Plan de auscultación e instrumentalización en Montblanc

Siguiendo con la entrada anterior os quiero mostrar lo que seria el plan de auscultación e instrumentalización que se ejecutó en la obra Rehabilitación del Viaducto Pont del Candí en Montblanc. Durante más de 6 años como ingeniero civil es la única obra donde he realizado este tipo de faenas ya que las obras más corrientes como urbanizaciones, carreteras, vías férreas, etc., no precisan de un control de calidad como este famoso Viaducto.

La idea principal de toda la instrumentalización es tener un control y un sistema de datos donde se nos indica cualquier tipo de movimiento de la estructura y del terreno ya sea en un plano horizontal, vertical, en superficie y en profundidad, la presión que ejercerán las zapatas al terreno, la presión que soportarán los pilotes de refuerzo, etc.

Planta instrumentalización

Aquí se puede observar la ubicación de los diferentes elementos donde los encontramos:

– Placas de asiento: mide movimientos verticales en el terreno natural, lo que seria el asiento del terraplén.

 

Placas de asiento

Placa de asiento 2

– Extensómetro: mide movimientos verticales y horizontales a lo largo de la profundidad, en el terreno natural.

– Piezómetros: mide los niveles piezométricos y las presiones intersticiales.

– Inclinómetros: mide movimientos horizontales en el relleno y el cimiento.

– Slidings: similares a los extensómetros, sirven para medir movimientos verticales y horizontales a lo largo de la profundidad

NO solo tenemos instrumentalización en el terraplén sino que también las zapatas de refuerzo de hormigón armado necesitan elementos de control para saber su comportamiento en el futuro.

Instrumentalización zapata

Las 4 zapatas de refuerzo también tienen sus propios elementos de control que serían:

– Extensímetros de barra en pilotes: se controla en ciertos pilotes la tensión que están sometidos debido a los movimientos del terreno.

Extensímetros de barra en pilotes

 

Extensímetros de barra 2

– Célula de tierras: se colocan debajo de la zapata de refuerzo y miden la presión de esta que aplica al terreno.

– Hito profundo de nivelación: mide los movimientos de giro de la zapata.

– Células de presión: se colocan debajo de la zapata de refuerzo y miden la presión de esta contra el terreno.

– Extensómetros potenciométricos de varilla: miden los movimientos verticales relativos entre la zapata original y la de refuerzo.

Varilla potenciométrica de zapata

Finalmente, también nos encontramos con elementos de control en las pilas de hormigón del Viaducto existente ya que el terraplén que se ejecuta les añade una presión que antes no tenían.

Alzado instrumentalización

Las 4 pilas que se encuentran en el terraplén están instrumentalizadas con los siguientes elementos:

– Clinómetros de cuerda vibrante: se colocan en la base y en la cabeza y miden los giros que pueden sufrir las pilas.

Clinómetros de pila

 

– Célula de tierras: son iguales a las de las zapatas y miden la presión del terraplén contra las pilas.

– Extensímetros de cuerda vibrante: se colocan en la base de la pila y miden las solicitaciones que reciben en la base.

Esto serían todos los elementos del plan de auscultación para el control del Viaducto y del terraplén. También se deberían de añadir prismas de puntería tanto en pilas como en tablero para poder controlar los movimientos de la estructura.

La verdad que es un tema poco agradecido en la obra ya que , desde mi punto de vista, siempre nos ha gustado más el hierro y hormigón y realizar grandes estructuras pero, al final, el tema de la instrumentalización y la auscultación es muy interesante y muy instructivo. Lo mejor de todo es cuando llegan los informes semanales y ver los movimientos y los datos que aportan todos estos dispositivos. Muy INTERESANTE!!

Ejecución zapatas de refuerzo-Rehabilitación Pont del Candí del AVE en Montblanc

Entre junio 2009 y julio 2010 estuve trabajando en Montblanc y lo que más me impactó fue la ejecución de las zapatas de refuerzo. Para poder entenderlas primero os pondré en contexto.

El Pont del Candí es un viaducto del AVE en el termino municipal de Montblanc donde el tren de alta velocidad circula a una velocidad de 270 km/h (suerte que está limitada esta velocidad por estar comprendido el viaducto entre túneles que sino…). Este viaducto está cimentado sobre arcillas expansivas que producían que el viaducto se fuera levantando sin prisa pero sin pausa y aquí la razón de realizar una obra de Rehabilitación de la infraestructura. La obra de rehabilitación consiste en llenar toda la vaguada del viaducto con un terraplén de 60 metros de altura para contrarrestar la fuerza de empuje de las arcillas pero esta altura de tierras no puede ser soportada por las cimentaciones existentes. De ahí la necesidad de crear las zapatas de refuerzo.

Relleno perfil longitudinal

Podemos apreciar en el dibujo adjunto como las zapatas de refuerzo protegen las zapatas existentes del nuevo relleno y como estas zapatas de refuerzo transmiten las cargas del terraplén a las capas inferiores a través de pilotes de hormigón armado.

Primeramente, se ejecutan los pilotes de hormigón armado de 2000mm de diámetro con una profundidad de 30m. La perforación de estos pilotes siempre han producido problemas debido a que había zonas karstificadas y los últimos metros se encontraban vetas de sílex (el sílex es un material con dureza 7 en la escala de Mohs donde la pilotadora sufría de verdad). Pero como cualquier partida en obra civil, al final todo se consigue.

Las zapatas de refuerzo tienen medidas de 23x23x5m lo que hace un volumen de 2.645 m3. Además contienen 360.000 kg de acero en barras para armar (si, si; el número es real de acero…) donde en la cara inferior de la zapata nos encontramos con 7 capas de barras de diámetro 40. Yo en mi vida había visto este tipo de barras ya que son realmente inusuales y además las traían en barco desde Inglaterra. Saber que este tipo de barras de diámetro 40 no se pueden solapar como el resto de barras sino se unen a través de manguitos apretados a una cierta presión para que aguanten la tracción que será sometido el acero.

Manguitos barras 40

Armado zapata refuerzo

El tema del encofrado de la zapata también es importante debido a que tenemos una altura de 5 metros y si no está bien encofrado y apuntalado la presión que ejercerá el hormigón líquido a la hora de hormigonar puede acarrear movimientos en el encofrado. La verdad que más de un puntal acabó doblado después del hormigonado debido a la fuerza que tuvo que soportar 😛

Apuntalamiento zapata

Finalmente, toca la hora del hormigonado. 2650 m3 no se hormigonan en un rato la verdad, así que se tuvo que empezar el hormigonado sobre las 3h de la madrugada de un sábado y se terminó sobre las 22h de ese mismo sábado. Aproximadamente unas 18 horas hormigonando sin parar con 3 bombas y un par de plantas de hormigón exclusivamente para nosotros. Os preguntaréis: porque en fin de semana?? Bueno, entre semana hubiera sido inviable ya que dejaríamos a toda la comarca sin poder recibir hormigón ya que se acaparó toda la producción. Os adjunto unas fotos realizadas desde la cabeza de la pila anterior donde se puede apreciar perfectamente el hormigonado de estas zapatas o, mejor dicho, zapatones!!

Hormigonado zapata aérea

Hormigonado zapata