En la construcción o renovación , apuntalar es el proceso de fortalecer los cimientos de un edificio u otra estructura existente . El apuntalamiento puede ser necesario por una variedad de razones:
- La base original no es lo suficientemente fuerte o estable.
- El uso de la estructura ha cambiado.
- Las propiedades del suelo que sostiene los cimientos pueden haber cambiado (posiblemente por hundimiento ) o se caracterizaron erróneamente durante el diseño.
- La construcción de estructuras cercanas requiere la excavación del suelo que soporta los cimientos existentes.
- Aumentar la profundidad o la capacidad de carga de los cimientos existentes para soportar la adición de otro piso al edificio (por encima o por debajo del nivel).
- Es más económico, debido al precio del terreno o de otra manera, trabajar sobre los cimientos de la estructura actual que construir una nueva.
- Terremotos , inundaciones, sequías u otras causas naturales han causado que la estructura se mueva, requiriendo la estabilización de los suelos y / o zapatas de los cimientos.
El apuntalamiento se puede lograr extendiendo la cimentación en profundidad o en anchura para que descanse sobre un estrato de suelo con mayor apoyo o distribuya su carga en un área mayor. El uso de micropilotes [1] y el jet grouting son métodos habituales de apuntalamiento. Una alternativa al apuntalamiento es el fortalecimiento del suelo mediante la introducción de una lechada , incluida la expansión de resinas estructurales diseñadas a base de uretano.
Puede ser necesario apuntalar donde se encuentren suelos de clase P (problema) en ciertas áreas del sitio.
A través del cambio semántico, la palabra apuntalamiento ha evolucionado para abarcar todos los conceptos abstractos que sirven como base.
Apuntalamiento de hormigón en masa
'Apuntalamiento tradicional', el método de apuntalamiento de hormigón en masa tiene casi 100 años de antigüedad, y el protocolo no ha cambiado. Este método de apuntalamiento refuerza los cimientos de una estructura existente cavando cajas a mano debajo y vertiendo hormigón secuencialmente en un orden estratégico. El resultado es una base construida debajo de la base existente. Este método de apuntalamiento se aplica generalmente cuando la base existente está a poca profundidad, pero funciona bien hasta cincuenta pies (quince metros) de profundidad. El método no ha cambiado desde sus inicios con el uso de herramientas utilitarias como palas y excavadoras de postes. En este método no se emplea maquinaria pesada debido al pequeño tamaño de las cajas que se están excavando. El uso de este método de apuntalamiento tiene varias ventajas, incluida la simplicidad de la ingeniería, el bajo costo de la mano de obra y la continuidad del uso de la estructura durante la construcción.
Este método de apuntalamiento [2] requiere la excavación de agujeros debajo de los cimientos existentes. Las excavaciones se realizarán de forma secuencial y se seguirán rellenando estas con hormigón, acompañadas de refuerzos si la situación así lo exige. El trabajo se realiza a mano donde no habrá necesidad de equipos pesados de excavación, siempre que las especificaciones del proyecto así lo exijan.
Refuerzo de viga y base
El método de apuntalamiento de vigas y bases es una adaptación técnicamente más avanzada del apuntalamiento tradicional de hormigón en masa. Se construye una viga de hormigón armado debajo, encima o en reemplazo de la zapata existente. Luego, la viga transfiere la carga del edificio a bases de hormigón en masa, que se construyen en ubicaciones estratégicas diseñadas. Los tamaños y profundidades de la base dependen de las condiciones predominantes del suelo. El diseño de la viga depende de la configuración del edificio y de las cargas aplicadas. Las precauciones contra el levantamiento a menudo se incorporan en esquemas donde puede ocurrir la expansión potencial de suelos arcillosos.
Apuntalamiento mini-apilado
Los mini-pilotes tienen el mayor uso donde las condiciones del suelo son variables, donde el acceso es restrictivo, donde los aspectos de contaminación ambiental son significativos y donde los movimientos estructurales en servicio deben ser mínimos. El apuntalamiento de minipilotes se usa generalmente cuando las cargas de los cimientos deben transferirse a suelos estables a profundidades considerables, generalmente superiores a 5 m (16 pies). Los mini-pilotes pueden ser revestidos de acero reforzado o hincado, y normalmente tienen entre 150 mm (5,9 pulgadas) y 300 mm (12 pulgadas) de diámetro. Los ingenieros estructurales utilizarán plataformas que están diseñadas específicamente para operar en entornos con espacio para la cabeza restringido y espacio limitado, y pueden acceder a través de una puerta doméstica normal. Son capaces de construir pilotes a profundidades de hasta 15 m (49 pies). La técnica de minipiling se aplicó por primera vez en Italia en 1952 y ha pasado por muchos nombres diferentes, lo que refleja la aceptación mundial y la expiración de las patentes originales. [3]
El diámetro relativamente pequeño de los mini-pilotes es distintivo de este tipo de apuntalamiento y generalmente utiliza anclajes o amarres en una estructura o roca existente. Para este método de apuntalamiento se utilizan métodos convencionales de perforación y lechada. Estos mini-pilotes tienen una alta relación de esbeltez, cuentan con elementos de refuerzo de acero sustanciales y pueden soportar cargas axiales en ambos sentidos. [3] Las cargas de trabajo de los mini-pilotes pueden soportar cargas de hasta 1000 kN (100 toneladas largas de fuerza; 110 toneladas cortas de fuerza).
En comparación con Mass Concrete Underpinning, el aspecto de ingeniería de los mini-pilotes es algo más complicado, incluida la mecánica de ingeniería rudimentaria, como la estática y la resistencia de los materiales. Estos mini-pilotes deben diseñarse para trabajar en tensión y compresión, dependiendo de la orientación y aplicación del diseño. En detalle, se debe prestar atención con el diseño analíticamente al asentamiento, ruptura, pandeo, agrietamiento y consideración de la interfaz, mientras que, desde un punto de vista práctico, se debe considerar la resistencia a la corrosión y la compatibilidad con el terreno y la estructura existentes.
Esquemas de apuntalamiento mini-apilados
Los esquemas de apuntalamiento mini-apilados incluyen pilotes y vigas, tapones de pilotes en voladizo y sistemas de balsa apilada. Los pilotes en voladizo se utilizan generalmente para evitar perturbar el interior de un edificio y requieren la construcción de pilotes de tensión y compresión en cada remate. Estos normalmente están unidos por un rayo. El sistema de pilotes y vigas generalmente implica la construcción de pares de pilotes a cada lado de la pared y unirlos con un remate de pilotes para sostener la pared. Los pilotes suelen estar unidos por vigas de hormigón armado para soportar toda la longitud del muro. Los sistemas de apuntalamiento de balsa apilada se utilizan comúnmente cuando se necesita apuntalar un edificio completo. Los pisos internos se eliminan por completo, se instala una rejilla de pilotes y luego se construye una balsa de concreto reforzado sobre el nivel del piso completo, levantando y apoyando completamente todas las paredes externas e internas.
Una alternativa al apuntalamiento mediante la expansión de la inyección de resina.
Se inyecta una mezcla de resinas estructurales y endurecedor en el suelo de cimentación debajo de las zapatas. Al entrar en el suelo, la resina y el endurecedor se mezclan y se expande debido a una reacción química. La mezcla de resina estructural en expansión llena cualquier vacío y hendidura, compacta cualquier suelo débil y luego, si se continúa con la inyección, la estructura de arriba puede elevarse y nivelarse de nuevo. Este método de apuntalamiento relativamente nuevo existe desde hace aproximadamente 30 años y, debido a que no implica ninguna instalación de construcción o excavación, se sabe que es un método de apuntalamiento limpio, rápido y sin interrupciones.
Galería
Boceto de una viga de agujas en voladizo de RC fundida in situ sobre micropilares o pilotes. No se necesita acceso al interior.
Boceto de una viga de aguja estándar en micro muelles o pilotes. Se necesita acceso interior.
Boceto de apuntalamiento de pilar de hormigón con posibilidad de cimentación.
Boceto que muestra el método tradicional de punzonar una pared para reducir el peso sobre los cimientos durante el trabajo de apuntalamiento.
Referencias
- ^ "Sociedad Internacional de Micropilotes" . Sociedad Internacional de Micropilotes . Consultado el 16 de diciembre de 2012 .
- ^ "Bajo fijación" . Restumping oriental . Consultado el 12 de abril de 2020 .
- ^ a b "We Fix Foundation - Empresa / contratista de cimentaciones y reparaciones estructurales" . Arreglamos la Fundación . Consultado el 18 de septiembre de 2017 .