SOILING Ingenieros Constructores
Obra de pilotaje SOILING

Repotenciación y pilotaje

La repotenciación aumenta la capacidad de una cimentación existente; el pilotaje transmite las cargas de la estructura a capas profundas y resistentes del suelo mediante pilotes.

Carga de la estructura
Losa y zapata existentes
Dado de transferencia
Micropilote, elemento nuevo
Estrato más competente

01 · Recalces

Qué es repotenciar una cimentación

Recalce es el refuerzo de una cimentación existente: se construyen elementos nuevos que toman la carga de la estructura y la trasladan a un estrato más competente. La repotenciación es ese mismo trabajo cuando busca aumentar la capacidad original.

Cuándo se requiere

Pérdida de capacidad, cambio de uso o asentamientos

La cimentación original puede perder capacidad, cambiar el uso de la edificación o sufrir asentamientos del terreno. La obra suele ejecutarse dentro o junto a la edificación, por eso el procedimiento se diseña por puntos y por etapas.

Condiciones de intervención

Trabajar con altura limitada

  • Tramo de refuerzo2,0 m máximo, por la altura libre
  • Demolición puntual1,20 × 1,20 m por punto

Dimensiones de ejemplo; cada intervención requiere un diseño específico.

Perforar

Un equipo sobre orugas abre el fuste de cada micropilote con control de verticalidad y del diámetro de Ø30 cm.

Barra de acero R51
Lechada cemento–agua 0,5:1 · Ø 30 cm

02 · Micropilotes

Pilotes esbeltos que trabajan dentro de la obra

Un micropilote es un elemento perforado de diámetro pequeño, reforzado con barra de acero e inyectado con lechada de cemento. Como no requiere equipos pesados, se construye dentro de edificaciones y bajo estructuras existentes.

Prebarrenado

Se perfora primero, después se instala el refuerzo y finalmente se inyecta la lechada.

Autoperforante

La barra sirve también como varilla de perforación, y por ella se inyecta la lechada. Sistemas autoperforantes: T-76, R51, R32 y DSI 51-800.

0cm de diámetro · ejemplo de diseño
0ml de micropilote · ejemplo de diseño

Trabajar dentro del edificio

Los micropilotes se construyen dentro de la edificación, con maniobra en espacios reducidos y bajo la estructura existente.

Losa y zapata existentes
Excavación manual en prehueco
Perforación Ø 30 cm
Barra R51, tramos ≤ 2,0 m
Lechada cemento–agua 0,5:1
Anclajes epóxicos Hilti RB-200
Dado f'c 28 MPa
Carga de prueba hasta 70 t

03 · Pilotaje, paso a paso

Preparación y cerramiento

El pilotaje instala pilotes que llevan la carga de la estructura a capas profundas del suelo. Antes de intervenir, se delimita el frente con cinta y cerramiento, se señaliza la zona y se ubica el área de trabajo antes de intervenir la estructura.

Paso 02

Demolición y excavación manual

Demolición puntual de la torta de concreto, de 1,20 × 1,20 m por punto, y excavación manual en prehueco: 139,5 m³ en recebo compactado y 22,5 m³ en suelo natural.

Paso 03

Perforación del micropilote

Perforación de Ø30 cm con equipo compacto, dentro de la edificación. En este ejemplo de diseño se contemplan 2.583 ml de micropilote de reforzamiento.

Paso 04

Armado con barra R51

Tramos de hasta 2,0 m, unidos con conectores mecánicos certificados. El tramo máximo lo fija la altura libre de la placa del sótano.

Paso 05

Inyección de lechada

Lechada cemento–agua de relación 0,5:1, con presión de llenado entre 5 y 10 kg/cm². El llenado completo del fuste garantiza la transferencia de carga al terreno.

Paso 06

Anclajes epóxicos

678 anclajes de barra 3/4" (23 cm) y 324 de 5/8" (20 cm), con adhesivo epóxico Hilti RB-200 o equivalente, para vincular los elementos nuevos a la estructura existente.

Paso 07

Dado de transferencia

Concreto f'c 28 MPa, 30,9 m³ en total, que vincula los pilotes con las vigas existentes. Las vigas se escarifican antes de recibir el nuevo concreto: 124 m² en este ejemplo de diseño.

Paso 08

Relleno, losa y prueba de pilotes

Relleno B200 compactado (162 m³), losa de 24,8 m³ y prueba de pilotes con gatos de 100 t, con carga de ensayo a 70 t.

05 · Procedimiento

De la primera intervención
al refuerzo final.

Ejemplo de intervención
Las cantidades y etapas se ajustan al diseño de cada obra.

Preparación y cerramiento · obra SOILING
SOILING / EN OBRA01 — 10
Frente de obra01

Preparación y cerramiento

Señalización del frente antes de intervenir.

Señalización
Frente de obra
Secuencia constructiva del reforzamiento

Excavar

Demolición puntual y excavación manual en prehueco, para dejar libre el punto donde se instala cada pilote.

1 · Lechada
2 · Barra R51
3 · Conectores
4 · Anclaje epóxico
5 · Dado

06 · Materiales

Lo que entra en cada micropilote

Al desarmarlo aparecen sus componentes. Cada uno tiene una especificación que controla la capacidad del conjunto.

Material

Lechada

Cemento y agua en relación 0,5:1. Rellena el fuste y transfiere la carga al terreno, con presión de llenado de 5 a 10 kg/cm².

Material

Barra R51

Acero de refuerzo en tramos de hasta 2,0 m. La altura libre de la placa del sótano define el largo de cada tramo.

Material

Conectores

Conectores mecánicos certificados que unen los tramos de barra, para mantener la continuidad del refuerzo.

Material

Anclaje epóxico

Hilti RB-200 o equivalente. 678 anclajes de 3/4" (23 cm) y 324 de 5/8" (20 cm) vinculan lo nuevo con lo existente.

Material

Dado de transferencia

Concreto f'c 28 MPa, 30,9 m³, con malla electrosoldada. Reúne los pilotes y transmite la carga a la estructura.

06 · Materiales · Conjunto completo

Un solo conjunto

Lechada, barra, conectores, anclajes y dado vuelven a unirse.

07 · Instalación · 01 / 06

Preparar el frente de trabajo

El equipo se ubica en el frente de obra para iniciar la perforación. El espacio disponible condiciona la maniobra y el acceso al punto de instalación.

Preparar el frente de trabajo

07 · Instalación · 02 / 06

Perforar en espacios reducidos

La instalación puede realizarse dentro de un sótano, sin salir de la edificación. La altura libre y los accesos definen cómo se posiciona y opera el equipo.

Perforar en espacios reducidos

07 · Instalación · 03 / 06

Instalar dentro de la edificación

Los micropilotes se construyen en el interior del edificio, con excavación manual y maniobra en espacios reducidos. La altura libre define el tamaño de cada tramo de barra.

Instalar dentro de la edificación

07 · Instalación · 04 / 06

Barras y tubería en obra

Las barras y la tubería se disponen junto al equipo para trabajar por tramos. Esta organización permite realizar las maniobras dentro del espacio disponible.

Barras y tubería en obra

07 · Instalación · 05 / 06

Orden de ejecución

Cada micropilote sigue su secuencia: perforación, armado, lechada y anclaje. Los pilotes nuevos se conectan con la estructura mediante dados de transferencia, respetando ese orden aunque se trabaje en varios frentes.

Orden de ejecución

07 · Instalación · 06 / 06

Instalación en obra abierta

En un frente abierto, el equipo con torre de perforación dispone de un entorno de maniobra distinto al de un sótano. La instalación se adapta al acceso y al espacio de cada obra.

Instalación en obra abierta
Llenado desde el fondo del fuste
Presión de llenado 5–10 kg/cm²

08 · Inyección y lechada

Llenar el fuste y transferir la carga al terreno

La lechada es una mezcla de cemento y agua que se inyecta en el fuste. Une el refuerzo con el terreno. Un llenado incompleto deja huecos en el fuste; una presión excesiva puede afectar el terreno cercano. Por eso la relación agua–cemento y la presión se controlan durante toda la inyección.

Registros de obra

0sacos de inyección IUG · Murcón 189
0m de perforación prebarrenada Ø3" · hasta 12 m
0sacos con datalogger · Coviandes

Ensayar

Antes de confiar en cada pilote, se ensaya con gatos hidráulicos y una viga de reacción, con lectura de carga y desplazamiento.

09 · Pruebas y control

El ensayo, bajo la lupa.

PRUEBA DE CARGAEjemplo de diseño
ESQUEMA DE ENSAYOSin escala
TERRENOCARGAVIGA DE REACCIÓNREACCIÓNPILOTE DE PRUEBAPRESIÓNDESPLAZAMIENTO
Viga de reacción01 / 03

El sistema de reacción

Una viga de reacción y pilotes de reacción permiten aplicar la carga sobre el pilote de prueba.

Control de presión y desplazamiento

Las especificaciones de diseño no representan resultados medidos del ensayo.

Sin lecturas publicadas

10 · Obras ejecutadas

Datos

01

OCENSA

1.158ml

Pilote autoperforante T76-1900 y 1.150 ml de perforación mecánica. Emergencia en el PK 46+550.

Sabanalarga, Casanare
02

Murcón

10.326sacos

Inyección de consolidación IUG para asentamientos diferenciales, con 3.072 m de perforación prebarrenada Ø3".

Calle 189, Bogotá
03

Bienes & Bienes

2.399m

Anclajes activos de 4 torones 5/8" (450 kN) y 1.179 m de drenes subhorizontales.

BANTUE, La Estrella
04

Equion Energy

1.920m

Micropilotes autoperforantes DSI 51-800 y T76 en obras geotécnicas del oleoducto.

Yopal
05

CNV

1.800m

Micropilotes prebarrenados encamisados a 18 m para la construcción de cimentación.

Rionegro
06

Coviandes

1.500m

Micropilotes prebarrenados de 11" con inyecciones de consolidación.

Vía Bogotá–Villavicencio
07

AIA PCH

2.150m

Micropilotes dirigidos para enfilaje de túnel.

Alejandría
08

AIA

11.000m

Anclajes activos y 50.000 m³ de movimiento de tierras en la avenida Las Palmas.

Medellín

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