Trabajos Preliminares

Unidad 3. Trabajos preliminares

La etapa de infraestructura de una obra consiste en dos partes:

Trabajos Preliminares Cimentación

En cada proceso constructivo debe de haber un residente de obra que se encargue de vigilar que se cumplan las especificaciones indicadas en los planos de la obra, además de las indicaciones del ingeniero o arquitecto responsable de la misma.

Los obreros deben trabajar con el equipo de seguridad personal necesario en cada uno de los procedimientos constructivos.

Trabajos preliminares

Los trabajos preliminares en una obra consisten en la preparación del terreno en donde se desplantará la edificación.

Toda construcción debe cumplir con un proceso de trabajo adecuado para evitar consecuencias desagradables, por lo que desde los trabajos preliminares se debe poner atención y cuidado en su ejecución, haciendo una adecuada limpieza en el lugar de la obra, hacer un correcto trazo a seguir como guía y una correcta nivelación del terreno.

3.1 Despalme y desmonte

El desmonte o desyerbe consiste en el retiro de maleza, plantas de campo, cactus y en general toda la vegetación (sin incluir árboles) que exista en los terrenos donde se construirán los edificios.

Previo al desmonte, se identificarán los árboles que deban respetarse conforme al proyecto arquitectónico, tomando las previsiones necesarias para no dañarlos, es importante determinar que las raíces de dichos árboles no perjudiquen la cimentación del edificio, durante la construcción y en futuro después de terminada ésta.

En el caso de dejar árboles existentes, éstos, se deberán proteger de manera tal que se evite causarles algún daño durante las operaciones de construcción.

El despalme del terreno consiste en retirar la capa superficial (tierra vegetal) que por sus características mecánicas no es adecuada para el desplante de los edificios.

El despalme se ejecutará en terrenos que contengan material tipo I o II. El espesor de la capa a despalmar por lo general será de 20 cm. o el que especifique el proyecto para cada caso.

Previo a la ejecución del despalme se seccionará la superficie a cada 20 m como máximo.

M.C. Alberto Yeladaqui Tello


Los trabajos de desmonte y despalme se ejecutarán con maquinaria siempre y cuando la topografía y las condiciones del terreno así lo permitan.

El retiro de pasto existente consiste en levantarlo con la capa de tierra adherida a éste, en bloques no mayores de 1×1 m y 10 cm de espesor promedio o de acuerdo a lo que se indique.

El retiro de tierra vegetal de áreas jardinadas consiste en extraer toda la capa de la misma que contenga material orgánico.

A menos que se indique lo contrario, tanto el retiro de pasto como el de tierra vegetal se hará con recuperación a favor del propietario quedando el material en custodia del contratista, el cual deberá considerar en sus costos los materiales de consumo y las acciones necesarias para el mantenimiento del pasto por el tiempo que indique la supervisión o el propietario, el material recuperado se debe acarrear dentro de la obra al sitio que se indique.

En la tala de árboles, el diámetro se medirá a una altura de 1 m a partir del nivel del terreno natural y sobre tronco principal.

La extracción de los tocones se hará mediante la excavación alrededor de los mismos a la profundidad que permita su extracción.

Es responsabilidad del contratista retirar de la obra todo el escombro y desperdicio resultado de los trabajos.

En ningún caso se permitirá la quema del material producto de estos trabajos.

3.2 Limpieza

La limpieza del terreno consiste en eliminar basura, escombros, hierbas, raíces de los árboles cortados por donde vaya a pasar la construcción, en si se trata de dejar la superficie de trabajo preparada para poder construir libremente sin ningún riesgo para los trabajadores, ni para la construcción misma en un futuro, un claro ejemplo es el inconveniente de cimentar sobre la capa vegetal de un terreno, ya que ésta es inestable completamente, y puede provocar asentamientos futuros en la estructura.

Para hacer el trabajo de limpieza se utilizan diferentes herramientas según las condiciones del terreno: Si el terreno a limpiar es pequeño, con hierbas y monte bajo, se recurre a la ayuda de un machete para cortar el monte al ras del suelo, desenraizando con herramientas como el pico y la azada. Para sacar del lugar el material orgánicoremovido se hace por medio de la pala y la carretilla o con botes.



Si existe algún árbol grande que será eliminado, se le amarra una soga que servirá de control para jalarlo hacia donde deba caer, teniendo cuidado que sea en un lugar seguro; después se corta en pedazos pequeños con el machete o una sierra, para facilitar su extracción del lugar.

Cuando el terreno es de superficies mayores y sus condiciones lo permitan, el trabajo de limpieza se puede hacer con maquinaria pesada, facilitando el trabajo y ahorrando tiempo de ejecución. Se utilizan máquinas como la retroexcavadora y el bulldozer.

Limpieza del terreno con maquinaria

Cuando el impacto ambiental es considerable, como en el caso de la construcción de fraccionamientos, fabricas, hoteles, etc. es obligatorio compensar la destrucción ambiental mediante reforestación.

En toda construcción se destina un área libre igual al 20% del total de la superficie del predio.

3.3 Trazo y nivelación

Trazo de ejes

El trazo, consiste en proyectar los ejes constructivos de los planos arquitectónicos en el terreno donde se va a llevar a cabo la obra, lo cual servirá como guía a seguir para hacer la base o desplante de ésta.

Con el trazo obtenemos la ubicación de los ejes por donde pasaran muros, zapatas, dados, etc.

Teniendo cuidado de hacer un correcto trazo de los ejes en el terreno, se puede tener una obra que permita avanzar en la construcción de acuerdo al diseño reflejado en los planossegún lo proyectado.



El trazo es conocido también como “replanteo” por el hecho de replantear sobre el terrenoen tamaño natural el plano de una obra por construir.

Procedimiento de trazo

Ubicación de la línea de r ef er encia

El trazo se hace relacionando la ubicación de la obra a puntos previamente fijados, loscuales son llamados “puntos de referencia”.

Pueden servir para tal efecto: Alguno de los límites del terreno, los cuales deben estar bien definidos, siendo

marcados por puntos fijos mediante mojoneras o marcas que permitan trazar entre los nodos los límites del terreno.

Alguna línea trazada por el grupo de topografía de la obra, según lo señale el proyecto.

El borde de una acera o banqueta en donde se ubique el terreno. Alguno de los muros de una construcción vecina, si la hubiera y sea confiable su

trazo.

De estos “puntos de referencia” se parte para determinar la “alineación” o “eje base” delreplanteo.

Nota: Para fijar los ejes y puntos de alineación en el replanteo de una obra, se utilizan las camillas o puentes.

El puente consiste en una duela horizontal clavada en dos polines, donde se amarrará el hilo de referencia.

Duela

Polín

Puente hecho con madera de cimbra Puente hecho con madera rolliza

Con la ayuda del nivel de mano se procede a colocar horizontalmente la duela sobre los polines y así construir el puente.



Teniendo los puntos de referencia determinados, se tiende entre ellos, un hilo de nylontensado, para obtener de esta manera la “línea de referencia”.

Colocación de la estaca, para marcar la línea de referencia

Con los puntos señalados de la línea de referencia, se procede a colocar un puente preferentemente a 1.50 metros de cada una de las estacas.

80cm aprox.

80cm aprox.

Puente

Estaca

Línea de Referencia

Estaca Puente

1.50m aprox.

Ejemplo de colocación de los puentes (Vista en planta)

La duela del primer puente se coloca generalmente a una altura de 1 metro del terreno, debe estar clavada en forma horizontal, para realizar esto se utiliza el nivel de mano.

Todas las duelas de los puentes que se coloquen, deberán estar al mismo nivel de la duela del primer puente, para lo que se utiliza el nivel de manguera.

Duela

1.0 m

Línea de referencia

La primera duela se coloca a 1.0 m del terreno.

Con la marca del nivel de manguera se tendrá la referencia del primer puente, y con la ayuda del nivel de mano se procede a colocar horizontalmente la duela sobre los polines yasí construir cada puente.



T e n d i do d e l h il o so b r e la l í n e a de r e f ere n c i a En cada uno de los puentes que están sobre la línea de referencia se coloca una persona para sostener firmemente el hilo, el cual se deberá mover de acuerdo a las indicaciones de una tercera persona que coloca una plomada sobre las dos estacas que marcan la línea de referencia para lograr que el hilo pase sobre éstas.

Se procede a marcar con un lápiz por donde pasa el hilo sobre la duela del puente. Para después clavar en ese lugar un clavo de 2 1/2” el cual servirá como marca y para sujetar firmemente el hilo cuando esté tendido.

M arcado del h il o de r e f e r e n c i a. Con ayuda de la plomada, se marca en el hilo con un lápiz bicolor, el lugar correspondiente a cada una de las dos estacas. Lo cual servirá de base para medir a partir de una de esas marcas los siguientes puntos que formarán los ejes perpendiculares a la línea de referencia, dichos puntos son marcados sobre el hilo, para ir colocando las estacas correspondientes a cada uno de éstos. Las distancias se toman con cinta.

T r a z o de p e r p e n di cu l ar e s Para continuar con el trazo de ejes perpendiculares a la línea de referencia se procede de la misma forma colocando los puentes orientados ahora con la nueva línea, se amarra un hilo al puente que pertenece a la estaca del eje a trazar, y se tensa desde el puente del otro extremo de la línea; con la ayuda de la escuadra colocándola procurando que los bordes de ésta coincidan con los hilos, de esta manera se obtiene la perpendicularidad entre ambas líneas. Una vez conseguido esto, se amarra y tensa el hilo sobre el puente rectificando nuevamente la perpendicularidad entre los hilos con la escuadra.

De la misma manera se continua trazando ejes con respecto a las nuevas líneas trazadas con el hilo y así se va logrando obtener el trazo de ejes del proyecto sobre el terreno.

Como se mencionó al principio la precisión con que se lleve a cabo el trazado es importante ya que evitará que se tengan defectos en la construcción, por lo que se debe rectificar el trazo cuidando que las medidas tomadas entre los hilos, que están indicando los ejes, coincidan con las previstas en el proyecto y que sean perpendiculares entre sí, cuando así sea indicado.

Para rectificar la perpendicularidad entre los trazos, en un cruce de ejes, se toma una distancia igual arbitraria (A), desde el hilo aparentemente perpendicular hacia ambos lados izquierdo y derecho, marcando en cada lado del hilo la distancia tomada; desde cada uno de estos puntos marcados, se toma otra distancia igual (B) hacia el eje perpendicular, debiendo coincidir en un mismo punto, si los ejes trazados estánperpendiculares entre si, es decir C debe ser igual a C1.



B B

C C1

A A

Rectificación de perpendicularidad

Escuadrar mediante el proceso “3-4-5”Cuando no se cuente con escuadra para hacer el trazo, el proceso de trazo es conocidocomo el proceso “3-4-5”.

Se procede de la siguiente manera:

Estaca Estaca

3.00m

A B

Puente

Sobre la alineación conocida se marca un punto “A”, con una estaca, donde se requiera un trazo perpendicular a esta alineación, a partir de este punto, se miden 3 metros sobre la alineación, y se marca la distancia con otra estaca,donde se tendrá el punto “B”.

Estaca Estaca Desde el punto “A” se miden 4metros estimativamente

Puente

A

4.00m

C

3.00m

B

perpendicular a la alineación, y se hace una marca en forma de arco, punto “C”, haciendo compás con la cinta.



Estaca Estaca

3.00m

La medida entre el segmento B-C debe ser de 5 metros, buscando en el arco donde se obtenga dichamedida, entonces se rectifica el

Puente

A

4.00m

C

B

5.00m

punto “C”. Por lo tanto se obtiene un trazo a escuadra del segmento A-C con respecto al segmento A-B o a la alineación. Se clava una estaca en el punto C, para después colocar un puente y con la ayuda de la plomada se tensará el hilo de nylon para tener ejes de referencia y continuar trazando los ejes delproyecto con respecto a éstos.

Se puede apreciar que el nombre del proceso 3-4-5, se debe a las medias que se toman en él, que son 3, 4 y 5 metros, formando un triángulo rectángulo, siendo las dos primeras medidas (3,4) los catetos, y la última (5) la hipotenusa. De igual forma se pueden tomar30, 40 y 50 centímetros o los múltiplos de estas medidas:60-80-100 cm, 90-120-150 cm, 1.5-2.0-2.5 m, etc.

Trazo de la excavaciónPara el trazo de la excavación se sigue la referencia del trazo de los ejes, hecho con anterioridad.

Para el trazo de cimentación de muro, como puede ser, mampostería o zapata corrida, se marca sobre los puentes el ancho de la cimentación aumentándole 10 cm de cada lado, esto es, para el ancho de la plantilla de cimentación.

Se mide sobre la duela del puente la mitad del ancho de excavación de cada lado del hilo que marca el eje. Se ubican clavos en la referencia medida para después amarrar hilos bien tensado entre los puentes. Con la ayuda de una plomada se colocan estacas sobre las líneas que indican el ancho de la excavación, en ambos lados, para amarrar nuevamente hilos sobre éstas, siguiendo los hilos colocados, se marcan las líneas con cal sobre el terreno.

Al momento de efectuar la excavación se quitan los hilos para que no estorben al ejecutar el trabajo, las estacas no se mueven, ya que servirán para colocar hilos nuevamente y rectificar el ancho de excavación ejecutado.



Marcado con cal por donde pasará

el cimiento.

Cuando se tengan cimientos en colindancia el trazo de excavación se medirá a partir del eje hacia el interior del terreno.

Trazo con tránsitoLos aparatos de precisión, tales como el tránsito se utilizan para efectuar trazos de calles y caminos, aunque también suelen ser empleados en edificación cuando así sea requerido o a criterio del constructor, en caso de tener superficies grandes.

Para iniciar el trazo se toma de la misma manera que en los procesos anteriores, se debe tomar una línea de referencia.

El trazo con el transito, ofrece mayor precisión en distancias grandes si se utiliza correctamente, ya que tomando distancias con la cinta métrica y midiendo ángulos con el vernier del tránsito se facilita la obtención de ejes perpendiculares.

En la actualidad existe un aparato llamado “Estación Total”, el cual trabaja con tarjetas electrónicas que tienen conexión con un ordenador, el punto de referencia que se le puede dar a este aparato es una coordenada de posición geográfica, para ser más exacto el trazo, a través de prismas colocados en los puntos deseados del trazo, rebota el rayo láser para obtener coordenadas tridimensionales. Así mismo es de gran utilidad para la nivelación del terreno.

Actualmente existen equipos de precisión para efectuar los trazos que miden distancias a través de rayos láser.



Tránsito o teodolito electrónico

Aparato con rayo láser

Nivelación

Para hacer la nivelación se determina primero, el nivel de piso terminado, el cual servirá de referencia para nivelar todos los ejes del proyecto.

El nivel de piso terminado debe estar de 20 a 30 centímetros arriba del nivel de banqueta, como mínimo, con la finalidad de evitar que entre agua a la edificación.

Por lo tanto se tiene como referencia el nivel de banqueta, del cual se medirán los 20 o 30 cm arriba y se marcan en una estaca o polín de ayuda, a partir de esta medida se toma un metro más hacia arriba dejando la marca de la cota en el polín que este perfectamente fijo. A partir de este punto se correrá la nivelación con nivel de manguera.

Es recomendable nivelar a la altura mencionada para tener una referencia que facilite las condiciones en que ha de desarrollarse toda la construcción. Dicho punto será la referencia para marcar el primer nivel, para lo cual se utiliza un nivel de manguera.

Nivelación con MangueraEl sistema de funcionamiento de la nivelación con manguera tiene el mismo principio que los vasos comunicantes, que consiste en vasos comunicados entre sí, abiertos por la parte superior y de distinta forma y capacidad, en los que, a causa de la propagación de la presión en todas las direcciones, la superficie del líquido se mantiene en todos ellos a la misma altura.

Procedimiento de nivelación con manguera

1) Lo primero es preparar la manguera, lo que consiste en desenrollarla, estirarla y llenarla de agua dejando una holgura de 10 a 15 cm entre los bordes del agua en reposo y los extremos de la manguera, se debe comprobar que los bordes de agua estén a lamisma altura.



Si al hacer la comprobación los bordes de agua están a la misma altura se puede iniciar la nivelación, en caso contrario la manguera debe tener dobleces o burbujas que se deberán corregir para poder continuar.

2) Tapar los extremos de la manguera con los pulgares y llevarla hasta el lugar de la nivelación.

Colocar uno de los extremos de la manguera sobre la marca de referencia y hacer que otra persona lo sujete manteniendo cerrado el orificio de la manguera.

3) Llevar el otro extremo de la manguera hasta el lugar donde se marcará el nuevo punto de nivel, también se debe mantener tapado el orificio.

La distancia a la que se puede llevar el segundo extremo de la manguera depende del largo de ésta, sin embargo es conveniente que se pueda tener visibilidad desde el punto de referencia para poder tener control de la colocación correcta de la manguera.

4) Cada persona que tiene un extremo de manguera lo destapa. La persona que esté en el lugar inicial debe hacer coincidir el borde de agua con el punto de referencia.

Se debe acompañar los movimientos de la persona que está en el lugar inicial, subiendo o bajando el extremo de la manguera, esto es necesario para que el agua quede en reposo e indique el nivel.

5) Cuando la persona que está en el lugar inicial, avise que el borde del agua coincide exactamente con la marca de referencia, se procede a marcar el nivel en el otro extremo con un trazo que coincida exactamente con el borde del agua.

La nivelación continua hasta situar los puntos de nivel que sean necesarios y mediante el procedimiento descrito.

6) Es necesario comprobar la exactitud de la nivelación, comprobando si el último punto está a nivel con el inicial. Para ello se repite la nivelación partiendo del último punto. En caso de que la nivelación no sea exacta, es necesario repetir el trabajo hasta eliminar el error.

Este método es sencillo y económico, y se utiliza generalmente en edificaciones pequeñas. Es el procedimiento manual más preciso de hacer la nivelación.

Nivelación con Nivel TopográficoCuando se trate de nivelar el terreno a grandes distancias, en el caso de edificios de superficies mayores, se utilizan el aparato de precisión conocido como “Nivel”, para mayor seguridad y rapidez en la nivelación. Como se menciona anteriormente con la ayuda deestación total se pueden marcar los puntos de nivelación.



El proceso de nivelación con este aparato se verá con detalle en la materia de Topografía. Para lograr una superficie nivelada se utiliza material de relleno, como el Sahkab, el cual se aplica en capas de veinte centímetros compactando cada una. Al efectuar la compactación se humedece el material, consiguiendo resultados más uniformes.

Nivelación del terreno

siguiendo la indicación del

tránsito

Nivelando el terreno con material

de relleno.

Después de nivelado el terreno

se compacta, para tener un

desplante firme.


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