Ejecución de ensayos dinámicos en pilotes de puente.
Ejecución de ensayos dinámicos en pilotes de puente.
Los días 11, 12 y 13 del pasado septiembre se llevaron a cabo el seminario Fundaciones profundas, ensayos de integridad y análisis de ecuaciones de ondas, y el workshop sobre Ensayos dinámicos de alto impacto en fundaciones profundas, en el complejo de Pile Dinamics Inc. (PDI) de Cleveland, Estados Unidos .
Álvaro Gavilán participó de ambos eventos en representación de la firma Gavilán & Asociados y tuvo la oportunidad de entrevistar a Garland Likins, uno de los fundadores de PDI -firma pionera en América en el campo de los ensayos dinámicos en fundaciones profundas- en la que se aclaran numerosos puntos sobre estos importantes ensayos.
¿Por qué es interesante realizar ensayos de integridad en pilotes?
- Algunos dicen que conocer el volumen vertido de hormigón es suficiente, y que no es necesario un control adicional.
Conocer solamente el volumen total no es suficiente, porque el volumen no se distribuye de manera uniforme a lo largo del fuste. Varias causas pueden generar una reducción de sección que finalmente resulte en un fallo estructural debido a cargas axiales o laterales.
¿Cómo nació la idea de los ensayos dinámicos en pilotes?
- Nuestros Departamentos de Carreteras en cada estado, estaban llevando a cabo una gran cantidad de pruebas de carga estática alrededor de los años 1960 durante el desarrollo de una red de autopistas. En esas circunstancias, por lo tanto, se estaba buscando un método más económico y rápido de manera que el tiempo de construcción no se extienda demasiado.
¿En qué construcciones es usual realizar ensayos de integridad y ensayos dinámicos?
-´En los Estados Unidos, los ensayos dinámicos en pilotes hincados son extremadamente comunes, son una rutina, y la mayoría de los proyectos actuales lo contemplan. Y los ensayos de integridad son muy populares en pilotes perforados debido a que no estamos seguros de la calidad del hormigón y de su distribución longitudinal. Cualquier estrechamiento, discontinuidad, o baja resistencia del hormigón podría derivar en fallos estructurales de las fundaciones.
¿Cuál es la ventaja de realizar ensayos de carga dinámica en pilotes?
- Mucho más rápido, obtienes más información a un costo más bajo. Ya sea que se utilice diseño por ASD o Lrfd, mientras más ensayos se realicen, más favorables serán los coeficientes y, por lo tanto, menos pilotes serán necesarios para una determinada carga, resultado finalmente en un menor costo de las fundaciones.
Tomando en cuenta que a este seminario llegan participantes de países distantes como India, Reino Unido, España, Paraguay... parece ser que la importancia de estos ensayos es considerada en todo el mundo.
- Así es, el equipo que vendemos, probablemente en un 70 por ciento, es comercializado en otros países. Vendemos en todos los continentes, excepto Antártida, donde los pingüinos no necesitan equipos de ensayo (risas). Uno de nuestros mayores mercados está en Asia, para los ensayos en pilotes perforados.
¿Podría mencionar un caso relevante donde los ensayos de carga dinámica redujeron los costos de construcción?
- Ahorrar incluso la mitad de los costos de fundación no es inusual si realizas ensayos dinámicos y estáticos, pero lo normal es que los costos de ensayo sean aproximadamente 0.5 por ciento del costo total de la construcción, y produzcan un ahorro del 15 por ciento sobre mismo contrato. El costo de ensayo es menos del 5 por ciento de los ahorros que generará por la reducción de factores de seguridad.
Un caso, que fue presentado en el seminario, refiere que, para la construcción de seis puentes en Orlando, Florida (2004), fue llevado a cabo un programa de ensayos dinámicos de 650.000 dólares, lo cual permitió incrementar las capacidades de la fundación en un 33 por ciento reduciendo significativamente su longitud. El costo de proyecto por los seis puentes era inicialmente de 130 millones de dólares y luego de las modificaciones en el proyecto de fundación, se redujo a 110 millones de dólares.
Considerando que en Paraguay nos estamos abriendo camino con los ensayos de carga dinámica ¿cuál sería su recomendación o reflexión final?
- Sería bueno introducir estos ensayos (integridad, dinámico) en sus normativas nacionales. Uno debe considerar la calidad de las fundaciones soportando una construcción. Remediar es extremadamente caro, entonces, velar por la correcta instalación de los pilotes es lo más importante y luego, comprender que cualquier ensayo es mejor que una conjetura acerca de la calidad de las fundaciones.
Es uno de los fundadores originales de PDI en 1972, y fue presidente de 1977 al 2014. En ese cargo dirigió la investigación y el desarrollo de transductores, equipos de procesamiento en tiempo real y software de análisis para fundaciones profundas.
Garland sigue siendo un consultor principal y senior para PDI. Tiene una licenciatura y una maestría en ingeniería civil de la Universidad Case Western Reserve de Cleveland, Ohio, y ha alcanzado el nivel de experto en la prueba de competencia de análisis y medición dinámica Pdca/PDI. Es miembro de la Sociedad estadounidense de ingenieros civiles (Asce), de la Sociedad estadounidense para pruebas y materiales (Astm), del Instituto de fundaciones profundas (DFI), de la Asociación de contratistas de hincado de pilotes (Pdca) y de la Asociación internacional de perforación de fundaciones (Adsc).
Garland es un congresista frecuente y tiene más de 100 artículos publicados en revistas y actas de congresos.
Es estudiante de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Asunción e integrante del departamento técnico de Gavilán & Asociados SA.