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Jun 10, 2024

Una plataforma sobre la que construir: ¿Cómo está transformando la tecnología la cimbra y el encofrado?

Por Mike Hayes 31 de julio de 2023 Más que sistemas para ayudar al vertido y soporte de hormigón, la cimbra y el encofrado son un ingrediente clave para una construcción más segura, rápida y rentable, como afirma Mike Hayes.

Por Mike Hayes 31 de julio de 2023

Más que sistemas para ayudar al vertido y soporte del hormigón, la cimbra y el encofrado son un ingrediente clave para una construcción más segura, rápida y rentable, como informa Mike Hayes.

No todos los elementos del proceso de construcción están siendo transformados por la tecnología digital. El hormigón en el corazón de puentes, túneles y edificios de gran altura se ha mantenido prácticamente sin cambios durante cientos, si no miles, de años.

De manera similar, los encofrados en los que se vierte el concreto, junto con los marcos y refuerzos que hacen que los encofrados sean estables, han sido parte del proceso de construcción desde los días de la Antigua Roma.

Eso no quiere decir que no se haya aplicado la tecnología moderna a estos incondicionales de la construcción: hoy, la IA se utiliza para reducir el CO2 en el hormigón; y la tecnología es el motor del desarrollo de cimbras y encofrados.

Y esta tecnología está permitiendo a los ingenieros de cimbras y encofrados garantizar el uso más eficiente del hormigón en algunas de las estructuras más importantes y complejas de Europa.

"Hacemos realidad las visiones de los arquitectos", afirma Jochen Moosmann, del especialista alemán en encofrados Meva. "Esto implica reproducir la forma predeterminada, encontrar la mejor manera de moldearla en términos de elementos individuales y decidir cómo sostener, unir y quitar estos elementos".

En este caso no se trata de un puente o de un edificio alto, sino de una escalera de caracol. Para ser justos, no es un proyecto enorme, pero demuestra bien la experiencia en ingeniería necesaria para garantizar no sólo la resistencia y la resiliencia de las formas concretas, sino también la estética, tal como la concibió el arquitecto.

En el nuevo edificio de la Escuela de Ingeniería de la DHBW (Universidad Estatal Cooperativa de Baden-Wurtemberg) en Stuttgart, Alemania, un atrio presenta una escalera de caracol de concreto que sube a través de pisos con galerías en una trayectoria inclinada.

A los desafíos que planteaba la geometría se sumaban los estrictos requisitos de la estructura: un acabado extraliso de color uniforme con un número mínimo de juntas de construcción.

“El encofrado se compone de una serie de volúmenes individuales que primero tuvieron que diseñarse en 3D y luego dividirse nuevamente para que todas las curvas y ángulos coincidieran perfectamente”, afirma Moosmann.

La construcción de la escalera requirió la inclusión de una unión entre la rampa y el parapeto que se fusionara con la composición general de la escalera.

Dado que los tramos de escalera sobresalen de los niveles del edificio y están desplazados entre sí, también se necesitaba un concepto integral para soportar los distintos elementos de la escalera.

El contratista Ed Züblin utilizó el sistema de torre de apuntalamiento MT 60 de Meva para construir una serie de plataformas para el soporte de alta precisión del encofrado.

Se decidió que la rampa de la escalera y el parapeto se formaran por separado. En la práctica, solo una pequeña presión de hormigón fresco actuó sobre el encofrado plano de la rampa, lo que permitió una precisión dimensional sin necesidad de tirantes. De manera similar, al atar por encima y por debajo del parapeto, éste también se mantuvo libre de agujeros para amarrar.

Los componentes del encofrado se diseñaron con un alto grado de precisión y se etiquetaron según un plano de montaje para garantizar una construcción exitosa.

La escalera terminada da la impresión de que el hormigón fue moldeado de una sola pieza.

Una fuerte colaboración y participación temprana en proyectos de construcción es un tema candente en este momento y, anecdóticamente, el éxito parece surgir cuando las relaciones entre contratistas y empresas de encofrado se mantienen a lo largo de un proyecto.

En Copenhague, Dinamarca, se está remodelando la isla artificial de Christiansholm, demoliendo antiguos almacenes para dar paso a viviendas y espacios comerciales, que cubren 45.000 m2.

El contratista, NCC Building Nordics, incorporó a Paschal-Danmark al proyecto en la fase de planificación y las dos empresas trabajaron estrechamente para desarrollar el plan de encofrado.

Delante de los muros de tablestacas se formaron muros de hormigón armado de una sola cara, proporcionando una base segura para toda la estructura.

Paschal introdujo 400 m2 de encofrado LOGO.3 y utilizó gatos de soporte a alturas de 6 m o más para el encofrado unilateral de los muros reforzados del sótano.

Como es habitual en Dinamarca, en este enorme proyecto se utilizó una gran cantidad de elementos de hormigón armado, también para los paneles prefabricados de la fachada, que pesan unas 20 toneladas y deben instalarse con una inclinación de 22 grados.

Trabajando estrechamente con NCC, Paschal también ha proporcionado puntales ajustables y sistemas de apuntalamiento para garantizar una alineación precisa del encofrado y para soporte temporal, a medida que avanza el proyecto.

Además de los beneficios evidentes de la cimbra y el encofrado a la hora de levantar estructuras de hormigón, los últimos sistemas pueden aportar innovaciones que tienen la capacidad de hacer que el trabajo sea más rápido, más seguro y más rentable.

En Suiza, el contratista Bezzola Denoth encargó recientemente al especialista austriaco en encofrados Doka que le ayudara en la construcción de la galería Mingèr de 240 m de longitud en el valle alto de Engadina, en Suiza. La nueva estructura está destinada a proteger la carretera principal de la caída de rocas y avalanchas.

La situación de la carretera montañosa, con fuerte pendiente por un lado y agua por el otro, hacía que el sitio fuera un desafío, sumado a la necesidad de que el tráfico continuara durante la fase de construcción.

Para lograr las luces necesarias, Doka introdujo en el proyecto el kit de ingeniería UniKit para cargas pesadas y dos carros de encofrado de túneles sobre carriles accionados eléctricamente.

Las vigas primarias UniKit se combinaron con vigas SL-1 para proporcionar la estabilidad necesaria.

El desafío para los contratistas fue lograr la secuencia de hormigonado especificada con longitudes de bloques que oscilaban entre 10 y 15 m.

El encofrado lateral plegable, independiente de la grúa, permitió atravesar los pilares de hormigón existentes mientras se movía el carro de encofrado.

Además de los sistemas de apuntalamiento y encofrado, Doka aportó al proyecto su servicio digital Concremote, que utiliza sensores para medir la temperatura y calcular la resistencia a la compresión de la estructura de hormigón. Doka afirma que estos sensores redujeron a la mitad el tiempo de desmontaje, lo que permitió completar el proyecto antes de que llegara el duro clima invernal, lo que supuso un ahorro de 40.000 € en el resultado final.

Si bien es indiscutible que la tecnología influye tanto en el diseño como en la utilización de sistemas de cimbra y encofrado, el proceso en sí no puede sustituirse actualmente por ninguna otra tecnología.

Su papel a la hora de acelerar los proyectos es claro, ya que reduce los tiempos del ciclo de construcción de piso a piso y proporciona cronogramas precisos para el encofrado y desencofrado de los recursos.

Estos sistemas también desempeñan un papel importante a la hora de hacer que los sitios sean más seguros, ya sean edificios de gran altura, puentes o túneles.

Una lección que se debe aprender, a medida que la complejidad de los proyectos continúa creciendo, es que los contratistas deben participar en la etapa más temprana posible y ellos, a su vez, deben involucrar a aquellos en su cadena de suministro y, quizás lo más esencial, a los proveedores de cimbras y encofrados.

ARMDK examina la productividad

Altrad RMD Kwikform (ARMDK), especialista en encofrados con sede en el Reino Unido, encargó recientemente una encuesta que recopiló las opiniones de los profesionales de la construcción sobre las oportunidades para aumentar la productividad en las obras.

Se destacó la productividad laboral como un área en la que se podrían realizar mejoras significativas, con sugerencias que incluyen acelerar las tareas que consumen mucho tiempo, incluida la gestión de encofrados y cimbras.

Un significativo 41% de los encuestados dijo que el uso de productos de encofrado y cimbra que reduzcan el tiempo y la mano de obra necesarios para ensamblar y cerrar los sistemas mejoraría la productividad general del proyecto.

Los dos métodos que necesitan un examen más detenido, según ARMDK, son la mejora de los tiempos de ciclo y el mayor uso de la tecnología.

Para el primero, la compañía sugiere que contar con asistencia in situ de expertos en ingeniería relevantes puede ayudar, en términos de flujo de equipos y soporte de capacitación, lo que podría reducir los tiempos de montaje y desmantelamiento.

Esta experiencia puede beneficiar a proyectos que requieren el movimiento regular del encofrado, por ejemplo, ya que su diseño puede optimizarse para minimizar la necesidad de desmantelamiento.

Esto es especialmente cierto cuando se utilizan sistemas modulares, que permiten una mayor adaptabilidad.

En cuanto a la tecnología, los nuevos sistemas de monitorización inalámbricos están ayudando enormemente al proceso, con cronogramas más precisos para el cebado de encofrados y cimbras, así como mediciones en tiempo real de la estabilidad de bases de grúa, puntales o fachadas retenidas y de los niveles de tensión sobre los puntales.

La tecnología digital está teniendo ahora un impacto significativo en este segmento de la construcción, con visualizaciones 3D de obras temporales que garantizan la transparencia y ayudan a la colaboración en toda la cadena de suministro para sistemas específicos.

ARMDK dice que un resultado de esta tecnología es la reducción del riesgo para quienes se encuentran en el sitio, ya que los problemas potenciales pueden plantearse y remediarse rápidamente.

Además, las soluciones digitales se pueden utilizar para ayudar a los contratistas a ganar licitaciones para proyectos importantes, y las primeras colaboraciones demuestran un enfoque holístico del proceso de diseño y construcción.

Peri entrega la asombrosa cantidad de 10.000 toneladas de encofrado al túnel de Fehmarnbelt

Peri, el especialista en encofrados, entregó 10.000 toneladas de encofrados personalizados a la fábrica de túneles más grande del mundo, lo que permitió realizar el vaciado en Fehmarnbelt Link.

El fabricante alemán anunció que había entregado el último de doce cargamentos de componentes de encofrado de acero para 79 elementos estándar del túnel que formará el túnel Fehmarnbelt que unirá Dinamarca y Alemania.

Más de un millón de componentes, producidos en Polonia, Italia y Weißenhorn, Alemania, fueron transportados en doce barcos y más de 250 camiones hasta la fábrica de túneles del proyecto en Rødbyhavn, Dinamarca.

Peri dijo que el túnel se construiría utilizando el método de lanzamiento incremental en el que las secciones se fabrican en el sitio y luego se empujan longitudinalmente (o se lanzan) hasta su posición final.

Cada elemento estándar del túnel medirá 217 m de longitud y pesará 73.000 toneladas. El túnel también comprenderá nueve tramos de hormigón de 24 m de longitud.

Los elementos estándar del túnel se producirán in situ en un total de cinco líneas de producción independientes. Cada uno estará formado por nueve secciones separadas que medirán 45 m por 9 m y pesarán más de 8.000 toneladas.

Fundir cada elemento en una fábrica del tamaño de 140 campos de fútbol requiere 36 horas de vertido continuo. Se espera que el primer segmento del túnel del proyecto esté terminado antes del verano de 2024.

"La solución desarrollada por Peri constituye la base para el hormigonado monolítico, que reduce el riesgo de penetración de agua durante la operación del túnel", dijo Peri en un comunicado. “Además, se hormigona un tramo del túnel sin tirantes en las paredes exteriores.

"Al mismo tiempo, este enfoque significa un ahorro considerable en costes de material y mano de obra, reduciendo así, entre otras cosas, el uso de materias primas".

El túnel de Fehmarnbelt está siendo construido por Femern A/S, una filial especialmente creada de la empresa de transporte estatal danesa Sund & Bælt. Cuando esté terminado en 2029, será el túnel tubular sumergido más largo del mundo, con una sección sumergida que se extenderá por 17,6 km.

El túnel de 42 m de ancho constará de cinco tubos: dos autopistas de dos carriles; dos túneles ferroviarios electrificados; y un corredor de emergencia. El contratista principal del proyecto es Fehmarn Link Contractors, un consorcio formado por Vinci, BAM, Per Aarsleff, Wayss & Freytag Ingenieubau y Max Bögl Stiftung.