autocimbra_1

Ejecucin de tableroscon autocimbraEmilio Garca Isla

Rebeca Prez Dez

Miguel Gonzlez Olivares

Hctor Bernardo Gutierrez

Carlos Polimn Olabarrieta

Obra civil

1 edicin: abril 2013

Emilio Garca Isla, Rebeca Prez Dez, Miguel Gonzlez Olivares,Hctor Bernardo Gutierrez y Carlos Polimn Olabarrieta

Fundacin Laboral de la Construccin Tornapunta Ediciones, S.L.U.

ESPAA

Edita:Tornapunta Ediciones Av. Alberto Alcocer, 46 B P 7 - 28016 MadridTl.: 900 11 21 21www.fundacionlaboral.org

ISBN: 978-84-15205-87-6Depsito Legal: M-13638-2013

Ejecucin de tableros con autocimbra

Introduccin 5

Objetivos generales del curso 7

Conceptos generales 9

Descripcin de los elementos 31de las autocimbras

Construccin de tableros con autocimbra. 55Montaje y desmontaje de la autocimbra

Lanzamiento de la autocimbra 85

Construccin de tableros con autocimbra 115

ndice de figuras 141

NDICE

UD1

UD2

UD3

UD4

UD5

5Introduccin

INTRODUCCIN

Las exigencias tcnicas de las obras de construccin en general y delas obras de infraestructuras en particular nos obligan a la utilizacinde nuevas tecnologas que nos permitan afrontar con xito los retosque nos plantean dichas obras.

Estas tecnologas, no solo deben hacer posible la construccin de laobra, sino que deben ser una garanta para la seguridad de los tra-bajadores que intervienen en su ejecucin.

En particular para la elaboracin de tableros de puentes y viaductosse utilizan las cimbras autolanzables o autocimbras.

Si bien estos equipos de trabajo permiten la ejecucin de tablerosde ms de 50 m de longitud a grandes alturas, sus caractersticasdimensionales (su longitud puede ser superior a los 100 m y pesarvarios cientos de toneladas) y la necesidad de desplazar el conjuntoa lo largo de todo el puente o viaducto, podra causar gravsimosaccidentes en caso de un defectuoso montaje u operacin.

En este manual pretendemos que todas las personas que intervienenen el proceso de montaje, mantenimiento y operacin de la autocimbra,conozcan sus principios de funcionamiento, las caractersticas decada una de los elementos que la componen y del conjunto en gene-ral, as como las pautas de actuacin en cada una de las fases de eje-cucin del tablero.

En la unidad didctica 1, vemos los principios de funcionamiento, lasdistintas clasificaciones de las autocimbras y los elementos princi-pales que la componen.


6

La unidad didctica 2, describe con detalle todos los elementos queconstituyen la autocimbra, haciendo especial hincapi en la impor-tancia que tiene para la seguridad del conjunto los distintos tipos deuniones de la estructura.

Las grandes dimensiones de la autocimbra y de los distintos com-ponentes, nos obligan a realizar en obra el montaje de todo el con-junto, igualmente una vez acabada la obra debemos proceder a sudesmontaje y posterior acopio, todos estos trabajos los analizamosen la unidad didctica 3.

En la unidad didctica 4, estudiamos con detalle la operacin que,a priori, puede resultar ms peligrosa, esto es, el proceso de lanza-miento del conjunto para la ejecucin del siguiente vano.

La unidad didctica 5, la dedicamos al estudio de los medios auxi-liares que nos van a facilitar la realizacin, sobre la autocimbra, delos trabajos propios de las estructuras de hormign: trabajos de enco-frado, colocacin de ferralla y hormigonado.

A lo largo de cada una de las unidades didcticas hacemos referen-cia a las normas de seguridad ms importantes que es necesario con-siderar, no obstante es preciso recordar que la seguridad debe estarpresente a lo largo de toda la jornada laboral en todas y cada una delas tareas que realicemos, por muy sencillas que parezcan.

Objetivos generales

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OBJETIVOS GENERALES

Saber los principios de funcionamiento de las autocimbras.

Conocer los principales elementos que constituyen una autocim-bra, su funcin y los elementos clave para la seguridad del conjunto.

Analizar los distintos tipos de uniones y comprender la importan-cia que tienen para la seguridad de la autocimbra.

Estudiar los procesos de montaje y desmontaje, y los riesgos quese presentan durante estas operaciones.

Ser capaces de organizar las distintas zonas de acopio, montaje ydesmontaje.

Conocer los principios bsicos para los trabajos de lanzamiento dela autocimbra.

Ser capaces de entender todo el proceso, paso a paso, en el lan-zamiento de cualquier autocimbra.

Adquirir conocimientos para entender los aspectos ms importantespara la seguridad en el manual del fabricante de cada autocimbra.

Conocer los medidos auxiliares necesarios para los trabajos deencofrado, ferralla y hormigonado.

Adquirir los conocimientos para una adecuada organizacin de losmedios auxiliares.

Conceptos generales

Objetivos 10

Mapa conceptual 11

1.1 Introduccin 12

1.2 Definicin y clasificacin 13

1.3 Elementos generales de la autocimbra 20

1.4 Comportamiento estructural de un puente. 21Tableros isostticos e hiperestticos

1.5 Manual de operaciones y manual de seguridad 24

Resumen 27

Terminologa 29

NDICE

UD1


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UD1

OBJETIVOS

Al finalizar esta Unidad Didctica, el alumno ser capaz de:

Saber qu es una autocimbra y qu tipos existen.

Conocer los principios bsicos de funcionamiento de la autocimbray el comportamiento estructural en las distintas fases de ejecucin.

Conocer las diferencias entre un puente isosttico y otro hipe-resttico.

Conceptos generales UD1

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MAPA CONCEPTUAL

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UD1

1.1 INTRODUCCIN

Antes de entrar en un estudio detallado de las autocimbras, es preciso tenerun conocimiento claro sobre su funcionamiento.

Si bien el comportamiento de todos los tipos de autocimbras es similar,cada una tiene particularidades que es necesario considerar a la hora dedefinir los procesos de trabajo y las medidas preventivas ms adecuadas.

Esta Unidad didctica trata, siguiendo el orden previsto de la definicingeneral de las cimbras autoportantes, su clasificacin y utilidad.


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1.2 DEFINICIN Y CLASIFICACIN

La construccin de tableros de hormign in situ precisa dos elemen-tos bsicos: el encofrado que soporta y da forma al hormign y la cim-bra que sujeta el tablero durante su ejecucin hasta que el puente sesustente por s mismo.

Una cimbra, como elemento de sustentacin, recibe las cargas que segeneran en la ejecucin del tablero y las transmite directamente alterreno portante o a otras partes de la estructura con resistencia pro-pia.

En el primer caso la cimbra apoya en el suelo y existen diversas tipolo-gas en funcin de la disposicin y, especialmente, de la altura del tablero.

Figura 1.

Cimbra cuajada

En el segundo caso hablamos de cimbras autoportantes o autocimbras,para las cuales existen diversas disposiciones.

Las autocimbras son utilizadas para el hormigonado de tableros vano avano estableciendo continuidad entre stos. El procedimiento de cons-truccin de tableros por medio de una cimbra autoportante es un pro-ceso automatizado en cuanto a las operaciones de:

- Cimbrado.

- Nivelacin.

- Ajuste del encofrado.

- Descimbrado.

Ejecucin de tableros con autocimbraUD1

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Figura 2. Esquema general de autocimbra

La estructura principal est formada por celosas (o en ocasiones vigasde alma llena) metlicas longitudinales que soportan el encofrado de unvano completo de tablero entre juntas de hormigonado. Esta estructuraest concebida de tal modo que pueda avanzar de un vano a otro apo-yndose en las pilas mediante mnsulas metlicas (ocasionalmente tam-bin en torres auxiliares) y en el extremo del puente ya construido detablero.

Las autocimbras sirven tambin como plataforma de trabajo y pro-teccin durante la realizacin de otros trabajos necesarios para laejecucin de la losa (ferrallado, pretensado, etc.).

Debido a sus caractersticas se puede decir que la autocimbra se encuen-tra dentro del grupo de cimbras-mquina por cuanto participa de aspec-tos estructurales y mecnicos. Debido al carcter de estructura con capa-cidad para moverse, es muy importante el estudio de su cinemtica exa-minando las posiciones ms crticas.

La autonoma de este tipo de cimbras se consigue a travs de unossistemas de ripado que permiten el desplazamiento transversal de lacimbra y el desplazamiento longitudinal de los encofrados para sal-var las pilas.

Mediante este sistema es posible la construccin de tableros salvandoluces importantes que pueden llegar a vanos del orden de los 60 m sinque esto suponga un lmite a priori ya que el vano est directamenterelacionado con la capacidad portante de la estructura principal. Sinembargo, una parte importante en todo sistema constructivo, para com-petir con otros, es su operatividad; actualmente est garantizada paravanos de hasta 70 m; se permite un ciclo de trabajo de un vano a lasemana o cada dos semanas, segn las caractersticas de la seccin deltablero.

Encofrado

Apoyo en pilaCelosas longitudinales

Cuelgue entablero construido


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1.2.1 Casificacin de las cimbras autoportantes

a. Segn su posicin

Las autocimbras pueden ser, segn su posicin:

- Cimbra por abajo

En este caso las vigas longitudinales principales se sitan debajodel tablero que se va a construir. El encofrado se apoya en las vigaslongitudinales a travs de elementos transversales que reproducenla seccin transversal del tablero.

Con este sistema se debe resolver la interferencia con las pilas duranteel avance de la cimbra. Para ello existen varios sistemas, como elripado transversal de las vigas longitudinales, el abatimiento del enco-frado en su parte inferior o una combinacin de ambos.

La disposicin de cimbra por abajo tiene la ventaja de dejar la partesuperior libre para la introduccin de la ferralla prefabricada.

Figura 3.

Autocimbra por abajo

En este tipo de cimbra es necesario disponer de una altura libre bajocabeza de pila de 7 a 12 m, segn los diferentes fabricantes.

Figura 4.

Autocimbra sustentada en la

parte inferior


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- Cimbra por arriba

En este caso las vigas longitudinales se sitan por encima del tablero.De estas vigas cuelgan barras que soportan la estructura donde seapoya el encofrado.

Los apoyos se hacen en las pilas dejando ventanas en el tablero.

La principal ventaja de este sistema es que permite trabajar en estruc-turas con glibo estricto, esto es, que la altura bajo cabeza de pila esinferior a la mnima exigida para emplear la cimbra por abajo. Ademsposibilita la ejecucin de tableros con menores radios que en el casode la solucin anterior. La principal desventaja es la interferencia quesuponen los cuelgues en la colocacin de ferralla prefabricada.

Figura 5. Autocimbra por arriba

La altura libre bajo cabeza de pila puede ser de 3 a 4 m, tambinsegn los fabricantes.

Figura 6. Autocimbra sustentada en la parte superior


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b. Segn el sistema de ejecucin

Segn el sistema de ejecucin del tablero, se pueden clasificar en:

- Autocimbras para hormigonado in situ.

- Autocimbras para dovelas prefabricadas vano a vano.

En este caso sobre las vigas principales longitudinales se colocan carrossobre los que apoyan (o cuelgan) las dovelas.

c. Segn el tipo de seccin del tablero

Desde el punto de vista del tipo de seccin del tablero que se va a hor-migonar existen importantes diferencias en el funcionamiento de lascimbras:

- Seccin cajn

Es la que habitualmente se dispone para las mayores luces de estatipologa (a partir de 40 m).

Tiene la dificultad de que el avance del encofrado interior se ve inte-rrumpido por las riostras de pilas y por los nervios destinados alanclaje del pretensado.

La riostra sobre pila debe permitir el paso del encofrado interiorreplegado.

Figura 7.

Seccin cajn


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- Seccin de losa aligerada

Se usa habitualmente para luces entre 30 y 40 m.

En este caso los aligeramientos no son encofrados sino que, en gene-ral, se realizan con materiales ligeros, como el porespn, por lo queno se da el problema del encofrado interior del tablero con seccincajn. La desventaja es que la estructura resulta poco aligerada,motivo por el que las luces de esta seccin son menores que en latipologa anterior.

Figura 8.

Seccin de losa aligerada

- Seccin en PI

En este caso no existe encofrado interior y la seccin resulta muyligera.

El problema de esta seccin es su reducida cabeza de compresinen la zona de momentos negativos, lo que puede resolverse sobre-dimensionando el canto, aumentando la resistencia caracterstica delhormign o disponiendo nervios ms anchos aligerados con pores-pn. Otro problema surge en el caso de disponer riostras en las pilaso salientes para el anclaje del pretensado; en este caso hay que dise-ar un sistema para salvar estos obstculos.

Figura 9.

Seccin en PI


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- Seccin binervada

Es una variante de la anterior en la que cada uno de los nervios esms grueso y a su vez se aligera. De esta manera se aumenta lacabeza de compresin.

Figura 10.

Seccin binervada


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1.3 ELEMENTOS GENERALES DE LA AUTOCIMBRA

Hemos visto que existen varios tipos de autocimbras; cada tipo disponede elementos propios caractersticos.

No obstante, podemos describir una serie de dispositivos comunes atodas las cimbras de avance.

Figura 11. Elementos generales de una cimbra autoportante; alzado

- Vigas longitudinales

Habitualmente se trata de celosas metlicas con objeto de disminuirsu peso. En pocas ocasiones se dispone de estructuras metlicas conalma llena.

- Vigas transversales y encofrado exterior

Reproducen la forma transversal del tablero. El encofrado puede irunido a las vigas longitudinales o ser independiente. De cualquiermodo, es necesario un movimiento del encofrado para salvar las pilasen su avance.

- Encofrado interior

En general es replegable y suele pasar a travs del diafragma de piladespus de haber colocado la ferralla del vano siguiente.

- Mnsulas de apoyo

Son estructuras metlicas que abrazan las pilas y dan apoyo a las vigaslongitudinales durante el avance mediante unos carretones y durantesu posicin de hormigonado mediante unos gatos.

- Cuelgue trasero

Habitualmente los tableros que se ejecutan con autocimbras sontableros hiperestticos; en este tipo de tableros el corte se realizaen la zona de menor flexin (entre 1/4 y 1/5 de la luz) y es necesa-rio el cuelgue trasero para dar continuidad a la losa en el hormi-gonado.

Encofrado

Mnsulas deapoyo en pila

Vigaslongitudinales

Cuelgue entablero construido

UD1

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Conceptos generales

RESUMEN

La construccin de tableros de hormign precisa encofrado y cimbra.

Las cimbras son elementos de sustentacin.

Las cimbras pueden apoyar en el suelo o sobre otras partes de laestructura con resistencia propia (autocimbra).

Los dispositivos comunes a las cimbras de avance son: vigas lon-gitudinales, vigas transversales, encofrado interior y exterior, mn-sulas de apoyo y cuelgue trasero.

Toda estructura, para garantizar su correcto funcionamiento, debecumplir dos principios bsicos: el equilibrio y la resistencia.

Dependiendo de la configuracin de la estructura, podemos encon-trar estructuras isostticas o hiperestticas.


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TERMINOLOGA

Carretones:

Maquinaria auxiliar utilizada en la autocimbra para el movimiento,montaje y desmontaje de los paneles interiores de encofrado.

Ferralla prefabricada:

Parte de la armadura de ferralla que se elabora en un parque de mon-taje, fuera de la autocimbra, y que posteriormente se coloca en suposicin definitiva en el tablero con el resto de elementos que con-figuran la armadura.

Movimiento de Ripado (de una autocimbra):

Desplazamiento transversal de la autocimbra, que permite que staen su avance supere el obstculo que suponen las pilas del puente oviaducto que le sirven de sustentacin.

Riostra sobre pila:

Elemento constructivo de una estructura que, al estar colocado endiagonal, permite asegurar la inmovilidad o evitar la deformacin deotros elementos, horizontales y verticales, que forman parte de dichaestructura. En el caso de la ejecucin de un tablero para un puenteo viaducto, esta riostra se encuentra situada encima de la pila o pilasque sustentan el tablero, de ah su nombre.

Sistemas de ripado:

Conjunto de mecanismos con los que est dotada la autocimbra yque producen el "Movimiento de Ripado" de sta.


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Tableros hiperestticos:

Configuracin estructural del tablero de un puente que permite quelos esfuerzos transmitidos en una parte del tablero se distribuyan alo largo de todos los vanos que configuran dicho tablero.

ud_01 AutocimbrasKK.pdf

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