Importancia del desapuntalamiento correcto de estructuras de hormigón

A nadie se le escapa que la ejecución de estructuras de hormigón para edificios es un trabajo que puede ser ciertamente complicado, no solo el cálculo, sino la propia ejecución de la estructura en obra, interpretando los planos de cálculo, colocando cada refuerzo en su lugar, preparando encofrados, hormigonando… incluso un proceso tan «simple» como el apuntalamiento de toda esta estructura para que no se desmorone mientras toma forma y alcanza la resistencia necesaria.  

Todo es importante en el proceso de ejecución de la estructura, pero hay un proceso que, quizá por ser el último o porque se realiza cuando parece que la estructura ya está preparada para funcionar, se olvida en muchas ocasiones de ejecutarlo correctamente.  Estoy hablando del desapuntalamiento de estructuras de hormigón.

¿Qué es el apuntalamiento y el desapuntalamiento de estruturas?

Antes de que una estructura de hormigón sea capaz de sustentarse por ella misma es necesario trasladar su peso a través de otros elementos hasta una base de apoyo que tenga la resistencia suficiente para sujetarla.  Estos elementos son los puntales que forman el apuntalamiento.

El apuntalamiento cumple otras funciones en el proceso de ejecución de la estructura, como la nivelación o posicionamiento de elementos que dan forma a los elementos de la estructura, pero no son el objeto de este post, lo dejamos para otro ¿ok?

Una vez ejecutada la estructura, ya endurecida, con la forma definitiva y con la resistencia suficiente para soportarse a sí misma y a otros elementos que apoyarán sobre ella, ha llegado el momento de retirar esos puntales que hasta ahora han estado sujetando la estructura, este es el proceso que se denomina desapuntalamiento.  Puede parecer que es un simple proceso de retirada de puntales, pero nada mas lejos de la realidad.

Sobre la importancia de ejecutar correctamente este proceso de desapuntalamiento de la estructura es sobre lo que voy a hablar en este post.

¿Cuándo desapuntalar la estructura?

Puede parecer que una vez ha endurecido el hormigón ya podemos considerar que el elemento estructural va a sujetar tanto su peso como el peso de otros elementos que descansen en él, pero nada más lejos de la realidad.

A pesar de que a simple vista, al día siguiente  de hormigonar el hormigón es muy resistente, éste no adquiere su capacidad prevista hasta, de manera general, 28 días después del hormigonado.

Este es un plazo estimado que depende de muchos factores, como la temperatura, los aditivos que contenga el hormigón, el curado que se haya realizado, etcétera, así que hasta que no se tenga la seguridad de que el hormigón ha alcanzado su resistencia prevista no se debe proceder al desencofrado.

Si no se dispone de ensayos que certifiquen la resistencia del hormigón, lo mejor sería esperar esos 28 días, pero cada técnico tiene un criterio.  Ten muy claro el tuyo antes de ordenar un desapuntalamiento.

¿Porqué es importante desapuntalar correctamente una estructura de hormigón?

Para saber cómo desapuntalar la estructura primero hay que entender qué le ocurre a la estructura cuando es desapuntalada.

Al desapuntalar la estructura, las cargas que soporta y que hasta ese momento se transmitían a través de los puntales hasta el firme de apoyo ahora se transmiten a través del propio elemento estructural hasta el apoyo.  Si es un forjado, su peso propio y las cargas que recibe se distribuirán, en caso de un forjado tradicional, por las viguetas hacia las vigas, de las vigas a los pilares y de ahí a las plantas inferiores o a la cimentación.

Todo ese flujo de cargas hacia los apoyos van a generar unas deformaciones y unos esfuerzos que serán diferentes en función de muchos factores, según por ejemplo el tipo de apoyo al que se transmite o el tipo de nudo, produciendo zonas traccionadas y zonas comprimidas en diferentes zonas de los elementos de la estructura.

Por ejemplo, en una viga biempotrada se producirán tracciones en la cara superior de los apoyos y en la cara inferior del centro de vano y ahí es donde se colocarán los armados de refuerzo para poder soportar esos esfuerzos de tracción (el hormigón se encarga de las compresiones)

Además, esa viga sufrirá una ligera deformación en forma de «U», tendiendo a bajar en la zona central (la cara inferior de la viga en esa zona se encuentre traccionada)

En el caso de una zona volada las tracciones se producen en la cara superior del elemento, generando una deformación que hace que la punta de vuelo descienda.

Ahora que ya hemos hablado de las deformaciones y esfuerzos podemos hacernos una mejor idea de la importancia de ejecutar un correcto desapuntalamiento de la estructura.

Si en el caso de la viga biempotrada eliminamos en primer lugar los puntales de los apoyos, al ir entrando en carga la deformación que se producirá no será la prevista en forma de «U», porque los puntales que se dejan en el centro lo impedirán.

Además, esta deformación hará que las tracciones del elemento, que como he comentado antes deberían producirse en la cara superior de los apoyos, se trasladan a la cara inferior, donde no hay previsto armado para resistir esos esfuerzos.

En el caso de zonas voladas, si se eliminan en primer lugar los puntales de los apoyos, los puntales que quedan en punta impiden que descienda esa zona según está previsto en el cálculo y además la zona traccionada, en lugar de estar en la cara superior (donde estarán situados los armados de refuerzo según cálculo) se trasladará a la cara inferior, donde al igual que en el caso de elementos biempotrados no hay armado calculado para esas tracciones.

Imagina que sucedería en la siguiente imagen si quitamos los puntales de la zona de apoyo antes que los de la zona de vuelo.  Parece que, como siempre, una imagen vale mas que mil palabras.

Evidentemente todos estos esfuerzos en zonas no previstas pueden ocasionar, en el mejor de los casos, fisuración en las zonas afectadas debido a esas tracciones no previstas y en el peor de los casos pueden llegar a producir fallos estructurales que comprometan la estabilidad del elemento durante el desencofrado.

Estos serían los casos generales más habituales, pero hay otros casos en los que hay que tener muy en cuenta el orden de desencofrado, incluso por la propia estabilidad de la estructura, como puede ser el caso de elementos colgados de otros elementos superiores, atirantados, vigas cajón y otros tipos estructurales en los que el orden de entrada en carga de los elementos no tiene porqué ser de abajo hacia arriba como en principio puede parecer lógico.  Pero esto sería entrar en otro tema que no es objeto del post.

¿Cómo desapuntalar correctamente una estructura de hormigón?

Si habéis estado en obra os habréis dado cuenta que el proceso de desapuntalamiento no es de lo más cuidadoso que nos podemos encontrar, independientemente que se tenga en cuenta el orden de desapuntalamiento y las deformaciones que he comentado antes.  Normalmente se van soltando puntales uno detrás de otro, pero realmente no es la manera correcta de hacerlo.

Para hacerlo bien, en primer lugar debe conocerse el orden en el que hay que dasapuntalar para evitar los problemas que he comentado antes, pero además de ese aspecto hay que seguir un proceso que normalmente no se tiene en cuenta.

Aunque la probabilidad de fallo es muy baja, hasta que no se retiran los puntales no se sabe si la estructura tiene la capacidad suficiente para poder sustentarse a ella misma, por lo que los puntales que se encuentran colocados son la única protección que tienen los trabajadores que están realizando el trabajo bajo toneladas de hormigón.

No deben retirarse los puntales de golpe, sobretodo en estructuras complejas, sino que deben ir aflojandose en orden hasta que cada no de los puntales quede suelto del peso que soporta.  

Por ejemplo, en zonas voladas, se aflojaría un poco la línea de puntales más en punta, luego aflojar un poco la siguiente fila mas hacia el apoyo y así hasta llegas a la última fila junto al apoyo.

A continuación se repite el proceso aflojando otro poco hasta que se note que el puntal está suelto.  Eso significará que ya no está sujetando el elemento estructural y que por tanto ya no está transmitiendo cargas al terreno, sino que es la propia estructura la que está trabajando.

Si quieres ver cómo se ejecuta el desapuntalamiento de un vuelo de forjado aquí tienes un vídeo de mi canal de Youtube donde donde lo muestro en directo desde la obra.

Control de deformaciones durante desapuntalamiento

Cómo he comentado, durante el proceso de desencofrado se van a ir produciendo las deformaciones en el elemento estructural.  Estas deformaciones deben estar dentro de las deformaciones previstas en el cálculo (suele ser un porcentaje de la luz)

En estructuras simples biempotradas con elementos pretensados no suele haber problema, pero en el caso de que estemos ejecutando elementos con grandes vuelos o estructuras especiales sí que hay que tener un control de estas deformaciones durante el desencofrado para garantizar que está funcionando según lo previsto.

Para realizar este control se puede utilizar un nivel láser y un punto fijo anclado al elemento estructural de manera que se vaya leyendo la deformación producida según se va ejecutando el desapuntalamiento.

La deformación máxima prevista en el punto de medición debe ser conocida antes de iniciar el proceso, de manera que en caso de acercarnos a ese máximo podamos tomar medidas adecuadas.

Referencias bibliográficas

• Tesis Doctoral «Criterios técnicos para el descimbrado de estructuras de hormigón»_ Justo Díaz Lozano
• ¿Qué resistencia tiene que tener el hormigón para poder descimbrar?_ Victor Yepes

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