informe tÉcnico de visita a obra
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INFORME TÉCNICO DE VISITA A OBRA
"Elaboración de Proyecto Ejecutivo de las Obras del Módulo
Internacional de la Terminal Pesquera Capurro en la Bahía de
Montevideo, la Obtención de la Autorización Ambiental
Previa, y la Construcción Posterior de las Obras"
24 de Abril de 2020
Darío Briozzo
Ignacio Díaz
Gastón González
Yanina Pereira
Ailén Perelló
GRUPO 7
Jefe de Obra: Ing. Sebastián Viurrarena
Docente: Ing. Michael Pepelescov
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1. Descripción general de la obra 3
1.1. Resumen de obras a realizar 4
1.2. Principales metrajes de la obra 4
2. Procedimientos constructivos 5
2.1. Muelles exteriores y atraque de embarcaciones 5
2.2. Pilotaje 5
2.3. Retro Área 8
2.4. Muelle de carga y descarga - Cofferdams 9
2.5. Áreas de Desecación 10
2.6. Tratamiento de Lodo y Geocontenedores 12
3. Hormigón 15
4. Conclusiones 16
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1. Descripción general de la obra
La construcción del Módulo Internacional de la Terminal pesquera Capurro, es un proyecto
que tiene como objeto la elaboración de un puerto pesquero, es decir, donde solo entrarán
embarcaciones pesqueras. Esto surge en parte debido a la zona de Puerto que se le otorgó a
UPM, quedando sin espacio para los barcos pesqueros que por lo tanto deberán ser trasladados.
La obra se encuentra sobre la Bahía de Montevideo, en la Playa Capurro.
Figura 1: Ubicación de la obra.
El proyecto consiste en la construcción de un muelle de carga y descarga de 1km de largo,
formado por celdas circulares de tablestacas metálicas. El mismo tiene como propietario a la
Administración Nacional de Puertos (ANP), quien se encarga de administrar todos los puertos
del Uruguay, y como contratistas a las empresas constructoras Teyma, Chediack y Lavigne.
Ésta última es una empresa Argentina especialista en pilotaje, que si bien no forma parte de la
sociedad comercial está encargada como subcontrato de la realización de los pilotes, ya que
debido al gran porte de la obra se requería una empresa con antecedentes en el tema.
La licitación (número 16555) del año 2014, tuvo idas y vueltas debido al tema ambiental. Los
lodos que se depositan en esa parte de la bahía son hidrocarburos y materia orgánica que
provienen del arroyo Miguelete y tienen un alto grado de contaminación. Es usual verter mar
adentro el material de dragado, pero en este caso, debido al grado de contaminación del mismo,
debió optarse por un proceso alternativo, generando dos áreas de relleno donde se verterá el
material de dragado luego de ser tratado. Este proceso consiste en la utilización de “geotubos”
o “geocontenedores”, siendo este un procedimiento novedoso en nuestro país. Debido a esto se
recurrió a un Ingeniero brasileño con mucha experiencia en el tema, además de una consultora
española.
La obra fue iniciada en Agosto 2019, tiene un monto total estimado de 𝑈$𝑆 = 110.000.000 y
un plazo total de obra de 33 meses por lo que se estima que la finalización de la misma de
acuerdo al contrato será en Marzo 2022.
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1.1. Resumen de obras a realizar
● Ejecución de 1006 m de muelles de pilotes con obras de abrigo, atraque y
defensa.
● Relleno de una retro-área de 3,3 hectáreas.
● Dragado de la dársena (se estiman unos 650.000 𝑚3) y su disposición dentro de
geocontenedores.
● Relleno costero de 13 hectáreas con geocontenedores.
● Obras de pavimentación, distribución de energía y agua potable.
Figura 2: Layout general de la obra.
1.2. Principales metrajes de la obra
● Hormigones prefabricados: 6000 m3.
● Hormigones en sitio: 5000 m3.
● Tablestacas para Cofferdams: 2500 toneladas.
● Relleno Cofferdams: 70000 m3.
● Relleno retro área (arena): 180000m3.
● Pavimento articulado de adoquines: 33000 m2.
● Subbases pavimentos: 60000 m3.
● Pilotes: 311 unidades, 8500 ml, 12.000 m3.
● Enrocados:
• Motas exterior e interior, motas de cierre en áreas de desecación: 80.000 m3.
• Piedra para filtro: 3.000 m3.
• Rip Rap: 15.000 m3.
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2. Procedimientos constructivos
2.1. Muelles exteriores y atraque de embarcaciones
Para la zona de entrada de embarcaciones se deberá realizar una excavación inicialmente
prevista a cota -7m, pero debido a la posterior modificación de que solo entrarán embarcaciones
nacionales la cota de dragado se fijó en -5m. Esto implica que las embarcaciones
internacionales sigan entrando en el puerto de Montevideo, al menos por el momento.
La construcción de los muelles exteriores será sobre pilotes, generando dos zonas: una de carga
y descarga (40m de ancho) y una zona de atraque para esperar la entrada a la zona de carga y
descarga (25m de ancho). Sobre cada pilote se coloca un anillo de hormigón (capitel) para
ampliar la sección de apoyo, que será quien reciba el peso de las vigas transversales de pórtico,
para luego realizar la colocación de las prelosas, que salvan luces de 8m entre pórtico y pórtico.
Los muelles exteriores además de lo ya mencionado, funcionan como rompeolas al ubicar
cortinas de tablestacas metálicas del lado exterior del mismo, con el fin de generar una zona
interior de aguas tranquilas en donde atracarán los barcos. Del lado exterior del muelle se
colocará una cortina de tablestacas para bajar el esfuerzo del oleaje, tendrán unas pequeñas
ventanas para que siga circulando el agua y no quede agua estancada.
2.2. Pilotaje
El proceso se resolvió como un subcontrato
nominado con la empresa Lavigne, dado que el
proyecto requiere experiencia en el tema.
El método que utilizará la empresa para llevar a
cabo el pilotaje se conoce como método de
circulación inversa de aire. Este método consiste
en una pilotera con una cabeza rotativa de fondo
que disgrega el terreno. Este se mezcla con el
lodo de la perforación y por medio de aire
comprimido asciende a la superficie por el
interior de la armadura. El suelo perforado se Figura 3: Pilotera de circulación inversa de aire.
descarga a una pileta a través de una tubería central.
Esta técnica se utiliza para realizar pilotes de gran longitud, para la perforación en estratos
rocosos muy resistentes y para la realización de obras marítimas, como es el caso de este
proyecto. En la Figura 3 se puede observar un esquema de una pilotera de circulación inversa
de aire .
Los pilotes para los tres muelles del proyecto serán realizados bajo agua (aún no ha comenzado)
y se tratarán de pilotes encamisados. Esta camisa funcionará como encofrado de los pilotes y
no se recuperará, dado que es inviable. Para realizar esta tarea es necesaria la utilización de
pontones.
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Figura 4: Pontón.
Un pontón es una plataforma flotante utilizada para realizar pilotes bajo agua, que una vez en
su posición, se fija con muertos de hormigón o anclas en cuatro puntos de la misma para
asegurar la estabilidad de la embarcación. Sobre ella se montan grúas mecánicas de 70-100 ton
de capacidad que servirán para posicionar las guías para las camisas, que serán hincadas hasta
la profundidad necesaria para encontrar un suelo resistente y así asegurar la estanqueidad de la
perforación. Luego sobre ellas se apoyará la perforadora, la cual una vez apoyada trabajará de
manera independiente de la grúa, debido a que la camisa habrá sido hincada lo suficiente como
para ser auto portante. La obra cuenta con dos pontones para poder trabajar en paralelo en zonas
distintas.
Figura 5: sistema de enhebrado de camisas.
En la Figura 5 se puede observar el elemento de la pilotera que permite que la camisa sea
hincada verticalmente y que sea colocada en el lugar correcto. La camisa se enhebra por este
sistema y luego es bajada para poder ser introducida en el suelo.
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En la Figura 6 se aprecia una punta de perforación de
roca que utilizará la pilotera. Los rodillos azules tienen
puntas de metal muy duro y serán soldados al resto de
la punta. La posición de las mismas en la punta de
perforación está indicada en un plano de montaje.
En el centro vemos un ducto cilíndrico que sirve para
la circulación del agua de perforación y el arrastre del
detrito de la excavación.
Figura 6: Punta de perforación para pilotera.
Figura 7: Acopio de armadura y camisas de pilotes.
En la Figura 7, pueden apreciarse los acopios de armadura y camisas para pilotes. La armadura
se trae a obra ya armada como se ve en la figura y los hierros varían entre ∅25 y ∅32 según la
cuantía requerida por cada pilote, pudiendo llegar incluso a ∅20 en aquellas de menor cuantía.
El estribado de la armadura es de forma helicoidal. Las camisas son de 8𝑚𝑚 de espesor de
pared, 1.35𝑚 de diámetro y 12𝑚 de largo, por lo que deberán ser empalmadas mediante
soldadura según el pilote lo requiera. Una partida de camisas está conformada por chapas
rectangulares soldadas entre ellas y la otra partida está conformada por una chapa continua,
plegada de forma helicoidal a lo largo de la camisa, lo que redunda en una menor cantidad de
uniones soldadas. Ambas partidas fueron importadas, una desde Brasil y la otra desde
Argentina. Las camisas poseen en su extremo un anillo de mayor espesor que dota a la misma
de mayor rigidez en la zona donde experimentará los mayores esfuerzos. Funciona también
para generar una zona de rebaje en el extremo de modo que sea posible encastrar otra camisa,
para poder generar la unión.
Dado que se constató la presencia de la formación Fray Bentos en el lugar, la cual está
conformada por areniscas muy finas y arcillosas, los pilotes deberán empotrarse en roca entre
2 y 3 diámetros, logrando longitudes de pilotes de aproximadamente 27𝑚.
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2.3. Retro Área
Se proyecta una zona de retro área de aproximadamente 2,5 hectáreas mediante la descarga de
material y posterior empuje del mismo con la ayuda de un Bulldozer, generando el terraplén
de avance que vemos en la Figura 8. Finalmente con retroexcavadoras se conforma la
geometría final del mismo. La retro área consiste en un ensanche del espigón central que
permitirá maniobras de la maquinaria tanto durante la obra como aquella que esté equipada al
puerto una vez finalizada la misma. También funcionará como área de carga y descarga de las
embarcaciones. Una vez concluida la construcción de la retro área comienza la zona de muelles
sobre pilotes.
Figura 8: Terraplén de avance de la retro área.
En la imagen también puede apreciarse una de las zonas de desecación (parte superior derecha)
que serán presentadas más adelante en el informe.
Figura 9: Retro área Figura 10: Acopio central de material de avance
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En la Figura 9 vemos otra imagen del avance en tierra. En esta puede apreciarse que la mota
interior rota 90° y continuará avanzando para generar la retro área. Para determinar hasta dónde
se debe avanzar con el terraplén se hace uso de estacas, las cuales indican el límite que se quiere
alcanzar.
En la Figura 10 vemos el acopio central para el avance en Tierra, presentado en los videos de
la visita a obra.
2.4. Muelle de carga y descarga - Cofferdams
Como se dijo anteriormente, la retro área consiste en la extensión del espigón central ya
existente para que la maquinaria pueda maniobrar. Se puede observar en la Figura 11 que dicha
retro área, tiene un ancho mayor al final de la misma, antes de que empiece el muelle exterior.
El borde de esa sección de la retro área se utilizará como muelle para carga y descarga y está
delimitado por Cofferdams, celdas circulares de tablestacas planas las cuales serán vibro-
hincadas hasta el lecho de roca y se empotrarán una longitud mínima constructiva. Este método
se puede realizar directamente sobre el agua, o sobre el terreno, lo que se hará en este caso es
trabajar sobre lo que ya está construido, es decir, se va a trabajar sobre el relleno y luego se
realiza el dragado del material que queda por fuera, material sobrante, logrando así realizar el
trabajo en seco.
Figura 11: Muelle de carga y descarga
Para lograr la curvatura de las celdas se requieren piezas especiales, cada 3 tablestacas planas
se coloca una con cierto doblez. El proceso de construcción consiste a grandes rasgos en
generar la primera celda circular y rellenarla, se hinca la segunda celda y se la rellena, recién
en ese momento es cuando se ejecutan los arcos de conexión, los cuales aseguran que los puntos
de salida y de llegada estén fijos. Por último se rellena la parte entre dos celdas, delimitada por
los arcos.
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Figura 12: Arcos de circunferencia que unen las celdas.
Los Cofferdams se rellenan con material granular y la compactación se realiza por el propio
acomodamiento de las partículas, también es posible hacer al final una vibro-compactación. Va
a ser necesaria la construcción de pasajes entre celdas mientras que los arcos de conexión no
estén hechos.
2.5. Áreas de Desecación
Son zonas donde se dispondrán los geocontenedores para introducir el material dragado de la
zona de la dársena del puerto, luego de ser tratado. Para la generación de estas zonas se
construyeron diques perimetrales de protección. Estos diques están conformados por un
pedraplén cuyo núcleo está conformado por material de cantera. Del lado interior tiene un
“tapón” de material arcilloso que busca generar cierta impermeabilidad o estanqueidad del
recinto para que, una vez terminado el pedraplén, poder bombear el agua retenida en el mismo
y lograr que el recinto sea lo más estanco posible. A este terreno se le deberá realizar una
nivelación para poder depositar en él los geocontenedores. Estos últimos a su vez se apoyarán
sobre una capa de unos 15-20 cm de pedregullo lavado que cumplirá la función de una cama
drenante, para facilitar el drenado del líquido que expulsarán los geotubos.
Figura 13: Zona de desecación 1.
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Figura 14: Interior del Dique de cierre del área de desecación 2.
La Figura 14 muestra el lado interior del dique de cierre del área de desecación 2. Esta zona es
considerablemente más grande que el área de desecación 1, con una extensión que lleva desde
el espigón central del puerto hasta la desembocadura del arroyo Miguelete, en una línea paralela
a la costa. La misma está conformada, al igual que el área de desecación 1 por un núcleo de
material de cantera; por encima de éste se coloca material granular tipo tosca para generar
circulación más fluida sobre el núcleo. En el talud interior se coloca piedra de filtro (piedra
partida gris de entre 10 y 15 cm) como transición entre la piedra del núcleo y el tapón interior
arcilloso. Luego una capa de geotextil para disminuir aún más el flujo de agua y se finaliza con
un tapón de material arcilloso que termina de asegurar que el recinto generado sea lo más
estanco posible. Debido al parate por la licencia esta zona se vio afectada por la acción de la
marea y crecientes, las cuales lavaron la zona interior del dique, que deberá ser corregido.
El dique de protección cuenta además con “lenguas” cada cierta distancia que permiten que los
camiones que transportan material puedan maniobrar, dado que el dique es angosto y no
permite la circulación en ambos sentidos.
Figura 15: Exterior del dique de cierre del área de desecación 2.
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Para el talud exterior del dique se procede de igual manera hasta la capa de geotextil y se lo
termina con la aplicación de Rip-Rap, que es una capa de protección exterior de piedra de
tamaño seleccionado. Esta capa busca absorber la energía proveniente del choque de las olas
contra el dique. Véase Figura 15.
Finalmente, luego de terminados los diques perimetrales, se procede a bombear el agua del
interior del recinto para dejar prontas las zonas de desecación para la posterior colocación de
los geocontenedores.
2.6. Tratamiento de Lodo y Geocontenedores
Los geocontenedores son una especie de “tubos” de grandes dimensiones que son
confeccionados con geotextiles capaces de retener los sólidos y dejar pasar el líquido. Estos
“tubos” se rellenan en obra con suelos generalmente aportados por bombeo o en seco, para
utilizarse como estructuras de contención, espigones, terraplenes, reconstrucción de taludes y
obras de control de erosión y sedimentos.
En la presente obra, estos geocontenedores serán rellenados con el material obtenido del
dragado (que será previamente tratado) y se utilizaran para el relleno de las 13 hectáreas que
se le deberá ganar a la bahía desde la costa (véase Figura 16).
Figura 16: Zonas donde se utilizarán los geocontenedores.
El material que se utilizará para el relleno de los geocontenedores, como ya se mencionó, será
el material de dragado, el cual recibirá un tratamiento previo utilizando un polímero floculante
que se agrega al material de relleno antes de que ingrese al geocontenedor, es decir, se intersecta
al lodo en la línea de dragado. Para esto se genera una zona de turbulencia que favorece y es
necesaria para garantizar la correcta mezcla del floculante con el lodo.
Lo que hace este polímero es actuar eléctricamente con las partículas del material, generando
los denominados flóculos (grumos formados por agregación de partículas en suspensión),
obteniendo de esta manera partículas sólidas de mayor tamaño, de manera que no puedan
escaparse por la malla geotextil.
Los geocontenedores que se utilizarán en esta obra, importados desde Brasil, tienen unos 30
metros de perímetro y 35 metros de largo, con una sección similar a una elipse una vez que se
encuentra relleno. Cada uno de éstos puede llegar a tener 1000𝑚3de capacidad. Es necesario
que los geotubos se encuentren en una superficie horizontal sin pendiente para evitar que giren
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sobre sí mismos, además deberán ser anclados ya que las turbulencias que se generan dentro
de éstos pueden llegar a mover las cañerías con las que se conecta.
Figura 17: Geocontenedores
Debido a las dimensiones del proyecto, fue necesario instalar una Planta de Floculación, en la
cual se produce la solución de floculante y se hacen los estudios y ensayos necesarios para
llegar a la dosificación adecuada. En la Figura 18 se puede observar los elementos de la tubería
que bombearan el material de dragado hacia la costa para su tratamiento en la Plata de
Floculación. Este sistema de tuberías tiene incluidos flotadores que permiten mantener la
tubería al nivel de la superficie del agua. Es una tubería conformada por polietileno de alta
densidad con uniones bridadas, las cuales son anillos con perforaciones para permitir el pasaje
de bulones para generar la unión a tope con otra tubería.
Figura 18: tubería de bombeo para el material dragado.
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Una vez extraída el agua de la bahía, es bombeada hasta un tanque australiano de unos 120000
lts de capacidad, llamado tanque de agua bruta. Desde este tanque se abastece mediante bombas
a otros dos tanques de 26000 lts de capacidad cada uno, que serán los tanques de mezcla, que
pueden observarse en la Figura 19.
Es aquí donde se incorpora el
floculante al agua extraída de la
bahía. Para la incorporación del
floculante, el cual viene en polvo, se
va a usar un método que consiste en
mezclarlo previamente con un
volumen pequeño de agua y luego
impulsarlo hacia los tanques de
mezcla. La dosificación elegida
para realizar esta tarea fue de 2 g/lt.
Para lograr obtener la dosis correcta
del polímero, lo que se hizo fue
probar con distintas dosificaciones
de floculante, teniendo en cuenta
que si se usa poco y los flóculos
quedan de un tamaño muy pequeño Figura 19: Tanques de mezclado
los geotubos se tapan y no dejan salir
el agua, por lo tanto cuanto mayor sea el flóculo mejores resultados se tendrán. Por otro lado
se tiene el inconveniente de que este material es bastante caro, además de que si se sobrepasa
la dosis, los flóculos se desarman, volviendo al primer problema mencionado.
El mezclado en los tanques dura aproximadamente una hora. Una vez realizada la mezcla, la
misma descarga por gravedad en el tanque de maduración, que consiste de otro tanque
australiano, en este caso techado dado que no puede recibir agua de lluvia ni ningún otro
elemento que pueda contaminar la mezcla de agua y polímero. Finalmente, mediante bombas
tornillo, se bombea la solución hasta la zona de instalación de los geotubos. Se utilizan estas
bombas dado que tienen la capacidad de bombear líquidos viscosos. Una vez bombeada la
solución, ésta irá al encuentro de la tubería del material dragado para incorporarse en ese
momento, generar la floculación del lodo y finalmente su colocación dentro de los geotubos.
Se tiene previsto comenzar por el llenado del área de desecación 2 dado que es la que se
encuentra más próxima a la planta de desecación
Una propiedad que se analiza en el laboratorio es la resistencia mecánica de los flóculos, para
comprobar que al momento de la mezcla el flóculo no se va a desarmar. Este ensayo se realiza
pasando el lodo floculado 10 veces de un vaso a otro, y se va observando qué pasa con el
tamaño del flóculo.
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3. Hormigón
Dada la magnitud de la obra, se instaló en la misma una planta dosificadora de hormigón con
capacidad de 70 𝑚3 por hora. La planta cuenta con una zona de acopios para los áridos los
cuales son transportados mediante una tolva cargadora móvil y la cinta transportadora a la tolva
de descarga donde se colocan los distintos componentes del hormigón. También se cuenta con
silos para el cemento y tanques para el agua. A su vez, se disponen tanques con los distintos
aditivos que se utilizarán en la obra y piletas para limpieza de mixers, en las cuales se controla
que el pH del agua utilizada para la limpieza sea neutra. Para ayudar a realizar esta
neutralización se pueden utilizar tanto ácido clorhídrico como ácido sulfúrico hasta que el pH
sea admisible para la deposición en cursos de agua o para su reutilización, como en este caso.
Figura 20: Planta dosificadora de hormigón
Figura 21: Piletas de agua donde se controla pH
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4. Conclusiones
Si bien no fue posible conocer la obra personalmente, tanto la clase previa como los videos de
visita a la misma nos acercaron bastante a la obra real. En dichos materiales logramos ver cómo
se aplican en la práctica algunos conceptos tratados en el curso, pudiendo apreciar sus
respectivos procedimientos constructivos así como aprender nuevos conceptos y
procedimientos vinculados a una obra portuaria.
Por otra parte fue posible ver el funcionamiento general de una obra, la comunicación y
coordinación necesaria entre los diferentes actores involucrados y el trabajo en equipo de las
distintas empresas asociadas para la ejecución de la obra.