Ficha técnica: Construcción de muros y losas de hormigón armado in situ con encofrado de aluminio de grandes paneles
Materiales
- Mezcla de hormigón (clase internacional C20/25 - C25/30, consistencia S3-S4 / asentamiento de cono 100-220 mm)
- Jaulas de armadura espaciales y planas (barras de diámetro 12-14 mm)
- Mallas de armadura (planas, tipo C-14, C-15, C-16)
- Paneles modulares de encofrado de aluminio (tablero - madera contrachapada fenólica de 18 mm)
- Separadores de plástico para el recubrimiento de hormigón (para muros y forjados)
- Agente desencofrante en emulsión para el tratamiento del tablero de los paneles de encofrado
- Alambre de atar (para el ensamblaje de las jaulas de armadura)
Equipos
- Grúa torre (capacidad de carga 5 t, alcance máximo de pluma 20 m)
- Bomba de hormigón sobre camión con brazo distribuidor (alcance de bombeo: horizontal 19 m, vertical 22 m)
- Camión hormigonera (mixer) con volumen geométrico de cuba a partir de 6,1 m³
- Vibrador interno electromecánico (longitud de la aguja vibratoria 440 mm, peso aproximado 15 kg)
- Cubilote giratorio para mezcla de hormigón (capacidad 1,0 m³, con compuerta de sector y descarga lateral)
- Transformador de soldadura (tensión de red 220/380 V)
- Compresor móvil (potencia nominal 32 kW, para suministro de aire comprimido)
- Tanque de pulverización neumático (capacidad 20 l, para la aplicación del agente desencofrante en el encofrado)
1. Ámbito de aplicación y soluciones constructivas
La ficha técnica ha sido desarrollada para la construcción de estructuras de hormigón armado in situ (muros y forjados/losas) de plantas tipo en edificios residenciales y públicos. Como análogo de referencia, se ha adoptado un bloque de cuatro plantas con dimensiones entre ejes de 33,6 x 13,2 m. El esqueleto estructural del edificio se asienta sobre zapatas corridas de hormigón in situ. Los espesores de diseño de las estructuras son: muros portantes exteriores — 500 mm, muros interiores — 220 mm, forjados de entreplanta — 160 mm. Para el hormigonado se emplea una mezcla de hormigón de clases internacionales C20/25 – C25/30.
El equipo técnico principal es un encofrado modular de grandes paneles fabricado con aleaciones ligeras de aluminio. El marco de los paneles está compuesto por perfiles de aluminio extruido, y el tablero es de madera contrachapada fenólica de 18 mm de espesor. La estandarización de las uniones mediante cerrojos permite acoplar los elementos con sistemas de los principales fabricantes mundiales. El encofrado de forjados consta de vigas de reparto longitudinales (160 mm de canto) y transversales (140 mm), pórticos de soporte de 1,2 m de ancho, puntales telescópicos con husillos niveladores y cabezales en cruz (crucetas).
Los trabajos se realizan durante el periodo estival a temperaturas positivas en régimen de un solo turno. Si la temperatura media diaria desciende por debajo de +5 °C, el proceso debe ajustarse implementando métodos de hormigonado en tiempo frío (curado eléctrico, uso de aditivos anticongelantes, cubrición con mantas térmicas) de acuerdo con los requisitos normativos aplicables para la ejecución de estructuras de hormigón (equivalente a EN 13670).
- Análisis de la documentación del proyecto y comprobación de las dimensiones del edificio (entre ejes 33,6 x 13,2 m).
- Aprobación de las especificaciones de los paneles modulares de aluminio, elementos de fijación (tornapuntas, cerrojos, tirantes) y tableros contrachapados (18 mm).
- Planificación del cronograma de suministro de la mezcla de hormigón (clase recomendada C25/30) y del acero de refuerzo a la obra.
2. Trabajos preparatorios y almacenamiento
Antes de iniciar el montaje principal en la zona de trabajo (tajo), se debe completar un conjunto de medidas organizativas y técnicas. Se realiza el replanteo topográfico de los ejes trasladando las cotas de los muros al forjado. La superficie de la base se nivela y se limpia de escombros de construcción y lechada de cemento. El contorno de instalación de los paneles se marca con pintura indeleble trazando líneas de referencia que fijan la posición de trabajo del encofrado.
Los equipos de encofrado se suministran a la obra en un estado totalmente apto para su uso, sin necesidad de ajustes adicionales. Los elementos se ubican en el área de alcance de la grúa torre (capacidad de carga a partir de 5 t, con una longitud de pluma no inferior a 20 m). El almacenamiento se efectúa sobre superficies niveladas bajo cubierta para evitar la corrosión atmosférica y el deterioro de la madera contrachapada.
Los paneles se apilan a una altura no superior a 1,0–1,2 m, siendo obligatorio el uso de separadores de madera entre los niveles. Los accesorios pequeños (cerrojos excéntricos, tuercas, arandelas, ménsulas) se almacenan clasificados por tamaño en cajas inventariadas de metal o madera. El sistema de encofrado debe ser tratado con un agente desencofrante especializado en emulsión antes de cada instalación.
- Limpieza de la superficie del forjado previamente hormigonado para retirar escombros y lechada de cemento.
- Replanteo topográfico de los ejes con marcado de líneas de referencia usando pintura indeleble para el contorno de los futuros muros.
- Recepción y clasificación de los elementos del encofrado: apilamiento de paneles sobre separadores de madera (altura máxima de la pila hasta 1,2 m).
3. Trabajos de encofrado
El montaje del encofrado de grandes paneles comienza con la colocación de listones guía (durmientes) a lo largo del contorno de la estructura. La cara interior del listón se alinea estrictamente con la cara exterior del futuro muro in situ. Tras la comprobación de los listones, la grúa torre iza los paneles lineales (con dimensiones de hasta 3,0 x 2,4 m) y esquineros. La unión de los elementos adyacentes se realiza mediante cerrojos excéntricos en la superficie exterior del perfil, garantizando una junta estanca y la rigidez de la estructura.
La erección del encofrado de muros se realiza en dos etapas: inicialmente se monta la cara exterior del muro en toda la altura de la planta. Tras la instalación, atado y recepción mediante inspección de las jaulas de armadura, se monta la cara de cierre (interior) del encofrado, colocando las barras de atado (espadines) y tubos protectores de PVC. Los paneles del nivel superior se instalan utilizando andamios y plataformas de trabajo. El ajuste de la verticalidad se realiza mediante tornapuntas de husillo.
El encofrado de los forjados se ensambla a partir de pórticos de soporte (1,2 m de ancho) y puntales telescópicos con cabezales en cruz, sobre los que se apoyan las vigas longitudinales (h=160 mm) y transversales (h=140 mm). Sobre el entramado de vigas se coloca la madera contrachapada fenólica. El desencofrado de los sistemas se permite exclusivamente tras alcanzar el hormigón la resistencia mínima exigida para el desencofrado. La separación de los paneles de la superficie de hormigón se realiza con la ayuda de husillos de desencofrado integrados; está terminantemente prohibido el uso de medios de elevación (grúas) para arrancar el encofrado.
- Montaje de los listones guía a lo largo del contorno de la estructura a hormigonar.
- Instalación de los paneles de encofrado de una cara del muro en toda la altura de la planta y su fijación con tornapuntas.
- Instalación de la cara de cierre del encofrado tras el montaje de la armadura, uniendo los paneles con barras de atado (espadines).
- Ensamblaje del encofrado de forjados: instalación de pórticos de soporte, disposición de vigas (160 mm y 140 mm) y colocación del tablero contrachapado.
- Desencofrado utilizando husillos mecánicos para una separación cuidadosa del panel respecto al hormigón.
4. Trabajos de armado (ferralla)
Los elementos de armadura (jaulas planas y espaciales, mallas C-14...C-16, barras sueltas de 12-14 mm de diámetro) se suministran a la zona de montaje mediante grúa torre. Los elementos con un peso de hasta 50 kg pueden instalarse manualmente. Las jaulas espaciales se transportan con separadores temporales de madera para evitar deformaciones. El ensamblaje de los nudos prefabricados se realiza con plantillas de montaje.
Antes de colocar la armadura, se marca con tiza sobre la superficie del encofrado la separación de las barras. Para la fijación temporal de la armadura en posición vertical se utilizan sargentos. Para garantizar el recubrimiento de hormigón de diseño (distancia entre la armadura y el tablero), se instalan separadores de plástico con una separación de 1,0–1,2 m en las estructuras verticales y de 0,8–1,0 m en las losas de forjado.
El empalme de los elementos verticales y horizontales de las jaulas de trabajo se realiza preferentemente mediante atado con alambre o soldadura por arco (cumpliendo los requisitos de la norma ISO 17660). La jaula de armadura terminada debe someterse a un control instrumental obligatorio (comprobación de diámetros, separación, geometría) elaborando un acta de recepción de trabajos ocultos antes de iniciar el vertido del hormigón.
- Limpieza de las barras para eliminar óxido y suciedad; comprobación de la conformidad de los diámetros (12-14 mm) y clases de acero con el proyecto.
- Marcado con tiza sobre la cara instalada del encofrado de la separación para la instalación de mallas y jaulas de armadura.
- Montaje de los elementos de armadura utilizando sargentos para la fijación temporal y soldadura/atado de los empalmes.
- Instalación de separadores de plástico para conformar el recubrimiento (separación 1-1,2 m para muros, 0,8-1,0 m para forjados).
5. Vertido y compactación de la mezcla de hormigón
El suministro de hormigón preparado a la obra se realiza mediante camiones hormigonera con un volumen de cuba a partir de 6,1 m³. El vertido de la mezcla en la estructura se realiza mediante dos métodos: bien con camión bomba de hormigón (alcance horizontal de 19 m, vertical de 22 m), o bien con grúa torre utilizando cubilotes (tolvas) giratorios con capacidad de 1,0 m³ provistos de compuerta de sector. Para la bomba de hormigón se requiere una mezcla con un asentamiento de cono (consistencia) de 100–220 mm (clase S3-S4 según la norma EN 206/ISO 22966), para evitar la segregación y obstrucción de la tubería.
El hormigonado de los muros se realiza por tramos entre juntas de trabajo o huecos de puertas. La mezcla se vierte en capas horizontales de 30–40 cm de espesor. El intervalo entre el vertido de capas sucesivas debe ser de 40 minutos a 2 horas (antes de que inicie el fraguado de la capa anterior). La compactación se realiza con vibradores internos (de aguja) con una longitud de cabeza de 440 mm. El vibrador debe penetrar 5–10 cm en la capa vertida anteriormente para garantizar el monolitismo de la junta. La distancia entre los puntos de inmersión del vibrador no debe superar 1,5 veces su radio de acción.
La finalización del vibrado en un punto se determina cuando cesa el asentamiento de la mezcla y aparece lechada de cemento en la superficie. No se permite que la aguja vibratoria toque la armadura o los paneles del encofrado para evitar el desplazamiento de la jaula y daños en el tablero contrachapado. En las esquinas de la estructura se requiere un picado adicional. El tránsito de personas sobre los forjados hormigonados solo está permitido una vez que el hormigón alcance una resistencia a compresión de al menos 1,5 MPa (15 kgf/cm²).
- Comprobación del funcionamiento de los equipos (bomba de hormigón, grúa, vibradores internos) y recepción de los trabajos ocultos.
- Suministro de la mezcla de hormigón (consistencia 100-220 mm) y vertido por capas de 30-40 cm de espesor.
- Compactación del hormigón con vibradores internos sumergiendo la aguja 5-10 cm en la capa inferior.
- Extracción del vibrador a un ritmo lento (sin apagar el motor) para rellenar el hueco.
- Garantizar el curado húmedo del hormigón fresco y su protección contra daños mecánicos.
6. Control de calidad y tolerancias
El control operativo integral se lleva a cabo en cada etapa de la ejecución de los trabajos. Antes del hormigonado, se comprueba el desplazamiento de los ejes del encofrado: la tolerancia es de un máximo de 8 mm. La desviación de la verticalidad del encofrado de muros montado, en toda la altura de la planta, no debe superar los 20 mm. El equipamiento para el control instrumental incluye pies de rey, niveles de burbuja, niveles ópticos y teodolitos.
Las tolerancias en el armado están estrictamente reguladas: el desplazamiento de las barras de armadura no debe superar 1/5 del diámetro mayor de la barra montada. Para el recubrimiento de hormigón: con un espesor de diseño superior a 15 mm se permite una desviación de ±15 mm (salvo que la normativa de construcción local establezca lo contrario), y para un espesor de 15 mm o menos, estrictamente ±3 mm. La desviación de los ejes de las jaulas verticales se limita a 5 mm.
La calidad de la mezcla de hormigón es controlada por el laboratorio de obra. En la recepción en obra se mide la consistencia (asentamiento de cono de 100–220 mm) y la temperatura de la mezcla. Durante el proceso de hormigonado se realiza un control visual de la compactación (cese de la salida de burbujas de aire). Es obligatoria la toma de muestras (probetas cúbicas o cilíndricas) para ensayos de laboratorio de resistencia a compresión a los 7 y 28 días.
- Comprobación instrumental de las desviaciones de la verticalidad del encofrado de muros (tolerancia 20 mm).
- Control del recubrimiento de hormigón con regla de medir (tolerancia ±3 mm para recubrimiento ≤ 15 mm).
- Realización del ensayo de asentamiento de cono de Abrams a cada lote de hormigón antes de su bombeo.
- Toma de muestras de control de hormigón (probetas cúbicas) para ensayos de compresión en prensa.
7. Organización del trabajo y composición de las cuadrillas
La eficiencia del proceso se garantiza mediante una clara división del trabajo y el cumplimiento de los requisitos de cualificación. Los trabajos de montaje y desencofrado son ejecutados por una cuadrilla especializada de cuatro personas: un encofrador oficial de 1ª, un ayudante de encofrador y dos eslingadores/estrobadores. Esta cuadrilla es responsable de la instalación de los paneles, su nivelación, fijación y posterior desencofrado con limpieza.
Los trabajos de ferralla se asignan a una cuadrilla de seis personas: un ferrallista jefe de equipo, cuatro ferrallistas oficiales y un soldador. Se requiere una alta cualificación debido a la necesidad de fijar espacialmente con precisión nudos complejos y realizar uniones soldadas de gran responsabilidad.
Los trabajos de hormigonado se realizan en función del método de vertido. Si se utiliza grúa torre y cubilotes giratorios, se requiere una cuadrilla de cinco hormigoneros para recibir, distribuir y vibrar la mezcla. Si el suministro es mediante camión bomba, la cuadrilla se optimiza a tres personas: el operador de la bomba, un ayudante del operador (que maneja la manguera del brazo distribuidor) y un hormigonero que maneja el vibrador interno.
- Charla de seguridad y salud a las cuadrillas antes del inicio del turno (con emisión de permisos de trabajo para labores en altura).
- Distribución de tareas: montadores — eslingado y alineación de paneles; ferrallistas — atado de mallas; hormigoneros — recepción y compactación de la mezcla.
- Provisión de EPIs a los trabajadores: cascos de seguridad, arneses anticaídas, guantes y botas de goma (para los hormigoneros).