RESUMEN:
Los pilotes son un tipo de cimentación profunda, que trasmiten los esfuerzos de las estructuras superiores a capas profundas del terreno dotadas de características portantes adecuadas. Cuando se construyen insitu se debe realizar una perforación en el suelo, hasta encontrar terreno firme (por lo general roca), a la que posteriormente en su interior, se le coloca un armado de acero y en él, se vacía concreto. En algunos casos son usados como medio de contención, ya que son capaces de absorber empujes laterales, permitiendo así por ejemplo la excavación de sótanos, contención de taludes, etc.
Los pilotes insitu se emplean prácticamente en todo tipo de terrenos, siempre y cuando se cuente con la herramienta de perforación adecuada. La elección del tipo de pilote a ejecutar depende de las características del terreno (estratigrafía, nivel freático, capas blandas, etc.) y para el caso de Colombia, también se debe tener en cuenta el título H de la Norma Sismo Resistente – NSR-10.
Tipos de construcción de pilotes in situ:
- En seco: Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la perforación del subsuelo con hélice o cazo, colocación de armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que se realiza de abajo hacia arriba.
- Con camisa recuperable o perdida: En terrenos fangosos, cercanos al nivel del mar o cuencas de ríos. Este pilotaje comprende la introducción de camisas para sujeción de las paredes a perforar, perforación del terreno, colocación de armaduras y vertido de concreto.
- Con ayuda de lodos bentoníticos: En presencia de un suelo friccionante (como son arenas, materiales gruesos y limos), suelen presentarse “caídos” (desmoronamiento en el interior de las paredes de la perforación), ya que poseen una estructura cohesiva muy frágil, y cualquier movimiento como el que produce la broca al perforar el terreno, hace que se rompa dicha cohesión. Emplear lodo bentonítico durante la excavación es uno de los principales métodos para evitar este tipo de problemas. Consiste en vaciar el lodo en el interior de la perforación, el cual, va a ser desplazado de la perforación a medida que el concreto se va colocando, por diferencia de densidades.
- Pantalla de pilotes secantes: Este método permite hacer una excavación del terreno a gran profundidad, sin preocupación de que se puedan deteriorar cimentaciones de edificaciones contiguas y aceras de la calle, impidiendo el paso del agua de nivel freático a los sótanos. Esta pantalla trabaja también como cimentación de la estructura, obteniéndose así un doble aprovechamiento de este tipo de cimentación especial.
Acero de refuerzo
Las armaduras se conforman como si fuesen jaulas. Los aceros longitudinales están constituidos por barras colocadas uniformemente en el perímetro de la sección, y el refuerzo transversal lo constituye una armadura de acero en forma de espiral o cercos redondos con una sección y separación determinada. La cantidad de barras y el diámetro de las mismas, se calcula en función de la carga que deba soportar el pilote y según lo especificado en la NSR-10.
Vaciado del concreto
Existen diversos métodos para realizar la colocación del concreto en pilotes. Como primera medida, la camisa, tubo o tubería, debe ser inspeccionada justo antes de vaciado el concreto, debe estar libre de material extraño y no contener más de diez centímetros de agua, a menos que se utilice el método tremie para introducir concreto. El concreto debe ser vertido en cada perforación o camisa en lo posible sin interrupción. Cuando el vaciado se suspende, todas la rebabas deben ser retiradas y la superficie del concreto debe ser lavada con una lechada fluida.
Puede emplearse además el método tremie, el cual consiste en la colocación del concreto por flujo inverso. Es un método bastante empleado para verter concreto a través de agua, cuando la perforación queda inundada, o cuando se emplean lodos bentoníticos. El concreto empleado en este método tiene características especiales, ya que se diseña con una consistencia fluida y alta cohesividad para que de este modo se disminuya la posibilidad de segregación. Además se debe garantizar una mezcla homogénea a grandes profundidades, en elementos delgados y con una densidad importante de acero de refuerzo. El concreto se carga por tolva o es bombeado, en forma continua, dentro de una tubería llamada tremie, deslizándose hacia el fondo y desplazando el líquido e impurezas hacia la superficie.
Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.
“Los aceros longitudinales están constituidos por barras colocadas uniformemente en el perímetro de la sección, y el refuerzo transversal lo constituye una armadura de acero en forma de espiral o cercos redondos con una sección y separación determinada”.
CONCLUSIÓN
Las cimentaciones profundas son una gran herramienta para solucionar problemas como capacidad portante de un suelo, o darle soporte a la estructura a la hora de construir una obra. El sistema de pilotes perforados o in situ, es una de las soluciones estándares de cimentación para este tipo de problemas, teniendo a su vez gran variedad de construcción.
