Congreso AACE Internacional de Ingeniería de Costos
Sección Innovaciòn

Nuevas soluciones en encofrados

La tecnología avanza y genera la innovación en los diferentes sectores económicos. La construcción no es la excepción; por tal motivo, las diferentes actividades que existen en este ámbito buscan estar constantemente a la vanguardia. Una de estas actividades es el sistema de encofrado, el cual a nivel global ha estado evolucionando con la finalidad de reducir tiempo y costos en la ejecución de la obra.

Álex Jiménez, gerente general de Jade Consulting, señala que en el mercado mundial es en verdad impresionante la velocidad en que la tecnología aplicada al proceso de encofrado avanza. “Podemos diferenciarlos incluso en el campo en el cual se desarrollan. Por ejemplo, en edificaciones se desarrollan soluciones de encofrado autotrepante para rascacielos y en obras civiles sistemas trepantes modernos que permiten realizar el encofrado de estructuras de grandes dimensiones y que serán expuestas a grandes presiones”, comenta.

Por su parte, Darwin Cosacani, ingeniero civil del departamento técnico de la empresa Peri, señala que, en la actualidad, se presentan muchas innovaciones. “Cada año Peri desarrolla nuevos productos que se acoplan a las nuevas condiciones del mercado de la construcción; algunos ejemplos de estos últimos años son el encofrado monolítico de aluminio UNO que permite el encofrado libre de remates de madera, vaciando los muros y losa de manera simultánea con rendimientos altos y repeticiones de uso de más de 400 veces sin sufrir deterioro. Otro ejemplo es el sistema ALPHAKIT el cual es un kit de construcción para obra civil compuesto por torres de gran altura y vigas de celosía de grandes luces; esto permite simplificar el encofrado de estructuras donde se tiene restricciones de espacio como es el caso de los puentes.”

Cada proyecto presenta una complejidad distinta. Por la misma razón, el sistema de encofrado que se necesitará, variará de acuerdo a lo que se busca según el diseño del proyecto y de acuerdo a los percances que se estimen para su ejecución.

Cosacani sostiene que “algunos proyectos presentan complejidad en las soluciones de ingeniería por el proceso constructivo que utilizan los contratistas, por las restricciones físicas en obra o por los plazos de ejecución de las obras. En otros casos la complejidad se presenta en la logística de los encofrados principalmente cuando el volumen de encofrado que requiere un proyecto es considerable. En cualquiera de los casos es importante que los ingenieros contratistas reconozcan que las estructuras temporales de encofrado pueden requerir la misma gestión y control que se realiza para la estructura que se encofra.”

Además, la forma práctica de simplificar la partida de encofrados es mediante la planificación. “Para ello es fundamental que el contratista escoja correctamente el sistema de encofrados a usar, el criterio para determinar el sistema apropiado debe incluir no sólo un análisis del costo del mismo sino también el rendimiento, la seguridad de la estructura a encofrar, la seguridad de las personas que realizan el montaje, entre otras cosas”, indica Cosacani.

Asimismo, considera que la reutilización del encofrado es otro factor fundamental en la innovación. En ese sentido, el ingeniero de Peri, insiste en que es importante que la sectorización del proyecto permita que se pueda reutilizar la mayor cantidad elementos en cada etapa. “Esto es más fácil de apreciar en las edificaciones, ya que se tienen normalmente pisos repetitivos donde el encofrado puede tener reutilización tanto horizontal como vertical”, indica.

Por su parte, Jiménez observa que otro criterio importante que se toma en cuenta en las innovaciones de los sistemas de encofrados son los referentes a la optimización en los flujos de vaciado. “Cada año en el desarrollo técnico de los encofrados se presta mucha atención en la resistencia que tienen los mismos al empuje del concreto (en el caso de los elementos verticales), esto se debe a que con mayor frecuencia se vienen usando concretos autocompactantes o autonivelantes con el objetivo de evitar espacios vacíos en la estructura luego del vaciado o por la densidad del acero en las estructuras de grandes dimensiones”, explica.

SISTEMA TRADICIONAL

El encofrado es un molde para contener el hormigón, generalmente armado, de una estructura ejecutada in situ, de modo que este material al endurecerse, adquiera la forma deseada en el diseño de la edificación. Además, el encofrado debe ser diseñado y construido de tal manera que resista la fuerza del concreto al momento de ser vaciado y no debe deformarse.

Los especialistas recomiendan que antes de hacer el armado del encofrado, primero se debe verificar que la superficie se encuentre exenta de elementos extraños y recubierta adecuadamente de una membrana sintética para evitar la adherencia del material al encofrado. Asimismo, el encofrado debe encontrarse debidamente apuntalado y arriostrado, pues la rigidez y la estabilidad del mismo no se debe ver amenazada.

Por tradición, durante años el material usado para el encofrado ha sido la madera, pero, debido a las constantes innovaciones, este material ha ido variando. Por ello, Cosacani considera que en la actualidad no es fácil distinguir qué es un encofrado tradicional.

“Es difícil decir qué es un encofrado tradicional; es claro que en el pasado se consideraba encofrado tradicional a aquel fabricado con madera. Con el paso del tiempo los sistemas industrializados de encofrado se han introducido al mercado peruano, siendo los primeros productos introducidos los paneles metálicos con cara fenólica, los puntales extensibles y las vigas de metal y de madera colada. En la actualidad, se podría decir que estos productos son tradicionales y que su uso es el estándar común. Los nuevos sistemas que se están desarrollando en el presente apuntan al uso de materiales como el aluminio y plástico que son materiales más ligeros y en algunos casos reciclables.”

INNOVACIONES

Alphakit de Peri

El sistema Alphakit es un nuevo kit de construcción para soluciones de soporte de puentes de hasta 25 metros de luz y altura. El sistema es de peso ligero y conexiones rápidas, por lo que con sólo algunos componentes individuales y un rápido montaje proporciona un alto nivel de eficiencia para el armado de soportes de alta carga para la construcción de puentes.

Esto reduce considerablemente los requisitos de la grúa. A diferencia de las soluciones convencionales con muchas conexiones de tornillo, Alphakit sólo necesita dos pasadores para las uniones de conexión.

Además, en este producto se ha priorizado un número reducido de partes, generando que los mismos perfiles sean útiles para vigas y torres de soporte. En comparación con los sistemas convencionales de otros fabricantes, Alphakit posee aproximadamente un 30% menos peso en sus elementos.

Entre sus ventajas, destaca que es de fácil premontaje, sin grúa. Es decir, es simple de manejar, con ligeros componentes individuales. Este hace que su proceso de ensamblado sea más rápido, debido al alto soporte de carga, sujetadores con solo dos pasadores por conexión. Así también, al poseer pocos componentes, hacen que tenga aplicaciones variables y que el sistema sea simple y rentable.

Esta solución fue aplicada en el puente Urasqui, sobre el río Ocoña, en Arequipa. Aquí se requería un encofrado de pilares, encofrado de cabezales de pilares, soporte y encofrado del tablero del puente (sección cajón) y encofrado de laterales de cajón.

Sistema autotrepante

Según Jiménez, en el mercado nacional se puede presenciar en varias obras el uso del sistema autotrepante y protecciones perimetrales o de borde. Uno de los casos más conocidos e importantes es el que realizó la empresa Cosapi en la construcción de la nueva sede del Banco Institucional del Banco de la Nación en San Borja.

En cuanto a los componentes del encofrado, Jiménez señala que el componente principal del encofrado autotrepante son los pistones o botellas hidráulicas, los cuales “cumplen la función de impulsar un tramo de encofrado a un siguiente nivel, armado como un sistema. Y en obras civiles el componente principal está en la creación de escuadras metálicas con cada vez mayores dimensiones que permitirán realizar vaciado de concreto de mayor altura, debido a que pueden permitir realizar el aplome de los mismos en segundos niveles”.

Asimismo, agrega que este sistema para elementos verticales optimiza el uso adecuado de la grúa en la obra de construcción, “debido a que se impulsa de manera independiente, permitiendo utilizar las horas grúa en otras partidas. Para obras civiles estas escuadras de grandes dimensiones optimizan la construcción por la menor cantidad de sectorización en altura, lo que significa menor cantidad de maniobras que conlleva a menor tiempo de ejecución de la obra.”

Cosacani coincide con Jiménez en cuanto a los beneficios que genera la implementación de este tipo de sistema de encofrados, pues indica que estos “permiten ahorros considerables en costo y tiempo en estructuras de gran altura donde se puede garantizar una gran cantidad de reúsos verticales del encofrado”.

Además, sostiene que el ciclo de vaciado de cada etapa puede reducirse, lo cual genera un impacto más global en la construcción, pues la cantidad de tiempo total de su ejecución disminuye considerablemente. También, manifiesta que con la aplicación de este sistema de encofrado no es menester el uso de la grúa, porque “los sistemas autotrepantes cuentan con sistemas hidráulicos que los elevan en pocos minutos a la siguiente posición de encofrado.”

Otros beneficios de la aplicación del sistema de encofrado autotrepante son la reducción de tiempo de entrega, el menor uso de andamios, el agotamiento físico del personal laboral y el mejor acabado que se obtiene en los muros de concreto.

Sistema modular

El sistema de encofrado modular es idóneo para construir todo tipo de estructuras de concreto vertical, sea en proyectos de edificación de grandes dimensiones o en obras civiles, como encofrado de muros, columnas, estribos, zapatas, entre otros. Además, los especialistas consideran entre sus características su gran rendimiento con mínimos costos en mano de obra y tiempo de colocación.

Este sistema de encofrado consiste principalmente en la utilización de paneles, los cuales deben estar debidamente unidos mediante grapas o anclajes. Estos paneles deben estar colocados conjunta y secuencialmente de tal manera que se conforme el encofrado según el diseño del proyecto que se tenga.

Sobre este tipo de sistema, el ingeniero de la empresa Peri considera que las innovaciones modulares buscan reducir las horas hombre de montaje de estructuras y las horas del empleo de la grúa en la tarea de encofrar. “La forma de conseguir esto es que los sistemas sean lo más simples posibles y con la menor cantidad de accesorios. A su vez se puede conseguir ahorros si la gestión del encofrado se hace de manera planificada usando sólo la cantidad mínima necesaria de encofrado en cada etapa”, puntualiza.

Además, considera que existen dos tipos en este sistema de encofrado: los que requieren el uso de grúa y los manuportables.

“Acerca de ellos debe distinguirse dos tipos: los sistemas pensados para el uso de grúa con los cuales se puede conseguir grandes áreas de encofrado en una sola puesta y los sistemas manuportables diseñados para tener un peso tal que pueda ser cargado por un solo operario y que se arma y desarma en cada puesta”, explica.

Asimismo, agrega que “en el caso del primer tipo de paneles, Peri cuenta con el sistema TRIO que es uno de los primeros sistemas de este tipo, el cual, sin embargo, ha permanecido en uso hasta la actualidad por su gran versatilidad y simplicidad de uso.

No obstante, debido a la constante innovación que la empresa aplica en sus sistemas de encofrados, el sistema TRIO cuenta con una versión mejorada es el cual es el sistema MAXIMO. Este último permite realizar el proceso de encofrado desde una sola de las caras del muro, lo cual es particularmente ventajoso en edificios altos. Empero, Casacani manifiesta que “esta innovación aún no es de uso típico en las obras en Perú principalmente porque esta práctica de construcción no es de uso común y también porque la regulación en cuanto a seguridad no es tan restrictiva.”

Entre las características de este sistema se puede mencionar que es considerablemente más rápido que encofrados modulares convencionales; requiere menos personal; necesita de hasta 40 % menos puntos de anclaje que otros sistemas modulares; los puntos de atado centrados permiten una disposición de juntas y anclajes uniforme, tanto en sentido horizontal como vertical; mejora de la protección contra la corrosión, mediante protección de las superficies interiores de los perfiles; entre otros.

Por otro lado, en el caso de los sistemas manuportables, Cosacani expone que Peri “cuenta en la actualidad con el sistema LIWA cuyo diseño se ha pensado para tener una cantidad mínima de tipo de paneles, lo cual lo hace muy práctico de montar. Asimismo, no requiere paneles de esquina (que normalmente son más pesados que un panel normal), ya que cualquiera de los paneles puede cumplir esta función.”

Darwin Cosacani, ingeniero civil del departamento técnico de la empresa Peri, considera que, desde el punto de vista como proveedor, “es importante para Peri que el conocimiento de la ingeniería de encofrados sea difundido a la mayor cantidad personas relacionadas a la construcción. Teniendo en cuenta que en promedio la partida de encofrados puede representar el 30 % del costo de un proyecto de edificación, es claro que cualquier ahorro por un uso adecuado de los sistemas de encofrado industrializados puede impactar positivamente un proyecto. Por otro lado, es importante hacer notar que en muchos casos la ingeniería de las estructuras provisionales que representan los encofrados es subestimada y esto puede tener consecuencias serias traducidas en accidentes que pueden derivar no solo en sobrecostos para el proyecto sino incluso en la pérdida de vidas humanas.”

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