Artículo de la revista Cuadernos de estructuras

Losa de subpresión y pantallas

D. FLORENTINO REGALADO TESORO
Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos en la especialidad de Cimientos y Estructuras y ex catedrático de la E.U.P. de Alicante. Fundador de CYPE y actualmente Presidente del Consejo de Administración de FR Ingeniería y Arquitectura SLP. Escritor aficionado.

Recién aterrizado en Alicante en los años setenta del siglo pasado, y trabajando en Centro de Cálculo, tuvimos que hacer frente a la cimentación de un edificio importante promovido por la promotora que dirigía mi hermano.

El tener que calcular manualmente multitud de zapatas fue el acicate que nos impulsó a elaborar el programa ZAPATÓN, que dimensionaba y armaba automáticamente zapatas centradas, de esquina y de medianería, partiendo de los axiles y momentos existentes en la base de los pilares. Este programa formó parte de las primeras versiones del CYPE.

Cada paso que se daba en aquellos tiempos en el campo de la informática, donde no existían programas comerciales de tipo alguno, se celebraba con bombo y platillos, pues suponía un ahorro impresionante en tiempos y esfuerzos, que los jóvenes ingenieros en el presente no pueden ni siquiera imaginar. Y sin olvidar, que había que delinear los proyectos y las estructuras manualmente con los rotrings, que ya afortunadamente han dejado de existir; aunque lamentablemente, no todo han sido parabienes, pues la fe ciega en los ordenadores está siendo el origen de un cúmulo de tonterías y despropósitos impresionante.

Volviendo al asunto que quiero contar, se trataba de construir una cimentación de zapatas sobre roca y una solera armada, capaz de soportar un cierto empuje de agua, pues el nivel freático podría superarla en torno a los 75 cm, pudiendo alcanzar una cota máxima de 100 cm.

ACE - Figura 01. Losa de subpresión y pantallas
Figura 1. Pozo de bombeo rebajando el nivel freático y las pantallas mal construidas sin apoyo en la roca.

De paso teníamos que arreglar las pantallas que se habían construido en un terreno básicamente arenoso, que en vez de apoyarse firmemente en la roca, muchos de sus bataches se quedaron suspendidos patológicamente de los anclajes, sin llegar a descansar firmemente sobre la misma.

El ver pululando por la obra un chaval, con la carrera recién acabada y siendo hermano del promotor, suscitaba unas ciertas suspicacias, especialmente en los colmillos algo retorcidos del aparejador, que no desaprovechaba ocasión de poner a prueba mis reacciones técnicas, cargadas de cierta bisoñez. La bisoñez del ingeniero teórico que empieza, la puse de manifiesto a bombo y platillos en otra obra, donde se estaba excavando entre medianeras el sótano para la construcción de un nuevo edificio, que mandé parar airadamente al no poder justificar teóricamente el comportamiento de las zapatas de los edificios medianeros tangentes al corte vertical, apoyadas en unos limos muy por encima del fondo de la excavación. Las risas de los que me rodeaban, me hicieron pensar, que tenía que aprender rápidamente bastante más cosas de las que me habían enseñado en la Escuela de Ingenieros de Caminos, que ya de por sí no eran pocas, pero por lo que podía apreciar bastante insuficientes, si no quería seguir haciendo el pardillo por más tiempo cada vez que visitase las obras. Lo curioso del caso, es que teóricamente tenía razón, pero lo que ocurre es que si se aplican estrictamente las teorías geotécnicas, la construcción de edificios entre medianerías con muros tradicionales en los sótanos, no se podrían construir.

ACE - Figura 02. Losa de subpresión y pantallas
Figura 2. Pozo de bombeo rebajando el nivel freático y las pantallas mal construidas sin apoyo en la roca.

Razón por la cual, siempre que surgen daños en las construcciones medianeras por las obras de un nuevo edificio, a los técnicos que las hacen los crucifican por vía legal inmediatamente.

No obstante, pese a mi falta de experiencia en aquellos tiempos, siempre he sido una especie de esponja asimilando todo lo que tenía que ver con la construcción de abajo hacia arriba; y he tenido una cierta valentía aplicando constructivamente todo aquello que las matemáticas en primer lugar, y mi instinto cuando las mismas no llegaban, me permitiesen materializar diseños y procesos constructivos. En la actualidad, esta forma de actuar, ya casi no es posible de poder aplicarse, unas veces para bien y otras para mal. Los viejos profesionales que nos lean sabrán interpretar correctamente lo que pretendemos decir, en este mundo actual insufrible, abrumado por normas de todo tipo, que se aplican infinidad de veces por técnicos indocumentados carentes de conocimientos y un mínimo sentido común.

Un atardecer, recibo la llamada de Colmillo Retorcido (el aparejador de la obra que nos ocupa), de que se estaban doblando unos bataches de las pantallas de la obra en el lado sur y que amenazaban caerse.

Fui rápidamente a la obra y lo que vi me puso los pelos de punta, pues el constructor para verter restos de amasadas y residuos de la obra, había excavado un amplio espacio en el trasdós de unos bataches y los cables de anclaje estaban empujando los mismos sin tener contrarresto de tierras de tipo alguno.

ACE - Figura 03. Losa de subpresión y pantallas
Figura 3. Croquis explicativos de las pantallas, losa y muro forro perimetral.

No sé si Colmillo Retorcido realmente no sabía qué hacer o simplemente quería sacudirse las pulgas, pasándoselas al pardillo del ingeniero, pese a que según la legislación española, nadie nos daba vela en este entierro, salvo por ser el hermano del promotor y haber resuelto en planos la cimentación del edificio.

Observando cómo estaba evolucionando la estabilidad de la pantalla por el empuje de los tirantes, tampoco era cuestión de ponernos a discutir sobre competencias, especialmente sabiendo que el arquitecto Juan Pérez Parra, tras un accidente de coche, se movía en silla de ruedas y no podía acercarse a la obra. Con el tiempo nacería entre ambos una buena y gran amistad, que ha perdurado siempre, basada en un respeto mutuo, hasta su prematura muerte.

Tratando de buscar una solución rápida al problema, vi tres posibles soluciones:

  • Apuntalar por el trasdós los bataches y mandar llamar al ejecutor de los tirantes para que los aflojara.
  • Reponer las tierras que se habían excavado tras el trasdós.
  • Cortar directamente los tirantes.

Reconozco que a veces me gusta sobreactuar en ocasiones como estas, en plan Gary Cooper ante el peligro, y me incliné rápidamente por la opción tercera, mandando traer una lanza-soplete que yo mismo manejé.

Teniendo presente que un cable tensionado es un peligro si se rompe, porque actúa como un látigo que secciona todo lo que se encuentra en su camino, tal y como me habían contado en las clases de pretensado, me puse en la coronación de la pantalla y desde allí corté el cable a ras de la pantalla, provocando el latigazo sobre las tierras al encogerse el tirante sin riesgos para nadie. Y muerto el perro, se acabó la rabia.

Volviendo al tema de la losa que nos ocupa, el diseño de la cimentación debía contemplar los siguientes puntos:

  • Minimizar la excavación para las zapatas en la roca caliza del estrato base, sumamente duro y difícil de excavar y por tanto de muy costosa y ruidosa materialización.
  • Prolongar las pantallas que se habían quedado suspendidas hasta hacerlas descansar firmemente sobre la roca.
  • Permitir apoyar fácilmente el primer forjado en el perímetro de los muros del sótano.

La solución de la cimentación, dado los condicionantes, admite pocas disquisiciones.

Proyectar zapatas flexibles en vez de rígidas, hacer que la solera forme parte de las zapatas minimizando así 30 cm la excavación de las mismas, y crear un muro forro contra las pantallas que, junto con la losa-solera, forme un vaso estanco impermeable a las aguas del nivel freático. Dada la calidad de las pantallas, confiar en su impermeabilidad, era utópico.

ACE - Figura 04. Losa de subpresión y pantallas
Figura 4. Construyendo la primera parte de la cimentación.

El recalce de los bataches que no apoyaban en la roca, tras un saneado previo picando sus bordes colgados, se efectuaba simultáneamente con la construcción del muro forro, al hormigonarse todo el conjunto también con la losa-solera de subpresión frente al nivel freático.

La gracia del asunto residía en cómo evitar que una losa de 30 cm, que formaba parte del canto de las zapatas y que debe empalmarse con el muro forro perimetral, y que tiene una superficie que supera los 3.000 m², no se fisurase por retracción, cuando no se quiere dotarla de juntas.

Tengo que decir que las juntas en las estructuras las he odiado siempre, y soy de los que piensan que la mejor junta es la que no existe, y que si el Monasterio del Escorial funciona siglo tras siglo sin juntas, parece razonable deducir que, a poco cuidado que se ponga, la mayoría de las construcciones también pueden hacerlo.

En aquel tiempo, con nuestros escasos conocimientos y experiencia, llegamos a la conclusión de que si superaba el proceso de construcción de la losa sin que se nos fisurase, era muy probable que el agua del nivel freático en contacto con el hormigón lo tendría entumecido (hinchado) y la losa sería impermeable. Acertamos.

ACE - Figura 05. Losa de subpresión y pantallas
Figura 5. Construyendo la segunda parte de la cimentación bajo nuestra atenta mirada de pardillo.

Dicho y hecho. Convencimos a todo el mundo que podíamos construir la cimentación en tres fases, una vez recortada y saneada la base de las pantallas fallidas, planteándola de la siguiente forma: primero se construye la primera fase de las zapatas, a continuación la zona central de la losa (unos 1.800 m2), dejando una franja perimetral de unos seis metros en todo su perímetro, y finalmente el conjunto del muro forro, el recalce de las pantallas y la franja perimetral de losa, que completaba la superficie total del solar empalmándola con resinas a la losa central.

El problema se presentó en cómo verter y colocar cuidadosamente un volumen de hormigón que superaba los 500 m3 en un día, cuando dicha operación no se había hecho nunca en Alicante.

Debimos poner la cabeza como un bombo a todos los que nos rodeaban, pero lo cierto es que nos salimos con la nuestra y se puso a disposición de la obra turnos seguidos de operarios, máquinas de bombeo y todas las plantas de hormigón que la empresa Prebetong, ya desaparecida, tenía en la provincia.

El hormigón, creo recordar que fue un H-175 de la época, con un cono ligeramente mayor a 8, compatible con la capacidad de bombeo de las bombas, vibrado y curado al poco tiempo de que pudiera pisarse el hormigón, mediante balsas de agua que mantuvimos sobre la losa más de siete días, mientras se preparaba el ferrallado del muro forro y las parrillas del tramo perimetral restante de la losa, que en todo el solar era un doble mallazo del Φ8 (fyk = 4.200 Kp/cm2) a 15 cm.

El empalme de las losas se hizo mediante una formulación de resina epoxi, que admitía una cierta humedad en la zona de contacto según nos dijo la casa suministradora de la misma. La tercera fase se comenzaba hormigonando la franja de losa perimetral, hasta que se llegaba a tapar el fondo del encofrado del muro forro. Cuando esto sucedía, se comenzaba el hormigonado del muro, que al tratar de colarse por debajo del encofrado chocaba con el hormigón previamente vertido para la losa, consiguiendo que ambos se empalmaran en continuidad con el vibrado, formando una pieza
única sin juntas constructivas de tipo alguno.

El curado lo hicimos de igual forma, y en cuanto pasaron los siete días, cerramos los pozos de bombeo que habían mantenido el nivel freático bajo y controlado, y dejamos que el agua del mismo siguiera actuando por su parte inferior sobre el hormigón, entumeciéndolo.

Al final conseguimos un vaso estanco de más de 3.000 m2 de superficie y, contra todos los pronósticos, puedo dar fe, pues CYPE Ingenieros tiene las oficinas en el edificio, que el agua en los sótanos no entra. ¡Milagro!

ACE - Figura 06. Losa de subpresión y pantallas
Figura 6. Final de la jornada con cuchipanda incluida, presidida por el arquitecto Juan Pérez Parra.

Quaderns d’Estructures 73

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