Procedimientos Constructivos y Verificación de Calidad en Cimentaciones Profundas

Método de Piloteo *In Situ*

El proceso constructivo para pilotes *in situ* se desarrolla en las siguientes fases:

1. **Aplomado y Tapón:** Colocación de un tapón de material inerte (arena, grava, hormigón seco) en el fondo del pilote.
2. **Golpeo:** Uso de un martillo vibrador (*piln*) para que el tapón arrastre la tubería de revestimiento.
3. **Profundización:** Continuar hasta alcanzar la profundidad prevista o encontrar rechazo.
4. **Desalojo y Armado:** Desalojo del tapón, manteniendo la tubería retenida, y posterior colocación de la armadura.
5. **Hormigonado:** Vertido del hormigón, ya sea por tongadas o mediante compactación.
6. **Extracción:** Retiro de la tubería de revestimiento.

Alternativa: Se puede optar por una base con zapata metálica perdida.

Pilotes Prefabricados

Estos elementos tienen una longitud máxima de **12 metros**.

Ventajas:

• Disponibilidad inmediata (stock).
• Calidad intrínseca garantizada.
• Obra limpia, sin residuos.
• Alto rendimiento en ejecución.
• Control de capacidad durante la hinca.
• Posibilidad de instalación inclinada.

Usos:

• Posibilidad de acceder a sustratos muy profundos.
• Ideales para suelos agresivos o contaminados.

Se suele emplear hormigón de muy buena calidad para estos elementos.

Ejecución de Pantallas de Barre Continua

El proceso de ejecución de **barre continua** implica:

1. **Perforación:** Se perfora (entre 15 y 30 metros) en una sola maniobra, removiendo el material en alabes. Es crucial controlar la **velocidad de giro en avance**.
2. **Hormigonado Continuo:** El hormigón se vierte de forma continua a través del eje desde una bomba. Se deben controlar parámetros clave durante la ejecución:
   • *Durante la perforación:* Par motor, velocidad de rotación y de avance.
   • *Durante el hormigonado:* Presión del hormigón, velocidad de ascenso, y asegurar que $V_{\text{hor}} / V_{\text{per}} > 1$.
3. **Introducción de la Armadura:** Se utilizan separadores para garantizar el **recubrimiento** adecuado. Si este paso no se realiza correctamente, la armadura del pilote puede torcerse.
4. **Descabezado:** Finalización de la sección superior del pilote.

Ejecución de Pilotes con Sistema Kelly

Los pilotes ejecutados con sistema **Kelly** son más versátiles. Pueden realizarse con o sin sostenimiento, montados sobre camión o grúa. Los elementos de corte utilizados incluyen:

• Hélice (para roca dura).
• Cazoleta o cubo de perforación.
• Cuchara.
• Trépano (se deja caer por impacto para fragmentar la roca; el material degradado se recoge con la cuchara).

Criterios de Rotura

Método Chin

Este método utiliza una formulación **hiperbólica**. La rotura se considera alcanzada al **10% del asiento**, aunque el pilote no llegue a fallar completamente. Este método funciona muy bien cuando el pilote es flotante o actúa como columna, pero no es tan preciso cuando se desarrollan ambos mecanismos de soporte simultáneamente.

Método Davinson

Se basa en un ciclo de **carga-descarga-carga**. Se busca mantener la rama elástica del pilote, añadiendo un porcentaje del diámetro al asiento registrado.

Control de Integridad

Problemas Potenciales

Durante la ejecución pueden surgir diversos problemas que afectan la calidad:

• Estrangulamiento al extraer la tubería.
• Desprendimientos internos.
• Contaminación del hormigón con lodos.
• Formación de oquedades.
• Cortes o juntas en niveles permeables.
• Presencia de detritus en el fondo de la excavación.

Control de Ejecución (Parámetros Monitoreados)

El control se realiza mediante el seguimiento continuo de:

• Durante la perforación: Potencia, velocidad de avance y velocidad de rotación.
• Durante el hormigonado: Presión en bomba, columna de hormigón y velocidad de ascenso.

Ensayo de Transparencia Sónica (Cross-Hole)

Es un **ensayo no destructivo** fundamental para evaluar la calidad de la ejecución y, en última instancia, la **integridad de los pilotes** auscultados.

Principio y Ejecución

Se fundamenta en la medida de la propagación de las **ondas de presión**.

1. Se fijan 3 o 4 tubos longitudinales dentro de la jaula de armadura.
2. Estos tubos se llenan de agua para facilitar la propagación de las ondas.
3. Una vez que el hormigón ha endurecido, se auscultan parejas de tubos.
4. En un tubo se instala un **emisor** y en el otro un **receptor** para registrar la llegada del tren de onda y medir el tiempo transcurrido.
5. Cada registro genera una **diagrafía** (se suelen realizar 6).

Si la **velocidad de propagación** registrada es inferior a la esperada, se detecta una **anomalía** en la calidad del hormigón o en la continuidad del pilote.