METODOLOGÍA EJECUTIVA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA FAZDE HORMIGÓN DE LA PRESA DE ROCA

Ingº Luiz Carlos MARTINSGerente de Proyecto – Construções e Comércio Camargo Corrêa S.A.

Ingº Miller Soares RUFINO PereiraGerente de Ingeniería – Construções e Comércio Camargo Corrêa S.A.

Ingº Alexandre de Freitas Ferreira Lobo FLORENCEGestor de Ingeniería – Construções e Comércio Camargo Corrêa S.A.

Ingª Karina Lopes FRITZENGestora de Ingeniería – Construções e Comércio Camargo Corrêa S.A.

PALABRAS CLAVES

Losa de Contención, Faz de hormigón, Presa de Roca, Campos Novos.

RESUMEN

La UHE Campos Novos, localizada en el río Canoas, presenta circuito degeneración formado por toma de agua, seguido de tres túneles blindados, casas demáquinas compuesta de tres unidades con capacidad de 800 MW, vertedero formadopor cuatro canales y presa de roca con faz de hormigón. Este trabajo tiene comoobjetivo presentar las soluciones aplicadas en la ejecución del hormigón de la losa decontención de la presa principal, donde son descriptos los métodos innovadoresadoptados, los cuales contribuyeron para la disminución de los plazos y costos alfinalizar la construcción de la presa.

ABSTRACT

The Campos Novos HPP, located in the Canoas River, presents circuit ofgeneration formed for Water Intake, followed of 3 Penstocks, Power House composedof 3 units with capacity of 880 MW, Spillway formed for 4 vain and a Concrete FaceRockfill Dam. The present work presents the solutions applied in the execution of theconcrete launching of the Slab Face of Main Dam. This work must like objectivepresent/display the solutions applied in the execution of the concrete of the slab ofcontainment of the main prey, where the adopted innovating methods are descriptos,which contributed for the diminution of the terms and costs when finalizing theconstruction of the prey.

1. INTRODUCCIÓN

El estudio de las mejores alternativas, y la búsqueda de las mejores prácticas,siempre fueron primordiales en la construcción de la UHE Campos Novos. La ejecuciónde la losa de contención de la presa de roca de la UHE Campos Novos, siempre fueconsiderada un desafío y camino crítico en la ejecución de la obra. En su planeamiento,fueron objetivados métodos constructivos y soluciones que, manteniendo la calidad y laseguridad, permitieron mejores prácticas ejecutivas, reducción de plazos, materiales ycostos.

2. CARACTERÍSTICAS DE LA UHE CAMPOS NOVOS

Localizada en el río Canoas, en el municipio de Campos Novos (Santa Catarina),cerca de 21 km río arriba de su confluencia con el río Pelotas, formando el río Uruguay.

La UHE Campos Novos tendrá 880 MW de potencia instalada, distribuida en 3 gruposhidrogeneradores.

El reservatorio será formado a partir de la construcción de una presa de roca confaz de hormigón, con 202m. de altura máxima desde la fundación hasta su cresta.Presenta volúmenes de 12.900m³ de roca, 405.000m³ de transición procesada y49.500m³ de hormigón en la losa de contención.

El vertedero con cuatro canales de 17,40m de ancho por 20m de altura tendrácapacidad total de 18.300m³/seg. El circuito de generación es formado por Toma deagua en hormigón, parcialmente encajada en roca, seguida por tres túneles blindados,con cerca de 380m de extensión.

FIGURA 1: Presa Principal

3. ARREGLO GENERAL

Las estructuras de la UHE Campos Novos están dispuestas conforme Figura 2:

FIGURA 2: Arreglo general de la UHE Campos Novos

Los números arriba representan: 01) Ataguía Principal; 02) Presa Principal; 03)Desemboque de los Túneles de Desvío; 04) Casa de Máquinas; 05) Bacía deDisipación; 06) Vertedero; 07) Canal de Aproximación y 08) Toma de Agua.

4. PLANEAMIENTO EJECUTIVO

Para la construcción de la losa de contención de la presa de roca fue necesario eldesenvolvimiento de métodos constructivos que superasen los desafíos que laconstrucción de esa estructura presentaba. El transporte y posicionamiento de la formay armadura, el lanzamiento del hormigón y la ejecución de la junta de cobre tipo Wexigieron estudios más detallados, en vista que la presa presenta 202m de alturamáxima de la fundación hasta su cresta e inclinación de la faz de hormigón de 1V :1,3H.

Por lo tanto, luego de reuniones entre los sectores de ingeniería, planeamiento yproducción, fueron elaboradas metodologías constructivas que tornaron posible deforma práctica y productiva la construcción de esta estructura, manteniéndose lacalidad y la seguridad deseada, con reducción de plazo, consumo de materiales ycostos.

Los desafíos y las soluciones presentadas fueron las siguientes:

4.1. Transporte de los materiales: grúa estacionaria

Para la ejecución de la cuna de argamasa, armadura, molde/desmolde lateral,descenso del molde deslizante y colocación de juntas de dilatación y compresión en lalosa de contención de la presa principal, era necesario el traslado de los diversos

carros de apoyo. Fueron adquiridas grúas mecánicas estacionarias de capacidad de 5y 15 tonelada.

El sistema de apoyo de las diferentes grúas sobre el enrocado de la presa essimilar, baseado en la fijación del mismo sobre un chasis metálico que sirve de cunatambién para piezas pre-moldadas de hormigón armado de tamaño padronizado2,00x1,00x0,50 (peso muerto conforme a la necesidad de dimensionamiento). Tanto lasgrúas de 5 ton. como las de 15 ton poseen tambores para 300 m de cabo de acero.

FIGURA 3: Grúa estacionaria

FIGURA 4: Dibujo esquemático - Grúa estacionaria

4.2. Acceso para personas: escalera metálica

Usada para el acceso de los trabajadores en las diferentes etapas de ejecución,las escaleras fueron subdivididas en tres partes para facilitar el montaje/desmontaje:

a) chasis o cuadro, 01 por módulo (58,45 kg) b) escalones, 09 por módulo (36,05 kg) c) pasamano, 01 por módulo (12,00 kg)

La fijación del conjunto de escaleras fue hecha de dos formas, la primeradirectamente sobre el hormigón extrudado, con pernos clavados sobre el mismo; y lasegunda, a partir de cordones fijados en un peso muerto en la cresta de la presa,apoyada sobre una losa ya hormigonada.

FIGURA 5: Escalera metálica

FIGURA 6: Escalera metálica

4.3. Lanzamiento de la argamasa: carro para argamasa

La argamasa es utilizada para la regularización del hormigón estrudado, con el finde apoyo de la junta de cobre tipo W.Equipamiento necesario para operar:

a) 1 Grúa (5 ton. Estacionaria)

Son preparados aproximadamente 25m2 de argamasa por turno.

PASAMANO

ESCALONES

CHASIS

FIGURA 7: Carro para argamasa

FIGURA 8: Detalle de la cuna de argamasa

FIGURA 9: Detalle de la cuna de argamasa

4.4. Transporte de la armadura

Para el transporte de la armadura fue desarrollado un carro construido de dospartes. La primera posee ruedas y volante, y se encuentra en la faz de la presa para eltraslado de la malla de pre-armadura fijada en una cercha, que es la segunda parte. Lacercha tiene como función fijar a la malla de pre-armadura desde el punto defabricación hasta el punto de aplicación.

Secuencia ejecutiva:

a) Retirar la cercha del carro de transporte para el depósito de la pre-armadura:

FIGURA 10: Carro para el transporte de la armadura

b) Fijación de 01 malla de la pre-armadura en la cercha:

FIGURA 11: Carro para el transporte de la armadura

c) Colocación de la cercha en el carro de traslado:

FIGURA 12: Carro para el transporte de la armadura

d) Traslado del carro hasta el punto de aplicación de la malla:

FIGURA 13: Carro para el transporte de la armadura

e) Colocación de la manta plástica sobre el hormigón extrudado y descenso de la pre-armadura:

FIGURA 14: Carro para el transporte de la armadura

f) Subir con el carro para repetir la secuencia hasta la colocación de todas las mallas.

g) Después de la colocación de todas las mallas, trasladar el carro sin la cercha parala próxima losa a ser armada.

Equipamiento necesario: a) 1 Grúa (50 ton) b) 1 Grúa (15 ton Estacionaria) c) 12 Aparejo a cadena de 1,50 ton con una cadena de 4m cada

FIGURA 15: Cercha del carro de transporte de la armadura

MODULO 1

MODULO 2

MODULO 3 MODULO 4

TORRE 3

TORRE 2TORRE 1

TORRE 4

FIGURA 16: Carro de transporte de la armadura

4.5. Pre-armadura

Las mallas de pre-armadura son montadas sobre la cresta de la presa de formaordenada y secuencial. Para cada una de las losas existentes en Campos Novos,existe un proyecto de ejecución y secuencia de montaje.

FIGURA 17: Pre-armadura

Un estudio técnico-económico fue elaborado para viabilizar el abastecimiento delas barras de acero CA-50A con 15,80m de largo, a fin de facilitar el montaje de lasmallas, ya que cada losa tiene 16,00m de ancho.

4.6. Carro para el transporte del molde de cierre lateral

Además de la función como molde lateral, la misma es utilizada como apoyo delos rieles de forma deslizante.

Equipamiento necesario para operar:

a) 1 Grúa (5 ton. Estacionaria)

FIGURA 18: Carro para el transporte del molde de cierre lateral

Son colocados aproximadamente 8m de molde por hora. La preparación de losrieles es de aproximadamente 20m por hora. Cada molde posee 2,5 metros de largo yaltura variable, conforme el espesor de la losa de contención. El desmolde es iniciado12 horas después del hormigonado.

FIGURA 19: Molde de cierre lateral

FIGURA 20: Molde de cierre lateral

MOLDE LATERAL

HORMIGÓN EXTRUDADO

TRANSICIÓN COMPACTADA

4.7. Molde deslizante

El sistema de molde deslizante, del tipo regla, es movido a través de gatoshidráulicos de pretensado incorporados al molde. Los cordones son fijados en un pesomuerto sobre la cresta de la presa y bajan por las dos laterales de la losa hasta elpunto de arranque del hormigonado. Engatillada a la forma sigue una plataforma deacabamiento.

Los principales números en Campos Novos fueron:a) Velocidad media de deslizamiento: 2,85 m/h b) Aumento del volumen real/teórico: 8,82% c) Producción media: 23,64 m3/h

FIGURA 21: Molde deslizante

4.8. Canaletas para el hormigonado

Fueron fabricadas a partir de tambores metálicos de doscientos litros, conestructura reforzada para la fijación de los mismos a la armadura de losa. El peso decada canaleta es de aproximadamente 10kg, con una extensión media de 1,80m. Lavelocidad de posicionamiento de las canaletas es de aproximadamente 25 metros porhora.

La alimentación de la canaleta tiene que ser graduada, con camión hormigonera auna media de 10m3/h por canaleta.

FIGURA 22: Canaleta para el hormigonado

Son utilizadas dos líneas de canaletas para el hormigonado de las losas, siemprecon protección de la manta plástica sobre la armadura, para que la misma no seensucie con el salpicado de argamasa.

FIGURA 23: Canaleta para el hormigonado

4.9. Soporte del equipamiento para doblar la junta de cobre tipo “W”

La junta de cobre es el dispositivo de impermeabilización utilizado en las juntas dedilatación entre las losas. Se extiende desde el plinto hasta la cresta de la presa,siendo una pieza enteriza soldada apenas en el arranque. Las juntas de cobre sondobladas a una velocidad de 30 metros por hora.

FIGURA 24: Equipamiento para doblar la junta de cobre tipo “W”

FIGURA 25: Dibujo esquemático – Equipamiento para doblar la junta de cobre tipo “W”

5. CONSIDERACIONES FINALES

Con la ejecución de la metodología descripta encima, podemos presentar comoresultados obtenidos:

Reducción del plazo previsto en el programa en función de la practicidad ejecutiva;

Reducción de la cantidad de formas aplicadas;

Reducción del equipo de armado, molde y hormigonado;

Excelencia en la calidad del servicio ejecutado;

Mejoras en las condiciones de seguridad.

En síntesis, el dinamismo, la sinergia y el compromiso de los equipos de la obra, deingeniería, planeamiento y de producción, en la búsqueda de soluciones de proyectos ymétodos ejecutivos, posibilitó mejorar continuamente el proceso, donde el resultadofinal fue fruto de constantes intercambios de ideas.

Podemos decir con orgullo que, las mejores ideas surgieron de la predisposicióndel equipo de la obra en: “Innovar”, “Intentar” y “Aprender”.

Como lección aprendida en el planeamiento de las actividades ejecutivas para elhormigonado de la losa de contención, podemos citar: siempre llevar en consideraciónen nuestros comparativos, los lucros resultantes del aprovechamiento de materialesexistentes, logísticas, y las reducciones de las interferencias.

Este tipo de solución, debe ser siempre analizada como su viabilidad técnica,económica y con relación a los plazos, porque ofrece grandes ventajas.

6. AGRADECIMIENTOS

Nos gustaría expresar nuestros agradecimientos a los colegas: Cláudio F. C.Motta, Valdemir D. F. Garcia, A. Cesar. L. Seixas, Tomnila C. Lacerda, Reinaldo Lino.