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Artículo de Cimentaciones Profundas

Construcción de Pilas en el Centro de la  Ciudad de México.

 

En noviembre de 2003 se inició la construcción de la cimentación profunda de un edificio localizado en el Centro de la Ciudad de México, el cual requirió de la fabricación de pilas y la instalación perimetral de un muro de contención precolado.

Los trabajos de cimentación mencionados están destinados a una torre de 20 niveles, que se desplantará en un área de 3,000 m2, resultando un área total de construcción de 33,000 m2 aproximadamente, incluyendo planta baja y sótano.

La estratigrafía donde se localiza el proyecto de referencia corresponde a la denominada "zona de lago", la cual está compuesta principalmente por una costra superficial de 5 m de espesor en donde el nivel de agua freática se encontró a -4 m, siguiendo una formación arcillosa con un contenido de agua superior al 300% hasta una profundidad de 29 m, intercalándose un estrato de arena a -16 m con espesor aproximado de 1 m; a la profundidad de 29 m se alcanzó la primera capa resistente de la Ciudad de México cuyo espesor se detectó de 4 m, continuando después la segunda formación arcillosa con un contenido de agua de 150% hasta una profundidad de 47 m, iniciándose en esta cota la segunda capa resistente, con mayor capacidad de esfuerzo cortante que la primera, formada principalmente por arena muy compacta.

De acuerdo con la logística de los trabajos por realizar, se inició la construcción de la cimentación profunda con la fabricación de 71 pilas coladas in-situ, cuyos diámetros se especificaron de 100 cm, 160 cm y 180 cm, con longitud medida desde la plataforma de trabajo de 50 m, refiriéndose este artículo solamente a esta actividad.

Para la construcción de las pilas mencionadas, se diseñó un procedimiento que asegurara la calidad de los elementos, el cual consideró entre otras variables, el diámetro y la longitud de las pilas, la existencia de contenidos de agua superiores al 300%, así como la presión ejercida por la columna de concreto durante el colado.

El procedimiento constructivo de la fabricación de las pilas consistió básicamente en la colocación de un brocal metálico de 5 m de longitud para no perder el trazo y evitar caídos de la parte superior de la

perforación; posteriormente se continuó la barrenación del subsuelo hasta alcanzar la primera capa resistente estabilizando la perforación con lodo bentonítico; después de atravesar este estrato, se introdujo un ademe tubular metálico con longitud de 31 m y diámetro de acuerdo a las especificaciones de la pila en construcción, el cual se instaló con un vibrohincador para lograr su empotramiento en el subsuelo, equipo que genera vibración reduciendo la fricción del subsuelo con el ademe metálico.

Una vez instalado el ademe tubular, se recuperó el brocal inicialmente colocado y se concluyó la perforación, continuando su estabilización con lodo bentonítico hasta alcanzar el estrato considerado como de apoyo localizado a 50 m de profundidad, longitud que incluye un empotramiento en la segunda capa resistente de aproximadamente 3 m.

Terminada la perforación se sustituyó el lodo bentonítico hasta lograr un contenido de arena del 3%, introduciéndose a continuación el acero de refuerzo previamente habilitado de acuerdo con las especificaciones, siendo su longitud igual a la del fuste de la pila; posteriormente se depositó concreto con revenimiento de 20 cm, condición necesaria para evitar oquedades ya que no es posible vibrarlo dentro de la perforación; el concreto fue conducido hasta el desplante de la pila a través de la tubería tremie, sistema que tiene como propósito el evitar que se disgregue durante el colado y que éste no se contamine al fluir desde el fondo de la perforación, desplazando en forma ascendente el lodo bentonítico el cual se recuperó para su reutilización, concluyendo así la fabricación de la pila.

El ademe metálico se consideró como parte estructural de la pila, cuya principal función fue la de contener la presión ejercida por la columna de concreto durante su fraguado, sobre las paredes de los estratos con altos contenidos de agua, evitándose la deformación del fuste de la pila, con lo que se redujo también el volumen de concreto por los posibles desplazamientos laterales del mismo.

El procedimiento constructivo descrito se aplicó en la fabricación de cada una de las pilas, verificándose constantemente su verticalidad, estabilidad de las perforaciones, características de los diferentes estratos, volúmenes de materiales, y especificaciones de proyecto.

La fabricación de la totalidad de las pilas se realizó en un periodo de tres meses.  Actualmente el edificio de referencia aún no se concluye, cuya terminación está programada para mediados del próximo año.

Roberto Avelar Cajiga
Ingeniería Especializada en Cimentaciones, S.A. de C.V.
Asociación Mexicana de Empresas de Cimentaciones Profundas, A.C.

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