Ejecución de sótanos con muros pantalla – proyecto Green Towers Santa Cruz 1

Ejecución de sótanos con muros pantalla – proyecto Green Towers Santa Cruz 1
Vista panorámica de la ejecución de los 2 sótanos del proyecto Green Towers.

Por: Ing. M.Sc. Mariano Saucedo Sulzer

Gerente General

Pilotes Terratest Bolivia S.A.

Grupo Terra Foundations

msaucedo@terrafoundations.com.bo

Introducción

El proyecto Green Towers ha marcado un hito histórico en la ciudad de Santa Cruz, demostrando que es posible ejecutar sótanos de forma segura en terrenos arenosos con nivel freático alto. El uso de tecnología de punta ha entrado definitivamente al mercado boliviano mediante el empleo de técnicas ampliamente desarrolladas en otros países que aun no habían sido usadas con éxito en Bolivia.

El presente artículo muestra el proceso de ejecución para la construcción de 2 sótanos del que será uno de los edificios más altos del país, posibilitando la ejecución de los cimientos en un entorno seguro, limpio y ordenado, gracias a la ejecución de muros pantalla para controlar correctamente las presiones generadas por el suelo y el nivel freático.

Muros Pantalla

Los muros pantalla se ejecutan desde el nivel superficial mediante la apertura de zanjas con maquinaria especial que permite construir los muros de forma previa al inicio de las excavaciones, sin generar sobreanchos excesivos y manteniendo la verticalidad de los mismos. Por tanto, cuando inician las excavaciones, el constructor va encontrando en el perímetro un muro previamente ejecutado, lo cual posibilita que la construcción fluya de forma segura, sin riesgo de desmoronamientos y otorgando gran seguridad a los trabajadores al interior de la obra, y las estructuras colindantes con la obra.

Otra gran ventaja que ofrecen los muros pantalla, es que los mismos se pueden integrar posteriormente a la estructura definitiva, convirtiéndose en los muros de sótano definitivos del edificio, con lo cual se genera un gran ahorro en la construcción.

Los muros pantalla se ejecutan mediante paneles con un sistema de traba y colocación de cintas waterstop en las juntas entre paneles para evitar el paso del agua. Las juntas pueden ser tubulares o planas, como en el caso del proyecto Green Towers.

Fig. 1 Proceso de ejecución de un muro pantalla y detalle de las juntas con cintas waterstop

 

Fig 2 Retiro de junta dejando la cinta waterstop embebida en el panel recién hormigonado

Para la ejecución de las pantallas, Terra Foundations Bolivia emplea maquinaria de última tecnología mediante el empleo de cucharas especiales de hasta 10Tn y apertura de valvas de 2.50 a 2.80m. El enorme peso y la altura de 10m de la herramienta permite mantener la verticalidad en la ejecución del muro y tipo estas cucharas pueden adaptarse fácilmente a cualquier tipo de terreno y profundidad.

Fig. 3 Cuchara Bivalva conectada hidráulicamente a una grúa Liebherr HS853 sobre orugas

Los espesores de la cuchara son variables dependiendo del diseño y las cargas de empuje sobre el muro, pudiendo ser de 40cm, 50cm, 60cm, 80cm y 1m. En el caso específico del proyecto Green Towers se utilizó una herramienta de 40cm de espesor, quedando el muro del mismo espesor.

Para asegurar completamente la verticalidad del muro, se debe ejecutar un murete guía que servirá para que la cuchara no se desvíe durante el proceso de extracción del suelo. El murete guía tiene además la función de sostener el suelo suelto en la zona superior y servir como apoyo para la colocación de las armaduras y el posterior hormigonado.

Fig 4. Izq. Ejecución del murete guía. Der. Esquema y dimensiones típicas

El proceso constructivo del muro pantalla es el siguiente: Ejecución de muretes guía, excavación de las zanjas con la cuchara bivalva y sostenimiento del pozo mediante lodos poliméricos o bentónicos, colocado de armadura y vaciado de hormigón mediante tuberías tremie.

En cada una de las etapas de ejecución se deben seguir estrictas medidas de control de calidad, ya que de lo contrario nos encontraremos con sectores mal vaciados, sobreconsumos excesivos de hormigón, levantamiento de armaduras, o muros con inclinación excesiva. Cualquiera de estas situaciones podría ser crítica al tratarse de muros que deben ser impermeables al paso del agua. En general, si el muro está bien ejecutado, el agua tiende a buscar su camino en las juntas entre cada panel del muro.

El hormigonado se realiza mediante el empleo de tuberías tremie luego de colocar la armadura, una vez que se han verificado los parámetros de contenido de arena, densidad y viscosidad del lodo polimérico en el pozo.

Fig 5. Izaje y colocado de la armadura previamente preparada fuera del pozo

Es muy importante que el hormigonado se realice de forma simultánea en todo el ancho del panel, por lo que es necesario hormigonar con 2 y hasta 3 mixers de forma simultánea.

Fig 6. Hormigonado con mixers simultáneos para que el hormigón rellene el panel y desplace el lodo de forma pareja

Una vez que se han concluido todos los paneles del perímetro, se puede proceder con la excavación masiva del terreno. Para reducir las deformaciones producto del incremento de los empujes del suelo y del agua freática conforme se incrementa la altura de excavación, en el proyecto Green Towers se ejecutaron anclajes postensados temporales. Los anclajes son temporales, ya que una vez construidas las losas de los sótanos, se procede a destensarlos, dejando que la estructura tome todos los empujes del suelo.

Fig 7. Perforación de anclajes para controlar las deformaciones en el muro conforme se incrementa la altura de excavación.

El proceso consiste en realizar una perforación encamisada en el terreno para luego introducir dentro del pozo los cables de acero de alta resistencia y baja relajación, de 15.2 mm (0,6”) de diámetro, diseñados con una carga mínima de fluencia de 235 kN (ASTM A 416 Grado 270). Una vez instalados los cables con sus respectivos separadores para asegurar el recubrimiento, se procede a inyectar el pozo con lechada de cemento a presión, de tal manera de generar el bulbo resistente que permitirá al anclaje tomar la carga de tensado posteriormente, transfiriendo la carga al terreno circundante por la fricción en la interfaz bulbo-suelo.

Una vez que la lechada de cemento ha alcanzado una resistencia mínima de 21 MPa, se puede proceder al tensado de los anclajes. Para ello se realiza un ensayo de aceptación al 100% de los anclajes según la norma europea de anclajes UNE-EN1537, el cual consiste en incrementar la carga de forma escalonada hasta alcanzar una carga 25% mayor a la carga de servicio (carga de prueba). Posteriormente se realiza un monitoreo de la deformación de los cables bajo carga constante durante 5min en suelos granulares o 15min en suelos finos. Si el anclaje no muestra deformación bajo carga constante (creep), se procede al bloqueo de los cables mediante cabezas y cuñas especiales, dando por aceptado el anclaje y teniendo la seguridad de que el mismo está transfiriendo de forma correcta al muro la carga para la que fue diseñado.

Fig 8 Ejecución del ensayo de aceptación y proceso de tensado de los anclajes temporales

En el momento en que los anclajes han sido correctamente tensados, se puede proceder de inmediato con la excavación masiva hasta el siguiente nivel de anclajes, o, como el caso del proyecto Green Towers, hasta el nivel de la losa de fondo en el 2do sótano. De esta forma se da por concluida la ejecución del muro pantalla, pudiendo la empresa constructora luego beneficiarse de las enormes ventajas que ofrece este sistema: Seguridad al interior y exterior, deformaciones mínimas en el terreno, orden en la obra y espacio de trabajo, rapidez y eficiencia en la construcción debido a que se pueden ejecutar grandes áreas de losa sin tener que dejar taludes en el perímetro, y por ultimo muros de sótano impermeables y sin problemas de filtraciones de agua durante la vida útil del proyecto.

1.  Comentarios finales

El proyecto Green Towers en la ciudad de Santa Cruz nos deja una gran experiencia y abre una enorme puerta para el desarrollo de nuevos proyectos inmobiliarios que van a requerir la ejecución de más sótanos para cubrir la necesidad de parqueos.

Fig 10 Vista panorámica de la ejecución de los 2 sótanos del proyecto Green Towers.

En ciudades con un desarrollo acelerado como es el caso de la ciudad de Santa Cruz, la necesidad de parqueos es cada vez mayor y las inmobiliarias no pueden darse el lujo de usar varios pisos superiores del edificio para uso de parqueos. Por tanto, la construcción de sótanos será más necesaria en el tiempo y consecuentemente se deberán emplear técnicas constructivas que permitan construir los sótanos de forma segura y eficiente. El suelo de la ciudad de Santa Cruz, compuesto mayormente por intercalaciones de arenas limosas y arcillas, sumado a típicos niveles freáticos altos, genera enormes problemas para la ejecución de muros tradicionales, lo cual produce constantes desmoronamientos y altos costos de reparación de calles o viviendas vecinas. De ahí que el uso de técnicas modernas de ejecución como los muros pantalla deban convertirse en la técnica por excelencia al momento de proyectar sótanos en zonas urbanas.

Por su parte, los muros pantalla también encuentran aplicación en obras de infraestructura pública, ya que permiten la ejecución de pasos a desnivel en carreteras o avenidas de forma rápida y segura. Por ejemplo, es posible ejecutar el tajo abierto sostenido con pantallas y anclajes permanentes, para luego apoyar el puente sobre las mismas pantallas y restaurar rápidamente el tráfico vehicular sin causar tanta molestia a la población.

En conclusión, los beneficios del uso de los muros pantalla y nuevas tecnologías en la construcción son múltiples y este artículo deberá servir para difundir el conocimiento entre arquitectos, ingenieros, inversionistas, proveedores y todos los agentes que forman parte del rubro de la construcción, de tal manera que se conozca y se empiecen a aplicar técnicas modernas de forma correcta en las nuevas construcciones.

 

 

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *