procedimientos de construccion para estructuras

Universidad de la Republica Instituto deFacultad de Ingenierıa Estructuras y Transporte

Procedimientos de Construccion paraEstructuras

Informe de visita a obra: UPM II

Autores :Cabrera, Marıa · C.I.: 5.141.824-2Domenech, Franco · C.I.: 5.021.707-7Montibeller, Federico · C.I.: 4.963.407-0Olivera, Valeria · C.I.: 4.926.356-6Trevellini, Bruno · C.I.: 5.072.708-6Grupo: 8

Docente:Michael Pepelescov

Gerente de Proyecto:Ing. Maximiliano Gomez

26 de abril de 2021

Indice

1. Introduccion 2

2. Obras anteriores 22.1. Sexta Lınea de Bombeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2. Montes del Plata (2011-2014) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.3. Xina Solar One (2014-2016) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.3.1. Movimiento de suelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.3.2. Power Block B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.3.3. Wind Barrier - Fence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.4. Unidad de personas privadas de libertad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3. Proyecto UPM II 7

4. Planta general de la obra 7

5. Woodhandling 115.1. Ubicacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

6. Principales caracterısticas 13

7. Recursos 147.1. Humanos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147.2. Equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157.3. Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

8. Algunas construcciones 17

9. Principales desafıos 19

10.Cronograma 19

11.Conclusiones 21

Procedimientos de Construccion para Estructuras Curso 2021

1. Introduccion

El dıa miercoles 21 de abril en la noche se realizo la visita virtual a obra del proyecto de UPM IIen Paso de los Toros, instancia de caracter obligatorio del curso de Procedimientos de Construccionpara Estructuras, unidad curricular correspondiente a la carrera de Ingenierıa Civil de la Facultadde Ingenierıa, Universidad de la Republica (UdelaR).

Debido a la situacion de emergencia sanitaria provocada por el COVID-19, la cual se ha vistoagravada en estas ultimas semanas, ningun grupo, lamentablemente, podra realizar la visita a obraen forma presencial. Es por eso que nuestro informe se basara en la informacion presentada por eldocente responsable Ing. Michael Pepelescov y el Gerente de Proyecto Ing. Maximiliano Gomez.

2. Obras anteriores

2.1. Sexta Lınea de Bombeo

Este proyecto consistio en la ampliacion del envıo de agua potable desde aguas corrientes hastalos tanques del Cerrito de Montevideo. Se instalaron unos 50 km de tuberıa, conformada por tubosde 1200 de fundicion ductil, comprados a China, para ampliar el abastecimiento de Montevideo.Algunos detalles respecto a la misma:

Monto de obra: U$S 25.000.000

Plazo de obra: 24 meses.

Cantidad de personas: 150 obreros.

Figura 2.1: Sexta lınea de bombeo.

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2.2. Montes del Plata (2011-2014)

El tipo de contrato de dicha obra permitio conocer distintos modelos constructivos que servirancomo insumo para lo que sera el proyecto de UPM II. Algunos detalles respecto a la misma:




Principales cantidades: 230 pilotes (tipo Franki y micropilotes); 20.000 m3 de hormigon.

Idioma del proyecto: Ingles.

Figura 2.2: Montes del Plata.

2.3. Xina Solar One (2014-2016)

2.3.1. Movimiento de suelos

Esta obra de movimiento de suelos fue realizada en Sudafrica. A diferencia de nuestro medio, endicho lugar no utilizan camiones tradicionales, sino camiones mineros, y la excavacion fue realizadacon mototraillas. El desmonte y el terraplen se hacıan al mismo tiempo.

Algunos detalles sobre el movimiento de suelos:




Principales cantidades: 230000 m3.


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Figura 2.3: Movimiento de suelos en Sudafrica.

2.3.2. Power Block B

A continuacion, se realiza la fundacion de la turbina, la cual llevo 48 horas de corrido. Respectoal encofrado, se utilizo el sistema de vigas reticuladas de madera (que es el mismo que encontramosen nuestro paıs). Algunos detalles respecto a la fundacion:





Figura 2.4: Fundaciones y turbina.

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2.3.3. Wind Barrier - Fence

El objetivo de esta barrera es frenar el viento que se produce en el desierto. Algunos datos de laobra:





Figura 2.5: Barrera corta viento.

Los anteriormente presentados fueron algunos ejemplos de la obra realizada en Sudafrica parauna planta solar de espejos parabolicos en el desierto.

2.4. Unidad de personas privadas de libertad

Se realizo la obra en Punta de Rieles. Fue una obra particular pues la misma fue prefabricadaal 90 %. Se ejecutaron 22 edificios, todos prefabricados. Un edificio de celdas se logro montar en 22dıas, mientras fabricarlo llevo 16 dıas. Un detalle particular es que la misma fabrica de prefabricadose instalo en la obra.

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Figura 2.6: Unidad para privados de libertad.

Algunos detalles respecto al proyecto:




Idioma del proyecto: Espanol.

En la Figura 2.7 se presenta un sistema de control de avance. Permite conocer, semana a semana,el avance fısico y no economico de la obra (se realiza en Excel).

Figura 2.7: Avance real vs. Avance previsto en la Unidad para privados de libertad.

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3. Proyecto UPM II

La planta esta situada en Pueblo Centenario (al lado de Paso de los Toros, Tacuarembo), aunquela mayorıa de los trabajadores pernoctan en Paso de los Toros.

El tamano de este proyecto genera ciertas singularidades que no son las mismas que se suelen ver enotras obras comunes en Uruguay. Por lo tanto, pasan a tener una gravedad mucho mas importante y sedebe aumentar los cuidados para que las diferentes instancias del proceso constructivo se desarrollende forma exitosa.

A modo de ejemplo, debido a la construccion de UPM, en el ultimo mes no habıa hierros de 32en todo el paıs.

Actualmente, la obra se encuentra en sus inicios, en un 40 % de avance aproximadamente.

4. Planta general de la obra

En la Figura 4.1 se presenta una vista superior de lo que sera la planta de UPM II.

Figura 4.1: Vista superior de la planta.

Si hacemos una ampliacion de dicha vista, como se hace en la Figura 4.2, podemos ver el prediocorrespondiente al Patio de madera, el cual cumple la funcion de ser el proceso inicial de la maderadentro de la planta. Sobre este sector de la obra se ahonda en la seccion 5.

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Figura 4.2: Vista superior del patio de madera.

Los troncos salidos del monte se reciben en las mesas (estas se pueden observar en la parte superiorde la Figura 4.2), se le retira restos de corteza, ramas, hojas y arenas, se lavan, retirando todo tipode contaminacion. Se transporta a traves de unas cintas transportadoras y entran al edificio dondese realizara el chipeo.

Una vez que el material es chipeado, la corteza sigue otro camino (se separa la corteza del chip), elchip es trasladado hasta la zona de acopio de chip. Arriba de dicha fundacion se monta una columna(stacker) que de ella cuelga una estructura, haciendo que el chip caiga hacia el piso, y un tornillo sinfin lo lleva hacia un tunel donde se encuentran las cintas transportadoras (el inicio de la construccionde esto se observa en la Figura 4.3).

Figura 4.3: Chip storage.

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Estas cintas trasladan en altura los chips hacia la lınea de fibra. Allı hay un tanque (que aunno ha sido construido) que es donde se cocina la madera, separando la celulosa del resto de loscomponentes.

Figura 4.4: Lınea de fibra.

Una vez que el chip es cocido, la pasta que sale de allı pasa a una serie de lavadoras, las cualesblanquean la pasta de celulosa desde un color marron oscuro hasta alcanzar un color blanco.

La pasta cruza a la planta de secado (Figura 4.5) donde pasara por tres distintas etapas. A travesde una gran prensa lograra generar una plancha de celulosa, con mucha menos humedad.

Figura 4.5: Planta de secado.

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Posteriormente, esas planchas cruzan a una secadora y ahı si es posible retirarle el 100 % de lahumedad. Con esto se va generando una especie de rollo, lo cual pasa a la cortadora para armar lospequenos paquetes de celulosa.

Todo eso se stockea, se carga al tren y se dirige a Montevideo. Aquı podemos ver una relacioncon la primera visita a obra, donde vemos que el tren de UPM II tendra acceso al puerto.

Como se puede ver, este proceso anteriormente descripto corresponde al de la celulosa. Tal comose ilustra en la Figura 4.1, es posible apreciar una cantidad de instalaciones, las cuales cumplen unafuncion accesoria para que dicho proceso se pueda llevar a cabo. Entre ellas destacan:

Chimenea.

Caldera (entre el Road 5 y el Road 7, segun la nomenclatura de la Figura 4.1): la cual calientaagua para que una turbina colocada proxima pueda generar energıa. La activacion de la calderaes con biomasa y otros materiales de las proximidades.

Planta de licor: un de ellos se utiliza en la caldera, los otros pasan a la planta de evaporaciondonde se van tratando para mejorarlos y volverlos inertes y no agresivos para el medio ambiente.

Acceso a agua potable en abundancia (es necesario un gran caudal).

Canteras y zonas de trituracion de material.

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5. Woodhandling

La traduccion en espanol serıa Patio de madera. Es una obra que tiene una extension de 800 mde largo y 400 m de ancho, generando ciertas dificultades en los traslados, lo que termino llevando ala implantacion de un segundo obrador.

Figura 5.1: Patio de madera (Woodhandling).

La obra se divide en tres grandes sectores (todos visibles en la Figura 5.1):

Zona donde se hace el chip.

Zona de almacenamiento del chip.

Zona de almacenamiento de corteza y biomasa: esta estructura no es tradicional, lo que haobligado a disenar un nuevo sistema de encofrado para llenar los contrafuertes.

Algunos detalles respecto al patio de madera:

Cliente: UPM (Blanvira). Finlandes.

Condicion fiscal: Zona franca.

Inicio del contrato: 15 de octubre de 2020.

Fecha prevista de finalizacion: 15 de octubre de 2021. Sin embargo, existe cierto retraso enobra devido al COVID, lo que ha generado bajas de hasta un 50 % de bajas en la cantidad deempleados en obra.


Proyectista: Afry

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Respecto al ıtem sobre la fecha de finalizacion y el retraso generado por la situacion actual deCOVID-19, para hacer ideas, la construccion de la obra esta implicando el alquiler de unas 40 casas,donde conviven entre 4 y 17 obreros en cada una, por lo cual, frente a algun contagio, se esta perdiendouna gran cantidad de personal.

5.1. Ubicacion

La ubicacion del proyecto es en Pueblo Centenario, en Camino Al Tala, Ruta 5, km 244. En colornaranja en la Figura 5.2 se indican los lımites del predio de la obra.

Figura 5.2: Ubicacion de la obra.

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6. Principales caracterısticas

Las principales caracterısticas respecto a metrajes son:

Hormigon: 22.000 m3.

Acero: 2.200.000 kg, aunque llegara cerca de los 3.000.000 kg.

Encofrado: 120.000 m2.

Terraplen: 40.000 m3, aunque en las ultimas mensuras se determino que este valor se va aduplicar.

En la obra se cuenta con 8 tecnicos y con 210 obreros de forma directa; aunque el numero es untanto variable debido a la situacion de COVID.

Figura 6.1: Operarios trabajando en la obra.

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7. Recursos

7.1. Humanos

En la Figura 7.1 se presentan algunos integrantes del personal tecnico que forman parte delproyecto.

Figura 7.1: Personal tecnico.

En el organigrama podemos ver al jefe de obra, al planificador de la obra, a la tecnica prevencio-nista, al responsable de calidad y medio ambiente (que asegura el cumplimiento de los procesos decalidad y verifica que se cumplan las verificaciones de UPM), al ingeniero de campo (encargado delectura de planos, revisar armaduras, etc.), al jefe del terreno (el que realiza las comunicaciones conel capataz), a los encargados de distintas cuadrillas, entre muchos otros.

Este organigrama se vuelve un tanto pequeno a esta altura, por lo tanto se estan contratandonuevos ingenieros para tareas concretas en la planta.

Respecto a lo expresado anteriormente, las distintas responsabilidades de los diferentes roles enla obra son:

Jefe de obra: dando cumplimiento a la reglamentacion nacional de seguridad y con el asegura-miento de la calidad establecido por la empresa, liderando al equipo humano asignado, deberealizar la ejecucion para alcanzar el objeto de contrato de acuerdo al presupuesto, previamenteestablecido, tomando todas las decisiones necesarias.

Asistente tecnico: tiene como principal tarea la de asistir en todo al Jefe de Obra, en lo querefiere a un vınculo entre la obra y la oficina, en el aseguramiento de la calidad, la entrega dedocumentacion, el relevamiento de datos y la ejecucion de tareas accesorias.

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Gerente de Proyecto: asegura que los objetivos del cliente y de la empresa contratista seanalcanzados de acuerdo a lo establecido.

Capataz de Obra: responsable de la organizacion diaria de la obra, asignando a todos los re-cursos de acuerdo al plan de ejecucion y velando por la maximizacion del uso de estos. Es elprincipal responsable en campo.

Encargado de Obra: comunmente encargado de la ejecucion de una o mas tareas, organizandola cuadrilla de obreros, equipos, herramientas y materiales que le son asignados por el capataz.

7.2. Equipos

Existen en obra una serie de equipos auxiliares que son los que permiten llevar adelante lasdistintas tareas. Los mismos se listan a continuacion:

Gruas: equipo auxiliar para posicionamiento de armaduras prearmadas, montaje de encofradosy eventuales hormigonados. Es una grua de 45 ton., pero iza cosas de 2 a 3 ton.

Manipuladores telescopicos: equipo auxiliar para posicionamiento de armaduras prearmadas,montaje de encofrados, eventuales hormigonados y acarreo de materiales dentro de la obra.

Camiones con hidrogrua: equipo auxiliar para traslado de materiales, posicionamiento de ar-maduras y encofrados.

Retroexcavadoras: equipo auxiliar para pequenas excavaciones y traslado de materiales. Secuenta con 2 unidades.

Excavadoras: excavaciones y apoyo en rellenos.

Compactadoras: cilindros de 9 ton. para compactacion de rellenos.

Camiones: traslado de material de relleno.

7.3. Materiales

Respecto a los distintos materiales a ser utilizados, es posible listar entre ellos:

Hormigon: es suministrado por el contratista centralizado por el cliente. Se realiza una coordi-nacion semanal indicando el tipo de hormigon, la resistencia, tipo de agregado, asentamiento,hora y dıa previsto.

Acero: predominan las barras de gran diametro, DN20, 25 y 32. La cuantıa de planta superalos 150 kg/m3.

Encofrado: principalmente sistema de paneles modulares pesados, para permitir hormigones de6 a 8 m de altura.

Material granular: relleno con piedra triturada en planta, premezclada con polvo de canterapara asegurar grados de compactacion.

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El cliente coloco una planta de hormigon dentro de la obra, por lo tanto, las distintas empresasestan obligadas a comprarle a dicha planta. Sin embargo, la relacion es igual que con otras empresasexternas a la obra.

Respecto a los agregados, lo que sucede es que se puede solicitar unicamente el material que haydisponible. Por tanto, si se necesita cierta piedra particular, se debe reservar con antelacion. Lasextracciones se hacen en canteras en la zona.

Debido a que en algunas situaciones era imposible asegurar el correcto llenado de las piezas, secomenzo a utilizar HAC1 (Hormigon autocompactante). Dichas piezas tienen una alta densidad dearmadura y una geometrıa compleja, la cual impedıa, por ejemplo, introducir vibradores.

En la Figura 7.2 se muestran las armaduras y tambien los andamios de torres multidireccionalesutilizados en la obra.

Figura 7.2: Armadura y andamios.

1Hormigon que fluye sin segregarse liberando el aire atrapado, llenando completamente los moldes y llenando lasarmaduras, simplemente bajo el efecto de la gravedad, sin la necesidad de aplicacion de ningun tipo de energıa decompactacion. Es decir, es un hormigon que se compacta por sı mismo, tal como lo indica su nombre.

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8. Algunas construcciones

En la Figura 8.1 se presenta un tunel de unos 130 m, que implica unos 600-700 m3 de hormigon,el cual es dividido en tres etapas para tener juntas de dilatacion entre medio. Por allı sale el chiphacia la lınea de fibra (fiberline).

Figura 8.1: Tunel.

En la Figura 8.2 se presenta la zona de almacenado de corteza. Esta conformada por una losaque sera soportada por los contrafuertes que se ven la misma figura (25 m3 de HAC cada uno), yluego se colocan las paredes diafragma que son las que rigidizan esos contrafuertes para que no sedeformen. Luego de que esta toda la estructura armada se puede desapuntalar la losa. A traves deallı pasa una cinta transportadora la cual lleva la biomasa a la caldera.

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Figura 8.2: Zona de almacenado de corteza.

En la Figura 8.3 se presenta la viga anular por la cual circula el tornillo que hace que el chipentre al tunel. La viga tiene una tolerancia de 5 mm en 20 m y 1 mm transversalmente. Para estose tuvieron que utilizar niveles laser.

Figura 8.3: Viga anular.

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En la Figura 8.4 se presenta la fundacion de donde se reciben los troncos. La fundacion implica165 m3 de hormigon.

Figura 8.4: Fundacion.

9. Principales desafıos

Los principales desafıos de esta obra son:

Plazos sumamente acotados: inicialmente se contaba con 11 meses para hacer la totalidad dela obra.

Mantener ritmo de obra de 500 m3 semanales: esto se pudo cumplir en 2 de los 4 meses enobra.

Suministro y procesamiento de acero: capacidad de procesar 90 ton. de acero semanalmente, asıcomo tambien que el distribuidor (Laisa) tenga la capacidad de enviar esa cantidad de acero.La obra solo fue detenida una unica vez por falta de acero 32.

Rendimiento de la mano de obra.

Mantener baja conflictividad sindical.

10. Cronograma

El cronograma presentado en la figura 10.1 es la guıa por donde debe transitar la ejecucion ydisposicion de los recursos. En estos proyectos de grandes volumenes en cortos perıodos, es uno delos principales desafıos a mantener y seguir. El cronograma del proyecto de UPM tiene mas de 2000lıneas; lo que se presenta en la Figura 10.1 es una pequena fraccion de este.

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Figura 10.1: Cronograma de obra.

Ademas, se hace un seguimiento del control del avance fısico de la obra medido a traves delhormigon volcado y los kg de acero instalados. Es posible observar en la Figura 10.2 un atraso del10 % ocasionado por la pandemia (que genera una disminucion del presentismo).

Figura 10.2: Avance programado vs. Avance real hasta la semana 15 de la obra.

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11. Conclusiones

Consideramos de suma importancia las actividades de visita a obra para estudiantes de IngenierıaCivil que, en su mayorıa, nos encontramos cursando el cuarto ano de la carrera. Lamentablemente,dada la situacion que esta viviendo nuestro paıs (y el planeta en general), no fue posible realizarla visita en forma presencial, tal como era usual en las ediciones anteriores del curso. A pesar deesto fue posible observar muchos de los conceptos, elementos, entre otros, trabajados en las unidadescurriculares especıficas de Ingenierıa Civil.

Sin dejarle de dar importancia a la controversia ambiental o incluso economica que implica unaobra de este porte, resulta que en el corto plazo es innegable el gran impacto que esto tiene en elarea de las fuentes laborales, y es de esperar que la Universidad pueda formar tecnicos, tales que unavez puesta en funcionamiento, los cargos tecnicos no tengan que ser ocupados por extranjeros, sinopor uruguayos.

Al igual que en la visita a obra al Viaducto en la Rambla Portuaria, la obra de UPM II nos llamoparticularmente la atencion el porte de la misma. Deseamos y esperamos fuertemente que, comofuturos ingenieros, tengamos que afrontar el desarrollo de obras de ingenierıa de este nivel o inclusomucho mas demandantes, donde el trabajo interdisciplinario entre las distintas disciplinas (puntodestacado por el ingeniero Maximiliano Gomez) sera la clave para lograr un producto final adecuado,es decir, cumplir con la calidad (todos los requisitos en cuanto a resistencia, funcionalidad, estetica,etc.), seguridad (para el personal y para terceros), plazos (cumpliendo con los tiempos que han sidoestipulado) y economıa (lograr todo lo anterior con el menor costo posible).

Como grupo consideramos que este tipo de instancias son sumamente enriquecedoras y apuntamosa que, en un futuro y en una situacion sanitaria mas favorable (quizas no en este semestre, o inclusoni en este ano), sea posible realizarlas, aunque sea de manera extracurricular, ya que el interes de lavisita a obra y el conocimiento de nuestro futuro ambito de trabajo no solo supera las barreras delo simplemente curricular o academico, sino que ademas es, en esencial, algo que nos interesa comofuturos profesionales de la ingenierıa.

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