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Aumento del uso de prefabricados de hormigón
en construcción de estaciones de Metro en Línea 3

La red de Metro en Santiago es la segunda en extensión a nivel latinoamericano con 142 km de extensión y 136 estaciones. La construcción de nueva Línea 3 aporta con 18 estaciones y agrega 22 km a la red. El área de proyectos de Metro mantiene una política de incorporación de metodologías constructivas innovadoras, siendo el uso de prefabricados de hormigón una de ellas en la etapa de obras civiles de las estaciones.
Empresa Constructora Consorcio Besalco Dragados y empresa Prefabricados Hormisur.

Las obras de construcción de la Línea 3 fueron adjudicadas a los Consorcios, Strukton-Arrigoni y Besalco- Dragados y a empresa Constructora Ferrovial.

El suministro y montaje de la piezas prefabricadas fueron realizados por tres empresas: Hormisur, Preansa y Tensacon.


Uso de prefabricados de hormigón

La incorporación de metodologías constructivas con el uso de prefabricados de hormigón estaba considerada desde la etapa de diseño de las obras civiles por parte de Worley-Parsons incluyéndose vigas prefabricadas de hormigón armado y también pretensadas para el área de cubierta (parte superior) que corresponde a la última etapa de cierre de cada estación.

Durante el proyecto se logra incluir el uso de otras soluciones prefabricadas de hormigón, como viga entre pisos, muros arquitectónicos y losetas de hormigón, en zonas donde inicialmente estaba contemplado construir con metodología tradicional in situ.

Los beneficios de la metodología constructiva con prefabricados son reducción de plazo de construcción y otorgar certeza de plazo a la planificación de obra, disminución total de residuos de construcción, reducción de impacto ambiental y social en lo referido a polvo en suspensión y ruido a trabajadores y vecinos, respectivamente. De igual modo, se reducen los eventos para llevar a cabo una actividad completa de hormigón en sitio, lo que se traduce en una disminución significativa en el potencial de riesgos de accidentes.


Descripción del proyecto

Cada estación de Metro se conforma del nivel acceso, luego un pique de niveles boletería, puente y andén, siendo este último el que permite conectarse al túnel principal de circulación del metro. A continuación presentamos el detalle de todas las soluciones prefabricadas utilizadas:

Estación Cardenal Caro, Consorcio Strukton-Arrigoni, Prefabricados Tensacon.

• Zona de cubierta en estaciones

Se conforma con vigas prefabricadas de hormigón, armadas y pretensadas, de sección “T” con un espesor de ala entre 15 a 30 cm y altura variable entre 100 y 165 cm. Las vigas quedaban topadas. La configuración señalada era parte del diseño original.

Se logra montar y cubrir entre 500 m2 y 700 m2 por jornada con el uso de grúas de capacidad entre 120 y 300 ton según la condición de espacios al interior de la obra y el peso de la viga a montar que se traducía en el radio de trabajo para realizar las maniobras.


• Zona de cubierta en piques de ventilación

Se conforma con vigas prefabricadas de hormigón armado de sección rectangular de ancho 50 cm y altura variable entre 130 y 150 cm. En este caso la solución considera losetas prefabricadas de hormigón que se apoyan en las vigas. En una segunda etapa se conforma la sobrelosa hormigonada in situ. La cubierta de piques de ventilación se conformma con seis vigas y 120 m2 de losetas. En dos jornadas continuas se lograba montar toda la cubierta. Se utiliza grúa de 120 ton, ubicándose al costado del pique de diámetro de 14 metros. La configuración señalada también era parte del diseño original.


• Zona de cubierta. Mejora de la solución prefabricada original

Los prefabricados tienen una versatilidad tan amplia que permiten configurar para una misma exigencia estructural y arquitectónica, diversas soluciones constructivas y de montaje. Se presentó una alternativa para la zona de cubierta, que inicialmente estaba diseñada con vigas prefabricadas de hormigón y topadas a nivel de ala como se mostró anteriormente en vigas de cubierta, siendo la propuesta presentada por la empresa de prefabricados Hormisur y Preansa, una solución con vigas separadas con una loseta de hormigón prefabricada.

Las vigas tenían tipologías estándar utilizadas en otros proyectos de infraestructura. Se configura un encaje con distancia entre ejes de vigas según el área a cubrir entre 1,5 m y 2 metros, espacio que era cubierto por losetas de hormigón armado de espesor entre 7 cm y 9 cm. De esta forma se logra aumentar el ritmo de montaje de vigas por la menor cantidad comparada con la solución de vigas topadas. En una segunda jornada se procedía al montaje de losetas.


• Zona niveles entre piso (Boletería, puente y andén)

La construcción de niveles entre pisos estaba contemplada desarrollar con metodología tradicional de construcción con sistemas de moldajes basados en puntales o torres para preparación del fondo de losa.

La solución desarrollada para niveles entre pisos propuesta por la empresa de prefabricados Tensacon evita en este caso particular el uso de sistemas de moldajes y al mismo tiempo permite dar un determinado grado de continuidad a trabajos bajo el nivel de piezas montadas.

Muro terminación arquitectónica.

La solución propuesta fue una viga-prelosa, denominada “viga de ala ancha” y se utilizó en los entrepisos de los niveles boletería, puente y andén.

Permitió obtener un rendimiento de montaje de 20 piezas de un nivel completo de al menos 450 m2 en una jornada de ocho horas, a lo que seguía la instalación de armadura y hormigón de sobrelosa en un plazo de cinco días, comparada con la solución in situ que tardaría un plazo de construcción de 15 días por nivel en las etapas normales de instalación de torres de moldajes, preparación de fondo de viga y losa, instalación de armadura y luego el hormigonado de todo el nivel con las consideraciones propias de garantizar faenas extensas de hormigón.

Cada viga tenía un ancho variable con un máximo de 2,28 metros y un largo variable según la posición respecto al borde del pique y muros centrales principales.


• Muro terminación arquitectónica

El proyecto original consideraba terminación arquitectónica en muros de los tres niveles en cada estación. Los resultados preliminares de trabajos realizados in situ no fueron del todo satisfactorios evaluándose la alternativa de prefabricar parte o totalidad del muro. Lograr un resultado cumpliendo tolerancias especificadas y calidad de terminación arquitectónico tiene varios desafíos constructivos de realizarse en obra, desde el tipo de cemento y hormigón, moldaje, lamina que da la forma a la cara visible (form-liner), desmoldante, tiempos de descimbre, metodología de instalación de moldajes, y principalmente, personal con experiencia en este tipo de trabajos, entre otros más.

Se presentó la alternativa de un muro prefabricado que cumpliera dos funciones: la primera como muro prefabricado con la terminación arquitectónica exigida y la segunda como molde. Cada muro tenía un espesor de 10 cm con una sección de 2,5 x 2 metros. La instalación se realizaba con la metodología de sistema de molde contra terreno fijando en losa los perfiles que configuraban escuadras donde se apoyaba y fijaba el muro.


Conclusión

Rodrigo Sciaraffia, actualmente consultor para el desarrollo de proyectos con uso de prefabricados de hormigón, enfatiza que toda la experiencia presentada en los casos descritos constituyen un muy buen ejemplo de la importancia de buscar soluciones trabajando en forma colaborativa con las partes involucradas y haciendo énfasis en todas sus necesidades y etapas del proyecto. Obras emblemáticas como estaciones de Metro que ya habían logrado un incremento en la introducción del uso de los prefabricados llegando a un 5% en anteriores líneas construidas, en la Línea 3 logran llegar a un 13%, duplicando la introducción de prefabricados.

Finaliza señalando que se alcanzó niveles de terminación arquitectónica que resultan muy difíciles de lograr mediante el uso de hormigón en obra, salvo que se cuente con mano de obra altamente especializada y plazos muchos más amplios.

La solución de viga de ala ancha y la mejora de solución prefabricada con una misma solución con prefabricados es un claro ejemplo de la alta adaptabilidad y flexibilidad de las empresas de prefabricados nacionales.

Muro terminación arquitectónica.

Oportunidad de prefabricación e industrialización

La incorporación de metodologías constructivas con prefabricados de hormigón se está consolidando en la construcción de las más importantes obras que aportan al desarrollo y crecimiento de la infraestructura en Chile. Los prefabricados de hormigón tienen diversas ventajas competitivas con amplia oportunidad de aumentar su participación siendo consideradas en fases más tempranas de diseño. El ejemplo de escaleras prefabricadas de hormigón en obras de edificación han mostrado excelentes resultados. Del mismo modo, considerar muros estructurales prefabricados y vigas portantes principales que se pueden configurar en una o varias piezas como etapa constructiva con y sin postensado.

La prefabricación con hormigón significa y requiere integrar otras etapas de la construcción en el concepto de industrialización, por ejemplo, prefabricar la armadura de sobrelosa y montarla a continuación de las vigas y losas y en especial planificar la obra de una manera que se considere a los prefabricados como parte integrante con las otras especialidades y no solo como un suministro de material. Estos aspectos en la medida que se incluyan en las fases preliminares serán siempre aportes a la construcción y la industria de los prefabricados está preparada para enfrentarlos.


Fuente: Rodrigo Sciaraffia, Consultor Hormigones Prefabricados.
Enero 2019
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