capitulov patologia y reparacion de las cimentaciones 2014
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APLICADA A LASAPLICADA A LAS
CIMENTACIONES Y VIAS DECIMENTACIONES Y VIAS DE
CAPITULO VPATOLOGIA Y REPARACION DE LAS
CIMENTACIONES
1El es la Roca, cuya obra es perfecta...Deuteronomio 32:4.
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PATOLOGIA DE LAS CIMENTACIONES
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PATOLOGIA DE LASPATOLOGIA DE LASCIMENTACIONESCIMENTACIONES
Introduccin
De todos los posibles tipos de patologa que puedesufrir la edificacin, las estadsticas demuestran queson las atolo as li adas a las cimentaciones las ue
mayores costos globales conllevan. Adems tienengran repercusin social, lo que las hace ms notorias:or la com le idad ro ia de su re aracin, or ue
suponen una fuerte alteracin y hasta interrupcindel uso del inmueble, y porque suelen involucrar aedificios vecinos. Urge como en ningn otro caso
eterm nar as causas y cuanto antes ar una so uc nal problema.
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Sin embargo el diagnostico de este tipo depato og as no es n muc o menos nme ata.Deben analizarse los sntomas, esencialmenterietas movimientos sufridos or el edificio
(giros, asentamientos, desplazamientos, etc) para
de ellos deducir qu mecanismo los ha originado.conocimiento geotcnico del terreno de apoyo,se podrn deducir las causas del comportamiento
conjunto estructura-terreno-cimentacion que sonel verdadero origen de la patologa producida.
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Es muy importante seguir esta metodologa, porque sinola reparacin se quedar en algo esttico o superficial.
ms grave continuar su proceso de deterioro msoculto, con lo que unas simples grietas en paramentosmal diagnosticadas pueden llevar, en ltimo extremo, alcolapso del inmueble.
,reparadoras a adoptar. stas pueden ir desde laactuacin sobre la estructura propiamente dicha, a las
mo cac ones e as prop e a es geot cn cas eterreno (tratamientos de mejora y refuerzo), pasandopor los conocidos reforzamientos de la cimentacinexistente.
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Causas intrnsecas:
Defecto de proyecto.Defecto de e ecucin.
Causas extrnsecas: .
Variaciones en las condiciones del entorno.
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Causas intrnsecas de fallas deCausas intrnsecas de fallas decimentacincimentacin
Se a ru an a u los fallas de cimentacin
consecuencia de la interaccin entre elterreno la ro ia cimentacin de laconstruccin afectada.
Se a ru an en dos randes ru os:Defectos del proyecto
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Defectos de proyecto
Son errores de concepcin, de diseo oclculo del proyecto. Son erroresprevisibles por lo que si se tienen en
cuenta en el diseo y clculo de lae cac n, e r esgo e que provoquendaos se minimiza.
algunas de las posibles causas de
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Falta de capacidad de carga: cimentacinnsu c en e o capac a e carga e sue oinsuficiente.
Esfuerzos no contem lados or e . orolvido de algunas sobrecargas presentes.
Conocimiento insuficiente del suelo. Lo queer va en a gnoranc a e r esgos espec a esgeotcnicos. Las causas pueden ser: escasezde reconocimientos revios del terreno,mala interpretacin de los mismos, noconsideracin de los fenmenos de
, .
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Habr ue tener ma or cuidado en
terrenos con especiales caractersticascomo or e em lo:Arcillas expansivas
Rellenos antrpicos
ue os an os na ura es
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Subestimacin del riesgo geotcnico, conocidoste.
Entre los principales casos tenemos:
homogeneidad de un suelo o las distintas
profundidades de aparicin de la roca en planta.o cons erar os e ec os e a po enc aexpansividad o de posible subpresin o fenmenos desubsidencias, procesos de disolucin, etc.
Defectos en la evaluacin del terreno:asentamientos calculados no tolerables por la
, .
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tensiones de la cimentacin propia, y su alcance.Pero tambin de cimentaciones colindantes, quepodran suponer una carga oblicua sobre nuestracimentacin: habr que considerarla en clculo y
vayamos a provocar daos a otras edificaciones).
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Ignorancia de las condiciones de
contorno, es decir no consideracin delas condiciones del entorno de laes ruc ura proyec a a: pos es
socavaciones, arrastres, descalces,,fretico, etc.
de las cargas, o excesiva excentricidad delas mismas a nivel de cimentacin.
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Defectos de ejecucin o e en con un irse con os errores e
proyecto por ser ejecucin de stos. Losdefectos de e ecucin normalmenteresponden a un deficiente Control de
Calidad. Por tanto, en principio son evitables.Apreciacin errnea de los estratos
resistentes, confundidos con ca as de oco
espesor, lentes errticos, etc.Errores de replanteo
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Mala calidad de los materiales, en especial. ,
por escasa calidad de los materiales: grietas deretraccin por mala dosificacin del concreto,
en proyecto, etc.Degradacin del material, suele ir unido alanter or: concreto no res stente a a agres v a
del terreno, recubrimientos insuficientes, madera,metal, etc...
Lavado del concreto en cimentacionessuperficiales o profundas, colocado en presenciade a uas en movimiento.
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Errores en la colocacin de armaduras,
confusin de dimetros de armado,ausencia de se aradores, etc...Problemas de fraguado, unidos a errores
de vertido de dosificacin de curado...Cimentaciones profundas mal
,cortadas, lavadas,...) o de baja calidad y
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Rellenos estructurales. Defectos de
compactaciones en cimentaciones sobrerellenos estructurales sustituciones deterreno o mejoras de terreno).
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Causas extrnsecas de fallas deCausas extrnsecas de fallas de
cimentacincimentacinSon las derivadas de la actividad humana a lo
largo del tiempo, as que son variables pordefinicin y difcilmente previsibles.
edificio como en el entorno, y en cualquier
caso, modifican sustancialmente lascondiciones para las que se dise lacimentacin.
Se puede considerar dos grandes grupos:Variaciones en las hiptesis del proyecto
ar ac ones en as con c ones e entorno
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Variaciones en las hiptesis del proyecto
que pueden afectar a la cimentacin. Y esto puede ocurrir devarias formas, entre ellas: Aumento del nmero de lantas sobre el nivel del terreno. Necesidad de profundizar la cimentacin en toda o parte de
la estructura, para ganar stanos o bien fosos industriales,
etc. Incrementos de sobrecargas de uso. Aumento de la actividad
que precise la aparicin de elementos no previstos o bien uncambio de actividad y consecuentemente de las cargas.
,inicialmente.
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Cese de la actuacin de fuerzas ue
disminuan o contrarrestaban las cargas.Rehabilitacin o adecuacin al uso sobre
todo en plantas bajas. Cambio de funcin
de la estructura normalmente conllevauna redistribucin de cargas, con unanueva distribucin de columnas a erturade vanos no previstos en muros defachada etc.
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Variaciones en las condiciones del entorno.
Se trata aqu de las afecciones del entorno a la cimentacinque tienen su origen en la actividad del hombre y por tantono previsibles en proyecto.
s imposi e prever en e proyecto inicia mo i icacionesfuturas y menos an del entorno. Sin embargo muchos deestos problemas se evitaran de considerarse adecuadamentecuando se ro ectan esas actuaciones osteriores. Es el casode excavaciones, tneles o edificios de nueva construccin enlas proximidades de edificios existentes.
Es decir, muchas veces estaramos ante defectos del proyecto
e a actuaci n posterior, cuyas consecuencias se ven enpreexistentes prximos (en cuyo proyecto no podanpreverse, evidentemente).
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Para ilustrarlo con ejemplos, vamos a enumeraraqu algunas posibles variaciones del entorno:
Cargas adyacentes: alteracin general producidapor cons rucc n en as nme ac ones.
Induccin de movimientos complementarios:
En cimentaciones por pilotes: empujes horizontalesy rozamiento negativo.
Fenmenos de inestabilidad y deslizamiento: porsocavaciones, arrastres, erosiones ..
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Inestabilidades y deslizamientos inducidos:Excavacin y desmonte al pie de laderasExcavaciones en la base de muros
Supresin de la vegetacin
Modificacin de la escorrenta superficialExcavaciones prximas al aire libre o
subterrneas. Produciendo una disminucin de la,
deformacin del suelo, asientos superficiales juntoa zanjas y taludes, descalce de cimentacin,a ecci n a u o e presiones, etc.
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La afeccin de las excavaciones a cielo abiertoepen e e var os actores a cons erar s
queremos disminuir el riesgo para lasconstrucciones rximas. Fundamentalmente:Caractersticas del terreno
Profundidad de la excavacinDistancia horizontal de la excavacin a la edificacin
preexistente.Velocidad de excavacinTiempo que permanece abiertaRigidez de la contencin y elementos de soporte
, ...
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Relaciones empricas entre la profundidad de excavaciones y losmovimientos superficiales a distintas distancias (Crofts et al., 1980)
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En el caso de las excavaciones en profundidad, los
-Caractersticas del terreno y estado tensional(cargas soportadas, cimentaciones bajo las quescurr r : pro un a , u o e pres ones, ....
-Sistema constructivo de la propia excavacin:
maquinaria, velocidad, sostenimiento,revest m ento, etc....-Variables determinantes del riesgo:
metro e a excavac nH profundidad de la excavacinX distancia a edificios prximos (medida a eje
e a excavaci n
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Vibraciones y efectos dinmicos. Alteracin de lascondiciones de e uilibrio del suelo roducida orvibraciones o percusiones en las proximidades de la
estructura.
Dependen del tipo de edificio y de las caractersticas de lavibracin: intensidad, duracin y frecuencia. Sus efectos
dependern del tipo de terreno (por ej. tendr mayortransmisoras: costras, vetas cementadas, etc.Estos son algunos de los efectos que pueden provocar sobreel terreno:
densificacin de arenas sobrepresiones intersticiales en arcillas licuefaccin de suelos limosos
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Se han desarrollado criterios empricos para su,
hinca... como los de Artewell y Farmer (1973). Deforma que se llega a determinar la magnitud de
propagacin de la vibracin. A tener en cuenta
cuando se proyectan impactos como voladuras oDaos ligeros: 10-15 mm / sg.Daos raves: 80-150 mm / s ..
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Modificaciones del contenido de humedad el nivel fretico
La variacin del nivel fretico modifica las presiones efectivas sobrecimentaciones profundas y provoca fenmenos de subsidencia / sub-
.
Puede tener muy diversos orgenes:
Desaparicin de bombeos de sistemas de riego o abastecimiento Procesos de desecacin como ejecucin de pozos de bombeo, drenajes,
plantacin de rboles de desarrollo rpido, etc Fugas antrpicas: roturas o escapes de conducciones subterrneas, canales,
piscinas, colectores...
La ejecucin de tneles, pantallas (soterramientos), pueden producir bienun efecto dren o bien efecto de barrera. Excavaciones que producen un rebajamiento del nivel fretico en obras.
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Es imprescindible una adecuada diagnosis de las
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tienen su origen en la cimentacin, podremosplantear la forma de reparacin ms adecuada ytambin de u forma acometerla con el menorperjuicio posible para el propio edificio y para loscolindantes.
En cualquier caso, es muy importante que los daos ala cimentacin se resuelvan en rofundidad. Las
reparaciones someras, p.e. grietas en tabiques,resultan contraproducentes puesto que ocultaran lossntomas durante ms tiempo, permitiendo que ela o rea a a c mentac n aumente progres vamente.
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Los daos a la cimentacin pueden tener gravesconsecuencias ara la edificacin lle ando incluso al cola so.Por lo que debe preverse cualquier riesgo desde la fase de
proyecto. Considerando no slo nuestra propia cimentacin,sino las afecciones que pueda tener nuestra actuacin sobre.
Y des us debe onerse el debido cuidado control en laejecucin. Las cifras de siniestros ya habidos, justificansobradamente el coste de ensayos de control de calidad. Conellos se detectan sobre la marcha los defectos intrnsecos de
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ensayos en fichas sucesivas y comentaremos algunas de laspatologas habituales en distintos tipos de cimentacin.
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REPARACION DE LASREPARACION DE LAS
CIMENTACIONESCIMENTACIONES Las intervenciones son actuaciones muy delicadas sobre la
cimentacin de mucho ries o or lo ue deben estarcompletamente justificadas. Para su justificacin se debe
hacer un estudio y un anlisis de las lesiones adems de uninforme de diagnostico como ya se indico anteriormente de.
La intervencin tiene como objetivos principales eliminar ocontrolar las causas que originan las lesiones y detener ocorre ir las deformaciones roducidas en el edificio.
En cuanto a las causas que provocan las lesiones esimprescindible eliminarlas o controlarlas antes de hacer otracosa pues si las causas siguen estando en el edificio stevo ver a pa ecer as mismas e ormaciones. n e caso elas deformaciones a veces lo nico que se hace es impedirque se sigan produciendo, ya que la deformacin esace table en otros casos se intenta restituir el edificio.
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Cuando nos encontremos en el caso de una intervencindeberemos tener en cuenta varios factores: el rimero eltiempo, pues no ser lo mismo intervenir en un edificio en
perfectas condiciones al que se quiera dar otro uso que enun edificio a punto de ceder por culpa de los asientos.
mientras nosotros estemos trabajando en el edificio steesta en un estado ms precario que al principio de la obra.
Otro aspecto a tener en cuenta es el econmico puesto queen la ejecucin de las intervenciones los clculos delpresupuesto sufrirn variaciones.
En cuanto a los tipos de intervenciones podramos.
otras operaciones de refuerzo que no actan sobre lascimentaciones sino sobre el terreno de apoyo, aunque estasoperaciones se suelen ejecutar complementando a lasintervenciones sobre las cimentaciones.
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Sern los casos en que la intervencin de la
c men ac n se prac que en un n ve
prximo al de los cimientos existentes ome orando la resistencia del terreno deapoyo.
Hay tres tipos de actuaciones segn la
terreno:El refuerzo,La ampliacinLa sustitucin.
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Refuerzo: se emplea cuando el rea de apoyo es suficiente pero lacimentacin es deficiente or mala e ecucin o or deterioro. Lassoluciones ms empleadas para el refuerzo son la inyeccin de
lechada o mortero de cemento (directa, entre tablestacas o entremuretes) y la introduccin de armaduras.
bien pero el rea de apoyo es insuficiente, ser necesaria laampliacin de la cimentacin para conseguir la superficie de apoyoconveniente. Solo hay dos tipos de ampliaciones, las laterales y las
.mejora del terreno pero como algo complementario.
Sustitucin: Cuando la reparacin o la ampliacin no es viable porel gran deterioro de la cimentacin se proceder a la sustitucin
.
pueden sustituir tanto las zapatas aisladas como las continuas,adems tambin nos queda la opcin del puenteado, que consisteen hacer otra cimentacin a los lados o en el permetro de la
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En las lugares en que se haga excavaciones quepuedan comprometer la estabilidad de los muros
estos dndoles as una nueva base para sufundacin que alcanzara una mayor profundidadevitando posibles hundimientos y derrumbes.
ar n tam n as veces eSOSTENIMIENTO contra el empuje de tierras.
El delicado trabajo de calzaduras deber,mas siempre que sea posible, se ejecutara antes
de la demolicin de la construccin existentepara que esta constituya el mejor y mas sencillo
vecina.Este caso es siempre recomendable cuando setrata de derribar un inmueble para levantar otro
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MATERIALES PARA CALZADURAS
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MATERIALES PARA CALZADURASSe utilizaran los es ecificados or su resistencia durabilidadde acuerdo a su naturaleza.
Al pie del muro pro calzar debern excavarse piques de anchosvariable de 1.00 m. a 1.50 m mximo, segn la consistencia del
Los piques se excavarn alternadamente de manera que entrepique y pique en trabajo quedaran, como mnimo, dos piques sin
excavar de distanciamiento. No se permitir por ningn motivo, en recalzo de un muro
hecho de una vez en toda su longitud. ,
puntos, mientras al distancia que exista entre dos de ellosexceda de doce veces el espesor del muro que se quiere calzar,como condicin mnima de espaciamiento entre los piques.
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PROCEDIMIENTOS QUE REGIRAN LAS CALZADURAS Se comenzara a calzar por las esquinas del edificio. Hay el inters de proceder a calzar inmediatamente despus de
posible sin fundacin. Esta misma razn obligara a ejecutar la
excavacin del pique en dos etapas. La rimera excavacin no tocara la arte de l terreno
comprendida directamente bajo el muro. El pique por tantoquedar excavado a plomo del paramento exterior del muro por
calzar. Solo cuando haya llegado a excavarse as el pique y hasta su
primer nivel , se proceder entonces a la segunda excavacin quecomprender la parte comprendida bajo el muro y cuyapene rac n no ser nunca mayor que e espesor e muro.
Terminada completamente la excavacin del primer nivel delpique, inmediatamente se proceder a fijar el tablero deenco ra o y vac ar e concre o.
Este trabajo se proceder as sucesivamente con los dems
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j ppiques hasta cubrir toda la calzadura superior que
correspon er a pr mer n ve . Siempre se seguir la ley de que entre pique y pique en trabajo
hayan dos de por medio en reposo. No se proceder a excavar los piques correspondientes al
segundo nivel, calzadura inferior, mientras no haya sido
inferior se seguir {a paso a paso el mismo mtodo empleado enel mismo plano vertical que tienen las calzaduras superiores.
,quedando por lo tanto puntos verticales siempre interrumpidas,sea la mitad del ancho de los paos de la calzadura superior.
a r pues un es asam ento e me o pa o entre a ca za urasuperior e inferior, que permitir un trabazn adecuada entre lospaos calzados.
Si hubieren otras niveles por calzar los paos de estos sern
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Si hubieren otras niveles por calzar, los paos de estos serncada ves mas enetrantes de tal manera ue la seccintransversal vertical de la calzadura se presente escalonada por laparte inferior y con su base mayor en la zona inferior.
exactamente niveles, espesores, anchos, etc. En el caso de que el piso del stano de la nueva obra estuviera a
mayor pro un a que a e c m en o e a me anera, ser ecuenta del que construya y todo el exceso de cimiento que
necesite aumentarse. Este cimiento y toda la calzadura se correr por lo menos en
30.cm. a 50.cm. por debajo del nivel del piso del stano. En calzaduras de muros en mal estado ara evitar
asentamientos, podr emplearse concreto de cemento de fraguarpida.
Si hubieren otras niveles por calzar los paos de estos sern
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Si hubieren otras niveles por calzar, los paos de estos serncada ves mas penetrantes, de tal manera que la seccin
transversal vertical de la calzadura se presente escalonada por laparte inferior y con su base mayor en la zona inferior. Si hubiera mas niveles por calzar, se proceder de acuerdo con
as normas anter ormente prescr tas.
Es recomendable que el espesor o la penetracin de la calzadurainferior, sea mayor que el de la superior. Se consigue mayores a a .
Se tendr especial cuidado en rellenar con mortero seco y bien
acuado las juntas horizontales y la parte comn a muro y. Las calzadura con ladrillo bien cocido se realizaran segn estos
mismos principios y las normas prescritas para trabajos en.
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SECUENCIA PARA LA EJECUCIN DE LASECUENCIA PARA LA EJECUCIN DE LA
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SECUENCIA PARA LA EJECUCIN DE LASECUENCIA PARA LA EJECUCIN DE LA
1.001.00 NTNNTN
1.001.00 --1.501.50NPPNPP
: Angulo de: Angulo de
FricciFriccinn
xx
xx
1.001.00xx
xx
x = tgx = tgxx
VISTA EN CORTEVISTA EN CORTE
SECUENCIA DE LA EJECUCIN DE LASECUENCIA DE LA EJECUCIN DE LA
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SECUENCIA DE LA EJECUCIN DE LASECUENCIA DE LA EJECUCIN DE LA
0.000.00 NFCVNFCV --1.001.0011 66 1111 22 77 1212 33 88 1313 44 99 1414 55 1010 1515
NFCNNFCN --6.006.00
VISTA FRONTALVISTA FRONTAL
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Excavaciones
Masivas
Obras
Provisionales
Trabajos
Preliminares
Nivelacin
, Trazo yReplanteo
Vaciado de
Excavacin
Perimtrica
para
Calzadura
Excavacinde piques
Encofrado
de piques
concre o
ciclpeopara
Calzadura
Desencofrado
deCalzadura
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Excavacin de
vigas de
cimentacin
Colocacin de acero
de vigas de
cimentacin
Excavacin decimientos
reforzados
Colocacin de acero decimientos reforzados y
colocacin de acero
Nivelacin,
trazo y
replanteo de
elementos
estructurales
Habilitacin
del acero
transversal del muro
de contencin o placa.Vaciado de
elementos
estructurales
Excavacin de
zapatasSolado
Colocacin de
acero de
zapatas yHabilitacin de
madera de
Excavacin de
platea de
Colocacin de
acero de platea
de cimentacin
acero
longitudinal de
la columna
enco ra o.
c men ac n
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Encofrado demuro de
sostenimiento
Vaciado de
Encofrado de
Columna
e emen os
estructurales
Vaciado de
elementos
Desencofrado
de elementos
Relleno
debajo
Eliminacin
de material
Encofrado
de placas
estructurales estructurales e n ve
de corteexcedente
Habilitacin de
madera de
encofrado.
Colocacin
de pases de
desage
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Acero de
vigas y
Encofrado de
vigas, viguetasy losas del
stano
v guetas
Apisonado
Colocacin de
tuberas de a ua Vaciado de
Colocacin
de ladri llo de
Colocacin de
cajas
fra, caliente y
tomacorrientes
. techo.
Colocacin deredes de
desage
Habilitacin de
ladrillo de
techo
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Acero de
vigas y
vi uetas
Colocacin
de cajas
octogonales
Colocacin
de tuberas
de luz
Colocacin
de acero de
temperatura
Vaciado
de vigas,
viguetas CuradoDesencofrado de
vigas y losas.
.
Colocacin
de redes de
desage
Colocacinde
montantes
de desage
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En primer lugar se vaca el shocret, para evitar accidentes.
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Derrumbe por no utilizar
Excavaciones PerimtricasExcavaciones Perimtricas
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SESE PROCEDIPROCEDI ALAL DESENCOFRADODESENCOFRADO DEDE LALACALZADURACALZADURA
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HAHAVACEADOVACEADO ELEL CONCRETOCONCRETO
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NOTAMOSNOTAMOS ELEL TRABAJOTRABAJO CONSTRUCTIVOCONSTRUCTIVO ENEN FORMAFORMAESCALONADAESCALONADA
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OBSERVAMOSOBSERVAMOS LALA NUMERACINNUMERACIN DEDE LALA CALZADURACALZADURA..
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CONTINUANDOCONTINUANDO CALZANDOCALZANDO SIGUIENDOSIGUIENDO ELELPRINCIPIOPRINCIPIO DEDE LALA MAMPOSTERAMAMPOSTERA..
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