Evaluación técnico-económica entre los sistemas constructivos de encofrados deslizantes y trepantes

INTRODUCCIÓN El Proyecto hidroeléctrico Tocoma está situado sobre el río Caroní, aproximadamente a 15 kilómetros aguas abajo del Complejo Hidroeléctrico Raúl Leoni (Guri); entre la población de Río Claro y la Serranía de Terecay (entre los Municipios Raúl Leoni y Piar), al Sureste de la República Bolivariana de Venezuela; comprende una estrechez en un tramo del Río Caroní de 3 Km. de ancho Presa Presa Intermedia Casa de Máquina Aliviadero Margen Izquierda y derecha Instalaciones del Contratista y la Nave de Montaje integrado con la estructura de Toma ESTRUCTURA DE LA OBRA Plantas Industriales

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El Proyecto Hidroeléctrico Tocoma está conformado por varias estructuras de concreto, siendo una casa de máquinas integrada a la estructura de toma y nave Montaje con diez unidades de turbina tipo Kaplan Problemas en Los tiempo de ejecución Vaciados de Encofrados Trepantes Evaluación de estos sistemas constructivos las pilas por medio de los encofrados evaluación de los riesgos existentes en el proceso constructivo de encofrados Medidas drásticas para mejorar los tiempos Encofrados Deslizantes

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Realizar una evaluación técnico-económica entre los sistemas constructivos de encofrados deslizantes y encofrados trepantes dando a conocer los beneficios y desventajas, como una solución técnica para acelerar los trabajos de construcción en el Proyecto Hidroeléctrico Tocoma.

OBJETIVOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS Estudiar las especificaciones técnicas y de ejecución del encofrado trepante y deslizante para poder realizar una comparación entre estos. Evaluar los equipos y maquinarias utilizados en la construcción de los encofrados deslizantes y trepantes. Estimar los rendimientos para los distintos tipos de encofrados.

OBJETIVOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS Efectuar un análisis de los costos asociados al valor real de construir el monolito 07 con el encofrado trepante. Efectuar un análisis de los costos asociados al valor real de construir el monolito 09 con el encofrado deslizante. Identificar los riesgos existentes en la construcción de los encofrados deslizantes y trepantes. Elaborar una Matriz de Riesgo del sistema constructivo de encofrados según el nivel de consecuencia, estableciendo las medidas de control de las condiciones inseguras de trabajo.

MARCO METODOLÓGICO • Descriptiva TIPO DE INVESTIGACIÓN • Documental y de campo DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

MARCO METODOLÓGICO • La estructura de toma conformada por 5 monolitos (5,6,7,8,9) POBLACIÓN • Monolito 07 y 09 MUESTRA

MARCO METODOLÓGICO TÉCNICAS O INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS Observación directa Entrevistas estructuradas y no estructuradas Protocolos Análisis de contenido costos

MARCO METODOLÓGICO PROCEDIMIENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS Selección de los instrumentos de recolección de datos para recabar la información necesaria para el estudio. Diagnóstico de la situación actual de los encofrados utilizados en la estructura de toma Recolección de información (procedimientos de vaciados, precios unitarios, descripción del proceso, riesgos asociados a las actividades entre otros) Análisis de los precios unitarios de los recursos que intervienen en el proceso de encofrados

MARCO METODOLÓGICO PROCEDIMIENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS Determinación de las variaciones más significativas entre los costos que existen entre los encofrados deslizantes y los trepantes En base a los resultados obtenidos, realizar una comparación técnica y una evaluación económica que permita comparar los encofrados trepantes con la nueva tecnología de encofrados deslizantes Elaboración de la matriz de riesgo para el sistema constructivo de encofrados.

MARCO METODOLÓGICO SITUACIÓN ACTUAL En estructura de toma nos encontramos con que el monolito 7 era construido con encofrado trepante y en el 9 se comenzaría los trabajos con el encofrados deslizantes . Monolito 7 Monolito 9

MARCO METODOLÓGICO SITUACIÓN ACTUAL Solo contaban con un procedimiento y protocolo para aplicar la metodología del deslizante

MARCO METODOLÓGICO SITUACIÓN ACTUAL En relación a los costos asociados se cuenta con un control de gastos donde se evidencia lo previsto y lo real en forma general

• • • • • • • • • • • • RESULTADOS Especificaciones técnicas y de ejecución de los encofrados METODOLOGÍA CONSTRUCTIVA ENCOFRADO TREPANTE ENCOFRADO DESLIZANTE ELEMENTOS ESTRUCTURALES Andamios Grapas Escaleras tubulares Ganchos y mordazas Puntales, herramientas manuales Tensores Barra lisa de 25 mm de diámetro en acero SAE 1020 Gato hidráulico con capacidad de 3,5 toneladas métricas Panel metálico deslizante Andamiaje de trabajo superior e inferior. Soporte metálico reticular Guías metálicas

• la RESULTADOS Especificaciones técnicas y de ejecución de los encofrados SECUENCIA Y METODOS DE EJECUCIÓN ENCOFRADO TREPANTE ENCOFRADO DESLIZANTE COMPARACIÓN Los encofrados trepantes a • diferencia de los deslizantes van anclados al concreto por El encofrado deslizante es empujado hacia arriba por los gatos, a medida que el medio de pasadores hormigón va fraguando, y la roscados. Tan pronto como el concreto vertido fragua hasta colocación de la armadura y el hormigonado prosiguen sin alcanzar resistencia interrupción. Esto significa requerida, se retiran los anclajes roscados, se sube el encofrado a la siguiente altura , se ancla y se prepara para el siguiente vaciado. que el trabajo debe proseguir, día y noche, sin interrupción.

• • RESULTADOS Especificaciones técnicas y de ejecución de los encofrados SECUENCIA Y METODOS DE EJECUCIÓN ENCOFRADO TREPANTE ENCOFRADO DESLIZANTE COMPARACIÓN Es más largo el tiempo de • ejecución ya que los vaciados se realizan cada tres metros Se reduce el plazo de ejecución, al realizarse la estructura sin paradas. con una parada aproxidamente de 4 a 7 días para preparar el siguiente vaciado. velocidad de ejecución con • Velocidad de ejecución, con rendimientos de 270 m3 rendimientos hasta de durante 4 días. 106 m3/día a 120 m3/día

• se la • RESULTADOS Especificaciones técnicas y de ejecución de los encofrados SECUENCIA Y METODOS DE EJECUCIÓN ENCOFRADO TREPANTE ENCOFRADO DESLIZANTE COMPARACIÓN Como no se tiene un vaciado • de concreto en forma Las juntas de concreto, a diferencia de los sistemas continua, producirán trepantes, representan una juntas frías, las que si no son ventaja para los encofrados tratadas disminuyen deslizantes. Esto es porque al resistencia final de la estructura ser un proceso continuo, no se producen juntas frías. Al ser una técnica • Como no es una técnica muy relativamente sencilla, basta con que haya un técnico en obra que supervise la correcta instalación de todo el sistema. utilizada, es necesario tener en obra técnicos expertos que puedan solucionar y prever todo tipo de problemas que puedan ocurrir, por ejemplo con las bombas y gatos hidráulicos.

3 3 1 1 1 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 RESULTADOS Equipos y maquinarias utilizados en la construcción de los encofrados deslizantes y trepantes. Encofrado trepante (monolito 7) Camiones mezcladores Brazo lanzador Bombeadores de concreto Vibradores Neum 03” Princ. Vibradores Neum 03” repuesto Compresor cap. 750 PSM Camión 350 Grúa potain Cant. Encofrado deslizante (monolito 9) Camiones mezcladores Carro bomba Vibradores Neum 03” Princ. Vibradores Neum 03” repuesto Compresor cap. 750 PSM Camión 350 Grúa peiner Electrosoldadora Cant. Baldes cap. 0.75 m3 Grúa telescópica Grúa peiner Electrosoldadora

. 1 1 2 1 4 8 8 2 2 5 5 6 RESULTADOS Mano de obra utilizada en la construcción de los encofrados deslizantes y trepantes. Encofrado trepante (monolito 7) Encargado general Caporal (vaciados ) Carpinteros Cabilleros Vibradoristas Operadores Ayudantes Chóferes Cant 4 10 3 Encofrado deslizante (monolito 9) Encargado general Caporal (vaciados) Carpinteros Cabilleros Vibradoristas Operadores Ayudantes Electricistas Albañiles Cant. 6 2 6 Montadores Chóferes Soldador 4 3

RESULTADOS Rendimientos para los distintos tipos de encofrados Pila central 1400m3 Pila intermedia 1060m3 Pila extrema 1300m3

RESULTADOS Rendimientos para los distintos tipos de encofrados Rendimiento (m3/día) Trepante (36 días) Para una pila intermedia Para una pila central Para una pila extrema Deslizante (9 días) Para una pila intermedia Para una pila central Para una pila extrema 29.4 38.9 36.1 117.77 155.5 144.4

8 8 1 2 1 8 8 8 RESULTADOS Costos asociados al valor real de construir el monolito 07 con el encofrado trepante y 09 con encofrado deslizante Trabajo a ejecutar: Construcción de monolito con encofrado trepante Cantidad de la partida: 252 días Mano de obra Encofrado trepante (monolito 7) Encargado general Caporal(vaciados ) Carpinteros Cantidad N ° de personas 1 2 4 N ° de horas trabajadas por días Hr/día 8 8 8 90,1 204 332 Salario Bs/Hr Costo Total Bs. 181641,6 822528 2677248 Total Horas Hombre H-H 2016 4032 8064 protocolos Cabilleros Vibradoristas 4 10 332 830 2677248 16732800 8064 20160 Operadores Soldadores Ayudantes Chóferes 2 2 5 3 8 8 8 8 288 166 442,5 249 1161216 669312 4460400 1505952 4032 4032 10080 6048 Total de Mano de obra 30888345,6 66528 Maquinaria y equipos Factor de carga social 340,50% Costo total de mano de obra 105174816,8 136063162,4 Costos Encofrado trepante (monolito 7) Camiones mezcladores Brazo lanzador Bombeadores de concreto Vibradores Neum 03” Princ. Vibradores Neum 03” repuesto Compresor cap. 750 PSM Camión 350 Grúa telescópica Grúa potain Grúa torre peiner Electrosoldadora Cant. N ° de maquinaria 3 1 1 4 4 1 1 1 N ° de horas trabajadas por días Hr/día 8 8 8 8 8 8 8 8 Salario Bs./Hr 467 768 489 90 90 109 166 800 877 885 47 Costo total Bs. 2824416 1548288 985824 725760 725760 219744 334656 3225600 1768032 1784160 94752 Materiales y consumibles Costo Maquinarias 14236992 MATERIALES CANTIDAD CANTIDAD DE MATERIAL Y/O CONSUMIBLE UNIDAD UNIDAD DE MEDICION DEL MATERIAL COSTO Bs/Unidad COSTO TOTAL Bs/Total Acero de refuerzo Concreto Aceites p/desencofrar Madera Planchas y perfiles Electrodos y Mat. De soldadura Material varios 5806 8240 774 13 516 774 41289 kg m3 kg m3 kg VA VA 4 4 3580 4 1 1 23224 14610718 3096 46540 2064 774 41289 Costo Materiales Monto total Monolito con encofrado trepante 14727705 165027859,4

RESULTADOS Costos asociados al valor real de construir el monolito 07 con el encofrado trepante y 09 con encofrado deslizante Resumen Comparativo Encofrado Trepante Mano de Obra Maquinarias y equipos Materiales y consumibles Total Diferencia Costos Bs. 136.063.162,4 14.236.992 14.727.705 165.027.859,4 Encofrado Deslizante Mano de Obra Maquinarias y equipos Materiales y consumibles Total 54.866.332 Costos Bs. 92.214.622,4 3.219.200 14.727.705 110.161.527,4

RESULTADOS Riesgos existentes en la construcción de los encofrados deslizantes y trepantes

RESULTADOS Riesgos existentes en la construcción de los encofrados deslizantes y trepantes Caídas a un mismo nivel Montaje del encofrado Armado Caídas a diferente nivel Inhalación de partículas Golpeado contra objetos Vaciado de concreto y Desmontaje

RESULTADOS Matriz de Riesgo de los sistemas constructivos de encofrados Para validar los cálculos de la matriz de riesgo se seleccionaron los riesgos con mayor incidencia para la ejecución de los encofrados, a continuación se presenta detalladamente uno de ellos:

CONSECUENCIA PROBABILIDAD EXPOSICION MAGNITUD 1 6 60 la el RESULTADOS Matriz de Riesgo de los sistemas constructivos de encofrados MATRIZ DE RIESGOS ACTIVIDAD: ENCOFRADO PELIGROS CAUSAS TIPO DE RIESGO ACCION PREVENTIVA Ó CORRECTIVA Falta de orden y limpieza Irregularidad del terreno (C) (E) 10 (P) CxExP Orden y limpieza Precaución en tránsitos por zonas discontinuas Adecuada Huecos inherentes Caídas a un mismo al propio sistema de nivel ejecución Perceptibles , daños menores Continuamente Es muy posible que ocurra Bajo coordinación entre el operario de la bomba de concreto y el que maneja la manguera. Correcta sujeción de Pérdida de estabilidad durante durante manguera la manipulación de los materiales transcurso bombeo concreto. del del

CONCLUSIONES De acuerdo a los resultados de los objetivos planteados se pudieron obtener las siguientes conclusiones: 1. Los encofrados trepantes a diferencia de los deslizantes van anclados al concreto por medio de pasadores roscados. Tan pronto como el concreto vertido fragua hasta alcanzar la resistencia requerida, se retiran los anclajes roscados, se sube el encofrado a la siguiente altura, se ancla y se prepara para el vertido de concreto. 2. El encofrado deslizante es empujado hacia arriba por los gatos hidráulicos, a medida que el concreto va fraguando, y la colocación de la armadura y el concreto prosiguen sin interrupción. Esto significa que el trabajo debe proseguir, día y noche, sin interrupción. 3. Los rendimiento para los distintos sistemas de encofrados de acuerdo a la pilas que conforman los monolitos fueron los siguientes: Para el trepante Pila intermedia: 29.4 m3/día Pila central: 38.9 m3/día Pila extrema : 36.1 m3/día Para el deslizante: Pila intermedia: 117.77 m3/día Pila central: 155.5 m3/día Pila extrema: 144.4 m3/día

CONCLUSIONES 4. Los costos asociados a la construcción de un monolito con el trepante es de 165.027.859,4 Bs. Y para el deslizante de 110.161.527,4 Bs. 5. El sistema constructivo de encofrado se basa en las siguientes etapas y ellas están asociadas diferentes riesgos: Montaje del encofrado, Armado, vaciado de concreto, Desmontaje. 6. Dentro de los riesgos más comunes que se derivan de las actividades de encofrados tenemos: Caídas a un mismo nivel, Caída a diferente nivel, Contacto con objetos filosos, punzantes y cortantes, Caída de objetos.

RECOMENDACIONES De acuerdo al estudio realizado y las conclusiones obtenidas se recomienda lo siguiente: 1. Implementar como sistema constructivo para encofrado el método deslizante para reducir los costos y acelerar el proceso constructivo. 2.Capacitar al personal obrero y encargado en relación a los encofrados deslizantes, logrando así tener un personal especializado en este método que puedan solucionar cualquier inconveniente que se presente. 3. Mientras se implementa el sistema deslizante aumentar el personal en el encofrado trepante para obtener un mayor rendimiento y el encofrado se realice en la fechas planificadas. 4. Desincorporar el sistema trepante ya que por su rendimiento los costos son muy elevados en comparación con el deslizante.

RECOMENDACIONES 5. Capacitar y concientizar a los empleados en las distintas áreas de trabajo donde se generen riesgos , en relación a: • La importancia de seguir los lineamientos de seguridad que tiene la empresa. • La necesidad de estar capacitado para responder en caso de alguna emergencia o accidente. • Consecuencias de los distintos tipos de riesgos al no utilizar los equipos de protección personal. 6. Dar a conocer la matriz de riesgo colocándola de forma visible en sitios estratégicos donde pueda ser observada por el personal que labora en el área, así como en los procedimientos y protocolos de las distintas actividades que realizan para los encofrados.