construccion de planta potabilizadora de agua

CONSTRUCCION DE UNA PLANTA DE AGUA POTABILIZADORA

M.C. Raúl Castañeda Ceja

“PLANTA DE AGUA POTABILIZADORA”

Para cuantificar el gasto de proyecto, se determinaron las dotaciones de acuerdo al tipo de clima de la zona y el nivel socioeconómico de la población. El periodo de diseño es de 20 años.

PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PLANTA

POTABILIZADORA DE AGUA

Antes de la construcción de

la planta potabilizadora se

realizaron diferentes

estudios tanto en gabinete

como en el sitio donde se

construyó la planta como

son: cálculo de gastos,

dimensionamiento de

estructuras, mecánica de

suelos e impacto ambiental

con su respectivo resolutivo,

entre otros, además de un

análisis topográfico.

PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE AGUA

En la figura se observan las dos poligonales construidas en el terreno para ubicar la planta potabilizadora.


La potabilizadora incluye el módulo de potabilización B y sus estructuras complementarias que son caja de interconexión de llegada, caja de control, caja repartidora, cárcamo de lodos, cárcamo de lixiviados, cajas de válvulas de lodos de presedimentadores, floculadores, recirculación a floculadores, filtros, caja recuperación de retrolavados, producto terminado y caja de interconexión de salida.


Los edificios auxiliares son caseta de entrada,

caseta de cloración, edificio de subestación,

maquinas sopladoras, reactivos, oficinas y ccm,

tratamiento de lodos y edificio de servicios. Las

estructuras y obras complementarias son la

cisterna de servicios, fosas sépticas,

guarniciones, banquetas, vialidades y cercado

perimetral.

PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE AGUAPreliminares

Se muestra el camino de acceso adecuado (ya que existía una brecha) para poder ingresar al área a ocupar para la construcción de la planta potabilizadora con maquinaria pesada y así posteriormente comenzar con los acarreos fuera del área de construcción producto del desmonte, despalme, corte y para rellenos del terraplén que se construyeron en el sitio.

Camino de acceso


En la figura se ilustra la ubicación de la planta, así como el camino que se construyó para el acarreo de los materiales, equipos y todo lo necesario para la construcción de la planta potabilizadora.

Camino de acceso

PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE AGUAPreliminares Desmonte de la zona de construcción del terraplén.

Trazo y nivelación


PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE AGUAPreliminares Despalme para la construcción del terraplén

Se observa el despalme de la capa vegetal, se cortaron 30 cm de espesor en el terreno para eliminación de raíces de la maleza.

De igual manera que el desmonte la materia producto del despalme se llevó hasta la zona de libre colocación.


Las primeras excavaciones y las más voluminosas que se hicieron fueron principalmente para poder formar el terraplén del proyecto con equipos de excavación (excavadoras) sobre el cual se van a construir las estructuras de dicha planta potabilizadora.

Excavaciones para formación de terraplén

Corte en taludes


La figura se muestra el terraplén, el corte del talud y la carga a camión para optimizar el proceso de corte, carga y acarreo. Para hacer los cortes en talud se trazó una línea en planta a un lado del límite del terraplén sobre el terreno y se cortó por afuera de esta línea ya que se tomó en cuenta el ángulo del corte para terminar en la base del talud proyectado.

Formación del terraplén.


En la figura se observa el material que tenía las propiedades (producto de las excavaciones en el mismo terreno del lado del talud) para la formación del terraplén este material se colocó mediante los mismos camiones en las área en donde fue necesario rellenar, para después extenderlo y compactarlo en capas de 20 cm, la compactación se verificó con el apoyo de un laboratorio de mecánica de suelos.

Cunetas.


Construcción de dichas cunetas para drenaje de la superficie del terraplén.

Cimentación del módulo de potabilización B


Filtros de arena, tanque de recuperación de retrolavado y cisterna de producto terminado

Excavación para desplante de módulo B

PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE AGUACimentación del módulo de potabilización B

Compactación del terreno para el desplante del módulo B

Afine de la superficies



En la figura se ilustran los trabajos de afine que se realizaron debido a que los equipos no son exactos en sus cortes, para ello fue necesario hacer afines a mano y evitar la absorción de concreto mayor al calculado, pero con los espesores no menores a los de proyecto.

Plantillas de concreto



Se muestran las fronteras laterales con polines de madera de 4”, en franjas de 2 m para el colado de las plantillas, el vertido del concreto premezclado fue a tiro directo con una resistencia F’c= 100 kg/cm2.

Plantillas de concreto



Se aplicó riego antes (para humedecer la superficie de tierra) y después del colado de las plantillas (para el curado del concreto) durante 7 días. En la figura se ilustra la colocación lechadas con cemento y agua en los taludes para protección de los mismos.

Acero de refuerzo



En la figura se observa el trazo para la colocación del acero, sobre la plantilla terminada se trazaron en el sentido corto líneas @ 2.00 m para la colocación del emparrillado inferior de la losa de cimentación de dicha zona.

Acero de refuerzo



La colocación del acero de refuerzo en la losa de cimentación, primero se habilitaron y colocaron las piezas de varilla para el armado del lecho inferior de la losa de cimentación, así como de los cárcamos de bombeo de la cisterna de producto terminado. Debajo del lecho inferior se colocaron los separadores cúbicos de concreto de 5 cm hechos con cemento y arena para soportar el peso del armado, estos separadores se colocaron @ 0.80 m en el sentido corto y 1.00 m en el largo formando rectángulos abajo del armado para dejar un recubrimiento de concreto entra las varillas y la plantilla de concreto.

Acero de refuerzoCimentación del módulo de potabilización B

Posterior al lecho inferior instalado se habilitaron y colocaron las piezas verticales de varilla en los muros perimetrales exteriores de la zona de filtros, tanque de recuperación de retrolavados y cisterna de producto terminado, esto mediante apuntalamientos diagonales con varilla @ 1.60 m y la colocación de una guía de varilla horizontal (revestimiento) para conseguir un plomeo del acero vertical.

Guías para la colocación del acero vertical



Armado de muros interiores del módulo B.

Acto seguido se continuaron colocando todas las varillas verticales intermedias con más facilidad, ya que las varillas del lecho inferior de la losa de cimentación determinan las distancias entre ellas y la guía horizontal el plomo de las mismas. Colocación de acero vertical en muros intermedios



Armado de muros interiores del módulo B.

Para la colocación del acero de refuerzo interior de los muros perimetrales se colocó un separador horizontal entre el armado interior y el exterior quedando distanciados entre sí a paños exteriores a 20 cm, ya que los muros perimetrales eran de 30 cm de espesor, de la misma manera se construyeron los muros interiores de los filtros y de la cisterna de producto terminado pero con la diferencia de que estos muros eran de 25 cm de espesor por lo tanto la distancia entre los emparrillados verticales fue menor, pero con el mismo recubrimiento.

El acero vertical interior se instaló desde el emparrillado inferior, todo el acero horizontal (revestimiento) se colocó por dentro del acero vertical hasta una altura de 75 cm desde la plantilla para el primer colado y por último se colocó el lecho superior de la losa de cimentación de la zona 1.


CimbraCimentación del módulo de potabilización B

En la figura se muestra la colocación de los separadores de concreto para la cimbra y banda de PVC en los muros, esto se llevó a cabo una vez terminada la colocación del acero en la zona de filtros, cisterna de recuperación de retrolavados y cisterna de producto terminado.



En la figura se ilustra la colocación de la cimbra de la cimentación de la zona de filtros, tanque de recuperación de retrolavados y cisterna de producto terminado que se elevó 90 cm aproximadamente en los muros desde la plantilla, esta cimbra se construyó con tableros de 0.90 m de ancho por 2.44 m de largo, haciendo los tableros necesarios para los ajustes, los tableros estaban hechos con triplay, barrotes de 2” x 4” y troqueles de polín de 4” x4” @ 80 cm.



En la figura se observa el derrumbe de los taludes en la zona de cisterna de producto terminado, esto provocó una sobreexcavación con un talud alrededor de la zona 1, por lo tanto se tuvieron que hacer trabajos de limpieza de la plantilla y del acero, también se excavó una caja en una esquina de la zona mencionada para bombear y sacar el agua.

Derrumbe en la zona de cisterna de producto terminado



La figura ilustra el cárcamo de bombeo de producto terminado que ya estaba armado así como el cárcamo de aguas de retrolavado, por lo tanto se procedió a la colocación de cimbra, banda de PVC para la junta fría y al colado con concreto hecho en obra con resistencia F’c = 300 Kg/cm2 con la losa de cimentación.

Cárcamo de bombeo de producto terminado



En la figura se observa la colocación de algunos de los carretes de tubería de acero de 12” y 4”, los primeros para las salidas de agua de los filtros y los segundos para la entrada de aire, 24” para colectar el agua de todos los tubos de 12” y llenar la cisterna de producto terminado, 8” para purga de lodos del tanque de recuperación de retrolavados.

Tubería de acero en filtros (área de filtros de arena)


ConcretoCimentación del módulo de potabilización B

La figura muestra el nivel del primer colado de la losa de cimentación de la zona 1 con concreto premezclado por bombeo y resistencia F’c = 300 kg/cm2, evaluado con laboratorio. Limpieza de banda (área de cisterna de producto terminado)


En la figura se muestra esquemáticamente el área que cubrió el primer colado en la zona 1.


(Zona 2) Presedimentadores,

floculadores y clarificadores


(Zona 2) presedimentadores, floculadores y clarificadores

Excavaciones a mano

Se observa la forma de las tolvas de los tanques clarificadores similares a las de los clarificadores, debido a sus formas las excavaciones se tuvieron que realizar de forma manual para llegar a los niveles de proyecto y para el retiro del material se utilizó el apoyo de equipo mecánico. Excavación en tolvas (area de clarificadores)


En la figura se ilustran las protecciones con hules que se colocaron sobre la superficie del terreno preparado para recibir las plantillas, principalmente en la zona de tolvas de los presedimentadores y clarificadores ya que por su forma el agua tendía a acumularse allí.


Excavaciones a mano

Colocación de hules para protección del terreno



Excavaciones con equipo

Excavación en el área de floculadores

En la figura se ilustra el proceso de excavación con equipo del área de los floculadores, esta área solo fue protegida con hule mientras todas las demás áreas de la zona 2 ya estaban cubiertas con sus respectivas plantillas, esto debido a que el nivel de desplante (N.D.E = 11.70) de los pozos de las tolvas de los floculadores es el más bajo de todo el módulo B.



Excavaciones con equipo

Afines en el área de floculadores

Se muestra el afine de taludes de la zona de floculadores. Para proteger los taludes, poder colar contra el terreno natural y evitar la cimbra se afino a mano la superficie de la excavación y se colocó malla tipo gallinero con un mortero sobre la superficie de la misma para poder aislar el concreto del terreno natural.


En las siguientes figuras se muestran la formación de las tolvas de los floculadores, esta formación era complicada por eso se excavó una caja completa para después formar las tolvas con concreto ciclópeo o gaviones.




Plantillas

En la figura 80 se ilustran las plantillas de las tolvas de uno los clarificadores que se coló con concreto hecho en obra y colocado a mano con carretillas con una resistencia F’c = 100 kg/ cm2 . Plantillas de tolvas de los presedimentadores y clarificadores



Plantillas

En la figura se ilustran el armado de la zona 1 así como las plantillas de la zona 2, se construyeron estas últimas, excepto las de los floculadores debido a que se ubicaban a un nivel más bajo. En las zonas de las tolvas específicamente en los sitios de los pozos de lodos se dejó un entortado de concreto como protección del terreno contra las lluvias ya que esta área tiene el nivel de desplante (N.D.E = 12.15) más bajo que las tolvas.

Colocación de acero de refuerzo en lecho inferior de losa de cimentación (área de presedimentadores)



Acero

En la figura se ilustra el acero de refuerzo de la losa de cimentación de los presedimentadores.

El procedimiento de instalación del acero de refuerzo en esta área fue tal como se realizó en la losa de cimentación de la zona 1, solo que con un poco de más dificultad por las formas inclinadas de las tolvas de los presedimentadores y clarificadores.

Colado en plantillas de tolvas (área de clarificadores)



Acero

En la figura se muestra el área de floculadores. Después de la construcción de las plantillas se continuó con los trabajos de habilitado y colocación de acero de refuerzo en muros de los presedimentadores y también en los floculadores para continuar hacia los clarificadores.

Colocación de lecho inferior de acero de refuerzo (área de floculadores)



Cimbra

Colocación de lecho inferior de acero de refuerzo (área de floculadores)

En la figura se muestra la colocación de cimbra en los floculadores. Una vez terminada la colocación del acero de refuerzo de la losa y muros en cimentación en los tanques floculadores, se procedió a la colocación de la cimbra para su posterior colado hasta 2.00 m de altura aproximadamente desde la plantilla. Este fue el primer colado de la zona 2 y el segundo de todo el módulo B.



Se muestra la ubicación del 2° colado de todo el módulo B.



Cimbra

La figura muestra la losa de cimentación de los presedimentadores y clarificadores esta se tuvo que dividir en tres fases, el segundo colado de la zona 1 con el primer colado en la zona 2 y las losas de los presedimentadores en dos colados. Cimbra de la primera fase de la zona 2 (área de

presedimentadores y clarificadores)



Concreto

En la figura se muestra la ubicación del tercer colado en cimentación del módulo B. Una vez preparada la cimbra para el segundo colado de la zona 2, se procedió al colado para el cierre de la losa de cimentación colocando bandas de PVC respectivamente en cada una de las juntas frías entre colados. La ubicación del tercer colado en la losa de cimentación de la zona 2 incluyó parte del muro de la zona 1.

Concreto de la primera fase de la zona 2 (área de presedimentadores y clarificadores)



Se ilustran las áreas y las secuencias de colados del módulo B.



Concreto

Curado en losa de cimentación

En la figura se observan los trabajos realizados de habilitado, colocación de acero y cimbrado en la losa de cimentación del módulo B para su colado, también se estuvo aplicando riego con agua para mantener la humedad del concreto.



En la figura se muestra la ubicación del cuarto colado de la losa de cimentación del módulo B.



Concreto

En la figura se muestran los trabajos de descimbrado y limpieza del área del cuarto colado en la zona de los presedimentadores el muro en cimentación de esta área se construyó hasta 30 cm de altura medidos del nivel de losa terminada de los presedimentadores (N.L.T. = 14.25) .

Descimbrado y limpieza en losa de cimentación de presedimentadores



Concreto

Último colado de la losa de cimentación del módulo B

Muestra la colocación del acero horizontal en muros de los presedimentadores.



En la figura 93 se ilustra la ubicación del quinto colado de la losa de cimentación del módulo de potabilización.


Estructura del módulo de potabilización B



Acero

Acero y banda PVC primer colado en muros (zona 1) Cimbra primer colado en muros (zona 1)

Cimbra



Concreto (primer colado)

Concreto primer colado en muros (zona1)

El concreto de toda esta estructura se elaboró para una resistencia de F’c = 300 kg/cm2.



Concreto (Segundo colado)

La elevación de este colado se construyó 1.60 m aproximadamente, arriba del primer colado en estructura del módulo B.



Concreto (Tercer colado)

Cimbra en muros tercer colado (zona 1)

Acero y banda PVC tercer colado en muros (zona 1)

Concreto tercer colado en muros (zona 1)

En este nivel de colado se emplearon vigas de 4” x 8” de diferentes longitudes para reforzar la cimbra contra la presión del concreto


Estructura del módulo de potabilización B Concreto (Cuarto colado)

Acero de refuerzo en muro pantalla (zona 2)

Cimbra en muros cuarto colado (zona 2) Concreto en muros cuarto colado (zona 2)



Concreto (Quinto colado)

Acero y banda PVC Cimbra Concreto

Este colado solo se realizó en el área de los presedimentadores para alcanzar el nivel del cuarto colado de los floculadores y los clarificadores.


Estructura del módulo de potabilización B Concreto (sexto colado)

Acero y banda PVC Cimbra Concreto

Este fue el último colado en muros del módulo B



Se muestra el módulo de potabilización B terminado en un 99% de obra civil solo faltaban detalles de canales en los presedimentadores, también incluyo escaleras para el acceso a los pasillos perimetrales, así como una losa tapa sobre la cisterna de producto terminado y el tanque de recuperación de retrolavados.


Estructuras complementarias de la

potabilizadora


Estructura del módulo de potabilización B Caja repartidora

Construcción de la cimentación y las dos fases en estructura de la caja repartidora, primero se realizó la excavación del área en la que se construyó la caja repartidora, acto seguido se afino y compacto el piso, posteriormente se trazó, cimbró y coló la plantilla, después se trazó y colocó el acero de refuerzo, se colocó la cimbra y se coló, debido a la altura esta estructura se coló en tres fases, cimentación y 2 fases en estructura con losa tapa, con la construcción de un registro de entrada y escalera marina.


Estructura del módulo de potabilización B Cárcamo de lodos y lixiviados

La construcción de estas dos estructuras que se construyeron de forma idéntica. Una vez ubicada la posición del cárcamo se llevó a cabo la excavación de la caja con equipo retroexcavadora con extensión, ya que por la profundidad de desplante se tuvo que hacer una rampa para llegar a una profundidad de piso para poder excavar con la extensión del equipo. también se colocó una preparación con tubería de 8” de diámetro para la descarga de los lodos residuales.


Estructura del módulo de potabilización B Cajas de válvulas

Acero de refuerzo en caja de válvulas Cimbra en caja de válvulas

Muestran los trabajos de construcción de estas estructuras que en un principio eran 16 piezas pero para facilitar su construcción solo se fabricaron 8, 2 con dimensiones diferentes a las de proyecto.


EDIFICIOS AUXILIARES


Edificaciones a base de marcos

Cimentaciones

Cimentaciones Zapatas aisladas

Acero de refuerzo en lecho inferior de zapata del edificio de reactivos

Acero de refuerzo en columna en edificio de reactivos


Cimentaciones Zapatas aisladas

Acero de refuerzo en dados del edificio de reactivos

Acero de refuerzo en contratrabes del edificio de reactivos


Cimentaciones Cimbra

Cimbra en zapata del edificio de máquinas sopladoras

Acero de refuerzo en dado del edificio de reactivos

Cimbras en contratrabes del edificio de reactivos

Se muestra la colocación de una de las zapatas aisladas que se construyeron en las cimentaciones de los edificios antes mencionados. Antes de colocar las cimbras de la cimentación se realizó un trazo previo para la colocación de las mismas, se colocaron los tableros fabricados con tableros de triplay de ¾” y barrote de 2” x 4”, se plomearon, escuadraron y aseguraron.


Cimentaciones Losa de cimentación

Cimentación del edificio de lodos Acero de refuerzo Concreto en cimentación

Los trabajos de colocación de cimbrado con tableros de triplay de ¾” y barrotes de 2” x 4”, troquelados con polín de 4” x 4” @ 80 cm. El concreto colocado en la losa de cimentación, fue concreto premezclado a tiro directo, vibrado y curado.


Estructura Acero de refuerzo PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE

AGUA

Armado de columna en banco

Se muestra el armado de columnas en bancos de trabajo para los edificios de reactivos, lodos, cloración, subestación con planta de emergencia y maquinas sopladoras.

Venteos en columnas del edificio de

reactivos

aseguramiento de la columnas con venteos de alambre. Después de la colocación del armado de la columna en su posición se colocaron venteos con alambre para la sujeción y un plomeo de la misma.


AGUA

Acero de refuerzo en trabes del edificio de reactivos

Se ilustra el acero de refuerzo de una contratrabe. Cuando las columnas se colaron hasta el nivel bajo de las trabes se procedió a la construcción del fondo de soporte con cimbra para la misma y así sostener el acero.


AGUA

Acero de refuerzo en losa de cubierta del edificio de cloración

Se muestra el acero de refuerzo en losas de cubierta. Una vez terminada la colocación de la cimbras en las losas se procedió a la instalación del acero de refuerzo de las mismas.


AGUA

Estructura Cimbras PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE

AGUA

Cimbra en columnas del edificio de tratamiento de

lodos

Cimbra en trabes del edificio de tratamiento de lodos

Cimbra en losa del edificio de tratamiento de lodos

Se muestran los trabajos de cimbras en las columnas de las estructuras mencionas

Estructura Concretos PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE

AGUA

Colocación de concreto en las estructuras de los edificios antes mencionados. Los recubrimientos para los edificios fueron de 5 cm en cimentaciones y de 4 cm en estructuras con concreto premezclado y bombeado.

Concreto en las estructuras de los edificios a base de marcos

EDIFICACIONES A BASE DE MUROS DE CARGA


CIMENTACIONES

Cimentaciones

PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE AGUA Zapatas corridas

Acero de refuerzo y cimbra en cimentación del edificio de cm

Se aprecia el modo de armado de las zapatas corridas de concreto para la cimentación de los edificios de oficinas y ccm, la caseta de entrada, anexo de cloración y el edificio de servicios generales las cimentaciones estaban proyectadas con mampostería de piedra.


Se ilustran las cimentaciones modificadas de los edificios de caseta de entrada, centro de control de motores, servicios generales y anexo de cloración.

Cimentaciones Zapatas corridas

Estructura


Estructura y apariencia típica de los edificios con muros de carga

Construcción de los edificios de este tipo codecoblock junteados con mortero cemento arena, después se colocaron las cimbras de los castillos así como las cadenas de cerramiento, se colaron y finalmente sobre estas se colocaron tapas labradas a mano de decoblock para ocultarlas, se colaron las losas y se les dieron sus respectivos acabados a cada uno de estos edificios.

Cimentaciones

Trabajos y obras complementarias Rellenos


Rellenos

Rellenos compactados con equipo vibrocompactador en zanjas, los rellenos de las excavaciones en donde se colocaron las tuberías o que rodeaban cualquier estructura, cumplieron con la compresibilidad (proctor) de proyecto, para evitar a futuro los asentamientos de los rellenos, se hizo lo siguiente; en zanjas para tubería se comenzó a rellenar los costados de la tubería, se acostilló dicha tubería con un material fino, ya fuera, arcilla fina o arena, para que el material entrara alrededor de la tubería, posteriormente se rellenó en varias capas de unos 20 cm que se compactaron con bailarina o rodillo, esto último también alrededor de los edificios.

Guarniciones Banquetas

Trabajos y obras complementarias Guarniciones y banquetas


Construcción de guarniciones y banquetas de la planta. Para delimitar las zonas de tránsito vehicular y peatonal, se construyeron guarniciones de concreto simple hecho en obra para dar un ancho de calle y un pasillo en banquetas. Las guarniciones se construyeron de 20 cm de base por 40 cm de altura por 15 cm de corona y las banquetas de 1.00 m de ancho con espesor de 10 cm y agregado máximo de ¾”.

Trabajos y obras complementarias Bases para pavimento hidráulico


Se muestra el tendido de la base que fue de un espesor de 30 cm para la pavimentación en arroyo vehicular. Primero se afinaron los caminos con equipo motoconformadora, después se tendió la base cementada, se humedeció y se compacto.

Base para pavimentación

Trabajos y obras complementarias Pavimento en vialidades


Pavimentación en vialidades

Se ilustra la colocación del concreto hidráulico en las calles de la planta potabilizadora. Los anchos de las calles fueron de 4.00 m en calles transversales y de 8.00 m en las longitudinales con concreto f´c=200 kg/cm2 con tamaño máximo del agregado de ¾”.

Trabajos y obras complementarias Cercado perimetral


Cercado perimetral

Se observa el cercado de malla perimetral. Para finalizar los trabajos de obra civil se colocó malla ciclónica con abertura de 55 x 55 mm calibre 8 con soportería hasta una altura de 2.00 m con postes ahogados con base de concreto y separación @ 2.50 m para protección del inmueble.

construccion de planta potabilizadora de agua

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