El refuerzo mediante micropilotes requiere una trayectoria de carga eficaz a través de la estructura existente, la cabeza del pilote, el acero y el mortero, la zona de unión y hasta el terreno de apoyo.
Algunos desafíos comunes en ingeniería son:
Micropilote de soporte estructural: pilote perforado y rejuntado de pequeño diámetro con refuerzo de acero de alta capacidad instalado que transfiere la carga tanto a través de la sección reforzada del pilote como a lo largo de la longitud de adherencia entre el rejuntado y el terreno. La trayectoria típica de la carga de cimentación es la siguiente:
Estructura existente → zapata o viga de transferencia → cabeza de micropilote → sección de pilote reforzado → zona de unión entre la lechada y el terreno → estrato portante competente
Los posibles componentes de un sistema completo de refuerzo con micropilotes pueden incluir:
Cuando especifique una barra roscada o un tubo de revestimiento como micropilote, asegúrese de referirse a todo el sistema instalado.
Los componentes de refuerzo y conexión de acero suministrados por Wanfeng pueden utilizarse como parte de un sistema de micropilotes diseñado por un ingeniero profesional.
El refuerzo de acero (barra central o revestimiento) puede diseñarse para resistir una parte o la totalidad de la carga estructural. El diseño aprobado del micropilote especificará los detalles. El mortero rodea el refuerzo para proteger el acero, si es necesario, y transfiere la carga al terreno a través de la zona de adherencia del micropilote. Se utilizan placas de cabeza de pilote, soportes, tapas o vigas para conectar el micropilote a la estructura que soporta.
Funciones previstas del sistema
Los micropilotes pueden formar parte de una solución de ingeniería para:
Descargo de responsabilidad del ingeniero
El diámetro, la longitud, los detalles del refuerzo (tamaño, cantidad), el tamaño del revestimiento, la pendiente, la longitud de adherencia, el método de inyección, los detalles de conexión de la cabeza del pilote, el espaciamiento, la secuencia de transferencia de carga y los programas de ensayo de los micropilotes instalados deben ser diseñados o revisados por un ingeniero geotécnico y/o estructural registrado.
El diseño de ingeniería geotécnica y estructural debe tener en cuenta lo siguiente:
Si bien Wanfeng suministrará componentes conforme a las especificaciones confirmadas, no determinamos la capacidad de carga de los pilotes instalados, los valores de resistencia de la unión ni la secuencia de carga/refuerzo seguro.
Estos sistemas pueden utilizar elementos de acero similares, pero desempeñan funciones de ingeniería diferentes.
| Característica | Micropila | Anclaje al suelo | Clavo de suelo |
| Función principal | Cimentación profunda o refuerzo del terreno in situ | Restricción de tracción pretensada | Refuerzo pasivo de la masa de suelo |
| Carga típica | Compresión, tensión o carga combinada | Principalmente tensión | Tensión generada principalmente por el movimiento del suelo. |
| Conexión de carga | Cabezal de pilote, zapata, soporte o conexión estructural | Cabezal de anclaje y viga o estructura | Cabeza de clavo y cara |
| Rejuntado | Pilote inyectado con refuerzo estructural | Longitudes de enlace y libres definidas | Lechada de longitud completa comúnmente |
| Pretensado | Puede precargarse durante el apuntalamiento, pero no se define únicamente como un anclaje pretensado. | Normalmente probado, sometido a estrés y bloqueado | Generalmente no se somete a pretensado. |
| Aplicación típica | Fundamentos y pilares | Muros de contención y sistemas de restricción de elevación | Pendientes y excavaciones |
| Pruebas de campo | Pruebas de compresión, tensión o carga lateral según se especifique. | Verificación, rendimiento, pruebas y ensayos de fluencia | Verificación y pruebas |
1. Barras de micropilotes roscadas sólidas
Barras de acero macizo que sirven de refuerzo central dentro de un micropilote perforado e inyectado con lechada.
Campos de especificación recomendados
Campos adicionales
2. Barras de micropilotes acopladas
Barras roscadas de longitud seccional específica, unidas entre sí mediante acopladores homologados para crear configuraciones de altura reducida o de pelo largo.
Campos de especificación recomendados
Campos adicionales
Nota para el especificador
El conjunto acoplado debe cumplir con la resistencia axial especificada y ajustarse a la geometría deseada del pozo, el revestimiento y la cubierta de lechada.
3. Micropilotes de barra hueca
Barras huecas roscadas que pueden servir como elemento de perforación, tubo de suministro de lechada y refuerzo permanente en ciertas aplicaciones de micropilotes autoperforantes.
Campos de especificación recomendados
Campos adicionales
Nota de disponibilidad
No incluya micropilotes de barra hueca en su catálogo hasta que se haya confirmado la compatibilidad de la barra, el acoplador, la broca y el sistema de Wanfeng. Nunca se debe vender una barra hueca como micropilote autoperforante sin la confirmación de la compatibilidad de los componentes de instalación y la información técnica.
4. Revestimiento de acero para micropilotes
El revestimiento de acero se proporciona como refuerzo estructural permanente, soporte temporal para el pozo o ambas cosas.
Campos de especificación recomendados
Campos adicionales
Nota de aplicación
Incluya únicamente productos de revestimiento que se ajusten a las capacidades de fabricación confirmadas de Wanfeng. La resistencia de la conexión y el método de instalación deben detallarse en las especificaciones del proyecto.
5. Acoplamientos de revestimiento y conexiones roscadas
Conexiones especializadas utilizadas para unir secciones de revestimiento o refuerzo.
Campos de especificación recomendados
Campos adicionales
6. Centralizadores y espaciadores
Se utiliza para mantener el refuerzo centrado y dentro del rango de recubrimiento de lechada requerido dentro del orificio o revestimiento del micropilote.
Campos de especificación recomendados
Campos adicionales
7. Placas de cabezal de micropilotes
Placas de acero utilizadas para la conexión entre el refuerzo de micropilotes y la cimentación, el cabezal del pilote, el soporte de recalce o la viga de transferencia, según lo diseñado por el equipo del proyecto.
Campos de especificación recomendados
Campos adicionales
Nota de aplicación
El hecho de que una placa de acero pueda utilizarse como placa de apoyo estándar no significa que sea adecuada para la cabeza de un micropilote. Verifique la conexión en cuanto a resistencia a la compresión, a la flexión, al punzonamiento y al corte, así como el método de transferencia al hormigón existente o nuevo.
8. Tuercas, arandelas y componentes de bloqueo
Tuercas de acoplamiento, arandelas roscadas y otros componentes utilizados en conexiones de transferencia de carga en cabezas de pilotes y proyectos específicos.
Campos de especificación recomendados
Campos adicionales
9. Soportes de transferencia y componentes de conexión
Componentes de acero fabricados a partir de planos de taller, utilizados para conectar micropilotes a cimentaciones existentes.
Componentes posibles
Campos de especificación recomendados
Nota de disponibilidad
Suministre componentes de conexión fabricados una vez que se hayan revisado los planos y se hayan confirmado las capacidades adecuadas de soldadura, inspección y trazabilidad de las piezas.
| Condición típica del proyecto | Requisito típico | Configuración de micropilotes o medida relacionada que pueda ser relevante |
| Cimentación existente con capacidad insuficiente | Trasladar la carga a un terreno más profundo y adecuado. | Reforzamiento de micropilotes con conexión de cabeza de pilote diseñada a medida |
| Espacio libre limitado | Instalación en secciones cortas | Barras roscadas acopladas o revestimiento seccional |
| Acceso limitado al sitio | Equipos de perforación pequeños y componentes compactos | Sistema de micropilotes diseñado para el proyecto |
| Suelo variable con guijarros o cantos rodados. | Método de perforación adecuado para obstrucciones | Sistema de perforación entubado o especializado |
| Terreno superior débil sobre una capa portante competente. | Transferencia de cargas a través de estratos débiles | Micropilote reforzado con zona de adherencia adecuada |
| Asentamiento de los cimientos existentes | Detener el movimiento y redistribuir la carga | Micropilotes con una secuencia de transferencia de carga estructural controlada. |
| Refuerzo sísmico de los cimientos | Aumento de la resistencia axial y lateral | Grupo de micropilotes integrado con cabezal de pilote reforzado |
| Carga ascendente | Capacidad de tensión y unión verificada | Micropilotes de tensión con conexión de ingeniería |
| Base de maquillaje para pieles sensibles | Transferir la carga por debajo de la zona de erosión potencial | Micropilotes que se extienden hasta terrenos más profundos adecuados. |
| Suelo muy blando o zona hueca | Resistencia al pandeo y estabilidad del pozo | Revestimiento u otro refuerzo estructural según diseño |
| Carga lateral significativa | Resistencia lateral e interacción entre el cabezal del pilote y la columna de cimentación | Micropilotes agrupados o inclinados donde se verificó |
| Grupo de pilas muy próximas entre sí | Interacción grupal y efectos constructivos | Análisis de espaciamiento, secuencia y grupo específico del proyecto |
| Suelo o agua subterránea agresivos | Resistencia a la corrosión a largo plazo | Sistema de protección verificado para la barra, el revestimiento y la cabeza del pilote. |
| Terreno contaminado | Exposición controlada a escombros, lechada y trabajadores | Procedimientos especializados en medio ambiente y construcción |
| Soporte estructural permanente | Durabilidad y trazabilidad a largo plazo. | Materiales documentados, mortero, instalación y pruebas de carga. |
Nota de selección
Esta matriz tiene únicamente fines orientativos.
Los micropilotes pueden ser ideales para aplicaciones de cimentación en espacios reducidos; sin embargo, no siempre son la mejor opción para todas las situaciones. Entre los factores a considerar al seleccionarlos se incluyen:
Los micropilotes se pueden utilizar de dos maneras generales.
Micropilotes de soporte estructural
El pilote está unido a una estructura que impone sobre él cargas definidas por el proyecto.
Las aplicaciones comunes incluyen:
Refuerzo in situ
Los grupos o redes de micropilotes sirven para reforzar la masa de suelo en lugar de funcionar simplemente como pilotes de cimentación individuales.
Entre las posibles aplicaciones se incluyen:
Los dos métodos implican análisis, técnicas de conexión y supuestos de transferencia de carga diferentes.
A continuación se muestra un ejemplo de una secuencia básica que puede ser necesaria para un proyecto específico:
Advertencia fundamental
Nunca se debe intentar cortar, descargar, elevar o transferir cargas de cimientos existentes a micropilotes sin una secuencia de trabajo aprobada por un ingeniero estructural. Instalar grupos de pilotes demasiado cerca unos de otros simultáneamente puede alterar la trayectoria de la carga o provocar inestabilidad estructural.
Wanfeng NO determina qué es seguro para las secuencias de cimentación o el movimiento de las estructuras.
La capacidad de los micropilotes a menudo depende de la interacción entre el refuerzo de acero, el mortero y el terreno.
Entre los factores que pueden ser importantes para un proyecto se incluyen:
La resistencia máxima de adherencia entre el mortero y el terreno depende de las condiciones del lugar y de la instalación. No se logrará basándose únicamente en el diámetro de la barra o en la resistencia de fábrica del acero.
Compresión
Los factores a considerar en el diseño de compresión pueden incluir:
Tensión
Los factores a considerar en el diseño de tensión pueden incluir:
Resistencia del acero
Resistencia del acoplador
Conexión de la cabeza del pilote
Adherencia de la lechada al suelo
Comportamiento de elevación del cono/grupo
Consideraciones sobre cargas cíclicas/sísmicas
Carga lateral
Los micropilotes son capaces de proporcionar resistencia lateral; sin embargo, debido a su pequeño diámetro,
El comportamiento lateral puede determinar el diseño. Algunas opciones que deben considerarse incluyen:
Debe evitarse la comercialización de micropilotes de alta capacidad lateral sin un análisis específico del proyecto y datos de prueba.
| Consideraciones de diseño | micropila temporal | micropila permanente |
| período de servicio | Duración de la construcción definida | Ciclo de vida completo del diseño de la estructura |
| Protección contra la corrosión | Basado en la exposición real | Protección a largo plazo específica para cada proyecto |
| Conexión de la cabeza del pilote | Detalle de transferencia de carga temporal | Conexión estructural permanente |
| Requisitos de lechada | Representación en el escenario de construcción | Requisitos estructurales y de durabilidad a largo plazo |
| Pruebas | Capacidad temporal definida por el proyecto | Capacidad de diseño permanente verificada |
| Documentación | Registros de instalación y construcción | Registros de obras permanentes y trazabilidad |
| Escucha | Supervisión de la fase de construcción | Seguimiento a largo plazo cuando se especifique. |
La condición de temporal no debe utilizarse para justificar la falta de verificación de la calidad del acero, las conexiones, el mortero o la instalación.
La protección contra la corrosión que proporciona el sistema debe tener en cuenta:
Las posibles soluciones podrían ser:
Tenga en cuenta que, debido a estos factores, el simple recubrimiento de un elemento del sistema de micropilotes no garantiza la protección contra la corrosión de todo el micropilote. Especifique una clase de protección contra la corrosión únicamente cuando se haya revisado el conjunto completo, así como la documentación correspondiente.
1. Recepción de materias primas
2. Inspección de barras, revestimientos y roscas
3. Pruebas mecánicas y de conexión
Si se requiere y se especifica en el contrato:
4. Inspección dimensional
5. Control del tratamiento de superficies
6. Identificación e inspección final
7. Requisitos de certificación
Si se afirma que sus productos han sido sometidos a pruebas de conformidad o por terceros, publique lo siguiente:
NO muestre las marcas ASTM, EN, ISO, AS/NZS u otras marcas estándar sin incluir las certificaciones específicas del producto.
| Prueba o inspección | Ubicación típica | Objetivo |
| Ensayo de tracción de barra | Fábrica o laboratorio | Verificar las propiedades de refuerzo |
| Ensayo mecánico de la carcasa | Fábrica o laboratorio | Verificar las propiedades del acero de revestimiento |
| Ensayo de tracción del acoplador | Fábrica o laboratorio | Verificar la capacidad de conexión |
| Prueba de carga de prueba de tuercas | Fábrica o laboratorio | Verificar el rendimiento de la conexión roscada |
| Inspección de la cabeza del pilote | Fábrica | Verificar dimensiones, material y soldadura |
| Inspección de recubrimientos | Fábrica | Verifique la protección especificada. |
| Prueba de carga de compresión | Sitio del proyecto | Verificar la respuesta del pilote instalado bajo compresión |
| Prueba de carga de tensión | Sitio del proyecto | Verificar la respuesta del pilote instalado bajo elevación |
| Prueba de carga lateral | Sitio del proyecto | Evaluar el comportamiento lateral cuando sea necesario |
| Pruebas de lechada | Lugar del proyecto o laboratorio | Verifique las propiedades de la lechada especificadas. |
| Registros de instalación | Sitio del proyecto | Documentar la perforación, el revestimiento, el refuerzo y la inyección de lechada. |
| Monitoreo estructural | Sitio del proyecto | Evaluar el movimiento durante la transferencia de carga |
La resistencia del acero en fábrica no verifica la adherencia entre el mortero instalado y el terreno ni el movimiento de los cimientos.
Registros de instalación de micropilotes
El plan de calidad del proyecto puede requerir el registro de:
Estos registros de planta complementan, pero no reemplazan, los certificados de materiales de fábrica.
1. ¿Qué es una micropila?
Los micropilotes son pilotes de pequeño diámetro perforados e inyectados con lechada, reforzados con acero. Las cargas estructurales se transfieren a través del pilote reforzado y al terreno competente mediante la unión entre la lechada y el suelo.
2. ¿Por qué utilizar micropilotes para el refuerzo de cimientos?
Los micropilotes se pueden instalar mediante equipos de perforación relativamente pequeños con refuerzo seccional. Su flexibilidad permite utilizarlos en lugares con acceso o altura limitada. Pueden transferir las cargas de la cimentación existente a estratos más profundos y resistentes.
3. ¿Pueden los micropilotes resistir cargas de compresión y tensión?
Los micropilotes pueden diseñarse para resistir compresión, tensión o una combinación de ambas. Para el caso de carga de diseño, deben revisarse el acero, el mortero, la adherencia al terreno, los detalles de la cabeza del pilote y el comportamiento del grupo.
4. ¿Son los micropilotes adecuados para cargas laterales?
Los micropilotes pueden resistir cargas laterales, pero su rigidez puede verse limitada por su pequeño diámetro. Se recomienda considerar el uso de grupos de pilotes, pilotes inclinados, revestimiento u otro sistema de resistencia lateral.
5. ¿Cuál es la diferencia entre un micropilote y un anclaje al suelo?
Un micropilote está diseñado como un elemento de cimentación profunda capaz de resistir cargas tanto de compresión como de tracción. Un anclaje al terreno, por su parte, se diseña normalmente como un elemento de tracción pretensado con longitud libre y longitud de adherencia predefinidas.
6. ¿Se pueden empalmar las barras de micropilotes?
Sí, las barras de micropilotes seccionales se pueden conectar entre sí con acopladores compatibles. La conexión completa debe cumplir con las cargas especificadas y ajustarse a los requisitos de la tubería de revestimiento, el pozo y el recubrimiento de lechada.
7. ¿Cómo se confirma la capacidad de un micropilote?
La capacidad de compresión, tensión y/o lateral se puede confirmar mediante ensayos de carga con las cargas especificadas en el proyecto. Los ensayos de carga verifican el comportamiento in situ, algo que no se puede confirmar con los ensayos de fábrica de los materiales de los pilotes.
8. ¿Puede Wanfeng fabricar micropilotes a partir de planos?
Sí. Si se suministran barras, revestimientos, acopladores, placas, tuercas, centralizadores y cabezales de pilotes con planos aprobados, Wanfeng puede revisarlos para evaluar su capacidad de fabricación. El diseño completo de los micropilotes y de la cimentación debe ser revisado y aprobado por profesionales autorizados.
