Los muros pantalla o también conocidos como muro milán son elementos de la construcción que se pueden utilizar en diferentes tipos de proyectos, en este artículo te vamos a contar lo que son, sus características, el proceso o detalle constructivo, materiales, sus ventajas y desventajas para que lo tengas presente a la hora de contratar una empresa de cimentación o si lo piensas realizar con tu equipo de trabajo en tu edificio o cualquier otro proyecto.
Qué es un muro pantalla
El sistema de muro pantalla (muros diafragma) O también conocido como muro Milán son estructuras con características lineales que se utilizan en las cimentaciones profundas, estos por lo general se usan cuando es necesario realizar excavaciones profundas. Los muros pantalla o muros Milán son estructuras que también se utilizan con gran frecuencia como muros de construcción. En el principio de la construcción tienen una función de muro de apuntalamiento para después convertirse en los muros de los sótanos. Su construcción se realiza por medio de la excavación de una zanja, que se realiza con máquinas especializadas, y luego que la zanja está hecha a la medida necesaria se llena con el material que sea adecuado, por lo general para el llenado se utiliza hormigón.
¿Cómo se clasifican los muros pantalla o muros Milán?
Los muros pantalla o muros Milán tienen diferentes clasificaciones o dimensiones entre estas están de 40, 60 y 80 centímetros de grosor o espesor y una profundidad de hasta 40 metros todo depende del requerimiento que tenga el proyecto que estás adelantando, ten presente que para conocer la clasificación del muro que vas a utilizar se debe hacer un estudio estructural y del terreno adecuado con anterioridad.
¿Cuándo y dónde implementar muros pantalla?
La cimentación con muro pantalla o muro Milán se usan en las excavaciones donde se pretende extraer un volumen muy grande de tierra, un ejemplo son los estacionamientos subterráneos, las cimentaciones, esto quiere decir, en excavaciones donde es necesario contener paredes circundantes.
Debes tener presente que los muros de pantalla o muros Milán tienen un uso principal de apoyo a las cimentaciones o también son de gran utilidad en el momento que se necesita contener cortes verticales en las excavaciones. En las construcciones civiles estos elementos se pueden aplicar de muchas formas, entre ellas se encuentran los túneles urbanos para metros, obras subterráneas, los cajones de cimentación para edificios, los sótanos, muelles, estacionamientos subterráneos, presas, cárcamos de bombeo con gran capacidad, canales de gran sección y silos.
Proceso constructivo del muro pantalla o muro Milán.
Por lo general la construcción de los muros pantalla se realiza por módulos de manera continua. Las obras o proyectos pueden contar con diferentes módulos de inicio, que se pueden continuar construyendo al día siguiente de terminar el anterior, de esta forma se logra cerrar el perímetro de la obra que se necesita.
Desde hace mucho tiempo la ejecución del muro pantalla se realiza de forma alterna, pero siguiendo la forma más continua posible. Esto quiere decir, que si el muro pantalla se va a formar con 8 paneles, es indispensable iniciar por el 1, 3 , 5 y 8, teniendo presente que en el momento que se excava la zanja número 7, a la misma vez se coloquen las juntas y la armadura en la zanja número 5, se encuentre en proceso de hormigonado el panel 3, y el primero esté finalizado en su totalidad. Luego de finalizar la primera tanda de paneles debes proceder con los que te haga falta para de esta forma finalizar el muro pantalla.
Información que necesitas para realizar tus muros pantalla
Cómo toda construcción es importante tener una información previa para saber cómo proceder con el proceso constructivo, en el caso de los muros pantalla es importante que tengas en cuenta aspectos importantes sobre la mecánica del suelo, los planos y aspectos de gran importancia en el caso que el muro reciba las cargas de la estructura, estos aspectos te los contamos a continuación.
Información del estudio de suelos
Para el caso del estudio de suelo o también conocido como estudio de mecánica de suelo debes tener en cuenta, a la hora de realizar un muro pantalla, la siguiente información para realizar tu proyecto.
- Contar con el perfil estratigráfico del suelo.
- Saber cuál es el peso volumétrico con el que cuenta cada estrato que se identificó en el perfil estratigráfico.
- Conocer cuál es el ángulo de fricción interna con el que cuenta cada estrato.
- Identificar la cohesión del suelo (Únicamente para el caso en que existan estratos de suelos cohesivos).
- Es importante identificar si existe y la localización del nivel de agua freático.
- Saber cuál es la sobrecarga del terreno adyacente (Esta es una información que puede variar dependiendo de las estructuras que rodean tu excavación).
Información de los planos
Para el caso de los planos también es importante que cuentes con la siguiente información a la hora de realizar el muro pantalla de tu proyecto.
- Contar con la vista en planta del área por excavar.
- La vista en corte en donde indique cuáles serán los niveles de excavación, losas, entre otros.
- Identificación de las colindancias.
Información cuando el muro pantalla recibe toda la carga de la estructura
Otra de las situaciones que se puede presentar a la hora de realizar un muro pantalla es cuando este va a recibir toda la carga de la estructura, para este caso es importante que cuentes con esta información.
- Contar con la totalidad de los planos estructurales de la estructura.
- Tener en su totalidad la memoria del cálculo estructural, esta debe contener las cargas transmitidas por la estructura, los momentos por volteo, los pesos por entrepiso, entre otros.
¿Cómo construir el murete guía del muro pantalla?
Este es un muro que se construye en ambos lados de la zanja donde se va a construir el muro pantalla. Por lo general cuenta con dimensiones que oscilan entre los 70 y 10 centímetros de altura, y un espesor entre los 10 y 50 centímetros, en diferentes ocasiones si es imperativo por no contar con el suficiente espacio y si la máquina pantalladora lo permite, es posible que se elimine el murete guía del exterior.
Funciones del murete guía.
El murete guía cuenta con varias funciones que facilitan la construcción del muro pantalla estas son las siguientes:
- Se encarga de guiar la herramienta con que se está excavando (el equipo hidráulico o la cuchara al cable)
- Previene la caída de material del terreno que se encuentra en la parte superior de la zanja debido al golpe que produce la herramienta con que se está excavando, y por ser una zona descomprimida.
- Posibilita que se mantengan los lodos bentónicos aproximadamente al nivel de la superficie de trabajo, esto hace que la presión del lodo sea mayor en comparación a la del posible nivel freático, y facilitando con esto, que el lodo actúe de forma correcta sobre las paredes de la zanja.
- El murete guía sirve como soporte de la armadura, esto quiere decir que las armaduras de cada panel estarán colgadas de él.
Forma de excavar la zanja para realizar el muro pantalla.
Por lo general la longitud que se excava para los paneles está entre los 1,5 y 6 metros. El orden para ejecutarlos depende principalmente del tipo de pantalla y del sistema de excavación, ya que es posible ejecutarlos usando el método primario-secundario (alterno) o continuo. La excavación del muro pantalla se puede realizar de las siguientes tres maneras.
Cuchara bivalva para realizar Muro Milán
Esta se utiliza en los terrenos que lo permiten, esto quiere decir que es una herramienta que se utiliza en terrenos con características no muy duras. Dependiendo del fabricante, es posible excavar terrenos que cuenten con una resistencia a la compresión en torno a los 60 kg/cm2. De esta herramienta se pueden encontrar dos tipos que cuentan con las siguientes características.
- Pantalladoras al cable: es una grúa que cuenta con cadenas que se usa con gran frecuencia en obras civiles.
- Pantalladora por batilón: son excavadoras con cadenas modificadas y se utilizan con gran frecuencia en edificaciones debido a contar con dimensiones de menor tamaño.
Trepano
El trépano se utiliza en terrenos que se caracterizan por ser muy duros y que por tal razón no se pueden extraer con la cuchara bivalva. Esta herramienta está construida con metal, por lo general con forma cilíndrica, y cuenta con una altura de entre 2 y 3 metros, su peso por lo general es de 3 y 10 toneladas, este elemento se deja caer sobre el terreno desde una altura de 1 a 3 metros, al caer rompe el terreno del fondo de la zanja y este material se extrae con la cuchara bivalva. Este proceso tiene como desventaja que produce vibraciones elevadas y por tal razón lo convierte en un sistema de excavación inviable en las ciudades.
Hidrofresadora
La Hidrofresadora es una herramienta para excavar que cuenta con ruedas dentadas que giran con sentidos contrarios, esto le permite arrancar el terreno. Al tener una fricción muy elevada en las ruedas dentadas, es indispensable que se refieren al igual que la roca. El lodo bentónico se usa como líquido refrigerante para estas tareas y se inyecta gracias a un dispositivo con el que cuenta instalado la máquina.
Desventajas de la Hidrofresa
Esta herramienta a pesar de que es el mejor sistema para excavar ya que apenas produce vibraciones y es el que emplea menor tiempo, presenta el inconveniente de ser una máquina muy costosa, lo que sin duda va a elevar el costo de la construcción del muro pantalla.
Fresadora de subsuelo
La fresadora de subsuelo es un sistema innovador para la perforación de la roca en el muro pantalla, es una variante de la Hidrofresa. En comparación con esta no necesita de lodos bentónicos para extraer los detritus de la excavación y no requiere de espacio para su implantación, lo que la hace tener un uso más económico.
Ventajas de la Fresadora de subsuelo
Es un sistema que se utiliza para la rotura de las capas de roca o para empotrar el muro pantalla hasta los 20 metros de profundidad y para espesores mayores a los 35 centímetros en las obras urbanas. Cuenta con una gran ventaja y es que no produce golpes lo que significa que no genera desprendimientos del terreno y vibraciones en las construcciones que colindan.
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Instalación de la armadura del muro pantalla o muro Milán.
La armadura es una de las partes más importante del muro pantalla, es importante que la armadura se encuentre previamente montada y es recomendable que también esté soldada o muy bien amarrada. Para colocarla se eleva con una grúa auxiliar y se introduce dentro del panel. La armadura no se puede apoyar en el fondo de la zanja, debido a que la flectaría, y si entra en contacto con las paredes de la excavación perderá el recubrimiento de hormigón lateral. Por esta razón debe quedar colgada del murete guía, para esto se suele hacer uso de algún elemento metálico, y a los lados de la armadura se colocan separadores con el fin de evitar el contacto con el terreno.
Instalación de juntas o encofrados laterales.
Justo antes de hormigonar, se instalan los encofrados laterales o juntas entre el panel que se excaven más adelante y el que se excavó. El objetivo de las juntas es el de crear un machi-hembrado entre los muros pantalla, formar una superficie limpia y colaborar como guía de la cuchara de bivalva el momento de realizar la pantalla siguiente. No colocar las juntas, formaría irregularidades entre los paneles, que permitan filtraciones que podrían llegar a resultar antiestéticas o peligrosas.
Características de las juntas.
Las juntas por lo general son tubos metálicos o semi circulares y existen en menor medida las juntas triangulares. Las que se utilizan con mayor frecuencia son las circulares debido a que el agua debe correr una distancia mayor desde el trasdós al intradós del muro pantalla.
Con frecuencia las juntas circulares se emplean en profundidades mayores a los 15 o 20 metros debido a que son muy fáciles de empalmar entre si y son más rígidas para recibir el empuje del hormigón. Las juntas semi circulares se usan en pantallas con menor tamaño lo que a su vez permite varias ventajas como la excavación del panel siguiente sin la necesidad de sacar la junta, lo que previene que se contamine con lodos y terrenos excavados y previene el ingreso del agua en el interior del muro.
Proceso de Hormigonado del muro pantalla o Muro Milán.
Cuando se hormigona, la zanja cuenta con lodo bentonítico. Para prevenir que el hormigón se contamine por mezclarse con los lodos, es importante que el proceso de hormigonado se inicie desde el fondo hasta la superficie, para conseguir esto se usa la tubería llamada “Tubo tremie” gracias a que la densidad con la que cuenta el hormigón es mayor en comparación con la de los lodos bentoníticos, el hormigón quedará por debajo del lodo, y los lodos se podrán extraer a medida que salen por la superficie.
Es importante que, al terminar el proceso de hormigonado, te fijes si el hormigón sigue contaminado por los lodos. De ser así tendrás que seguir hormigonando hasta que rebose, extrayendo de esta manera la parte contaminada del hormigón.
Viga de coronación del muro pantalla.
Luego de construir todos los paneles del muro de pantalla se procede a construir la viga de coronación, esta es una viga de hormigón que se une en la parte superior de los paneles del muro. Es importante que antes de ejecutar la viga de coronación el hormigón sea saneado en la cabeza de los paneles que puedan seguir contaminados por el lodo bentonítico.
La viga de coronación cumple dos tareas muy importantes estas son, el hacer que todos los paneles trabajen en conjunto y solidariamente y sirve como conexión entre el muro pantalla y el forjado.
Excavación y fresado en el recinto interno.
Luego de realizar todas las operaciones previas, se procede a la excavación interior del muro de pantalla. Si se previene ejecutar elementos para soporte (puntales o anclajes), se instalan a medida que se adelanta la excavación. Los muros pantalla son elementos de contención, y por tal razón requieren de un tratamiento superficial para que puedan quedar a la vista. Este proceso se llama “fresado” y consiste en desbastar el intradós del muro pantalla utilizando para esta tarea “fresadoras”, en este proceso se retira la capa contaminada con el terreno, los lodos bentoníticos y los bultos que se producen por los desprendimientos del terreno. Este proceso le da un mejor aspecto al muro pantalla y le posibilita implementar el proceso de impermeabilización. Actualmente se pueden utilizar tres tipos de acabados para el fresado del muro pantalla estos son el fino, basto y rugoso.
Proceso de impermeabilización del muro pantalla.
El proceso de impermeabilización de los muros pantalla se debe realizar gracias a que los sótanos presentan bastante humedad por la presencia de agua debido al nivel freático, por una posible rotura de canalizaciones exteriores, por escorrentías en el terreno, por riesgo de ajardinadas y por precipitaciones atmosféricas. Es posible que la humedad también se presente por problemas en alguna de las diferentes etapas del proceso constructivo.
Recomendaciones para impermeabilizar tu muro pantalla.
Con el fin de conseguir una correcta impermeabilización del muro pantalla de tu proyecto te recomendamos que tengas en cuenta los siguientes aspectos que vamos a relacionar.
- Realiza un fresado del muro pantalla, con esto es posible retirar y limpiar los restos de tierra, lodos, estabilizadores, y lechada que se encuentre contaminada.
- Limpia el muro pantalla con agua a presión, esto ayudará para que se desprenda el polvo, áridos y cualquier otro tipo de suciedad, además, es muy importante para abrir el capilar del hormigón y así conseguirás una adherencia más óptima de tu tratamiento impermeabilizante.
- Repara las juntas entre pantallas, pica en forma de “V” las juntas que se encuentran entre pantallas y sanea el hormigón disgregado y las posibles bolsas de lodo. Utiliza el mortero de fraguado rápido para llenar las posibles vías de agua y con los morteros de reparación llénalo hasta la superficie. Es importante y muy conveniente que apliques los morteros de tipo elástico a modo de banda con el fin de evitar las filtraciones de menor tamaño.
- Aplica los morteros impermeabilizantes, es recomendable que utilices de dos tipos, aquellos que actúan por capilaridad y el de barrera.
Ventajas y desventajas de los muros pantalla
Los muros de pantalla continuos presentan diferentes ventajas y desventajas en comparación con los tradicionales muros en voladizo, estas te las contamos a continuación para que las tengas presentes a la hora de realizarlos en cualquier proyecto.
Ventajas de los muros pantalla
- No es necesario el uso de entibaciones, esto se debe a que se sustituyen por el efecto estabilizador de las paredes de la excavación que se presenta gracias a los lodos bentoníticos.
- Su ejecución de excavación se realiza desde la superficie del terreno, excavando por módulos y el proceso de hormigonado se hace de una sola vez para que quede completamente realizado.
- Es mínima la descompresión del terreno gracias a que no hay necesidad de excavar y rellenar el trasdós del muro, esto genera la disminución de la presión residual que se origina por sismos, este fenómeno se presenta con frecuencia en rellenos, sin importar el nivel con el que cuente de compactación.
- En las situaciones cuando se usan anclajes los espesores de la pared son constantes y relativamente pequeños, es decir 45 cm cuando cuentan con alturas entre los 2 y 8 m y 60 cm para alturas de 10 m, esto sin duda facilita el aprovechamiento del volumen con el que va a contar el terreno.
- Es posible construir pantallas en diferentes tipos de terrenos, inclusive si este cuenta con un nivel freático de gran nivel, sin necesidad de utilizar el agotamiento.
- No es necesario realizar una zapata de cimentación, por el contrario, la estabilidad se obtiene gracias al adecuado empotramiento de la pantalla, siempre y cuando se realice a un nivel inferior al de la excavación.
- Es posible la construcción de muros inclinados y recitos circulares, en el caso del primero su realización sería imposible por medio del sistema tradicional de muro en voladizo.
- En cuanto al rendimiento de la excavación, se estima al día entre unos 30 a 50 m2 por día, esto para el caso de terrenos con arenas ligeramente cementadas y para los espesores de 45 cm. Para el caso de espesores mayores el rendimiento aumenta, gracias a que también aumenta el peso de la cuchara.
Desventajas de los muros pantalla.
- Gracias a la presencia de estratos más blandos, es posible que se presenten derrumbes de las paredes.
- Es posible que se presenten derrumbes de las paredes por la presencia de estratos blandos.
- Cuando el terreno se caracteriza por ser muy duro o al presentarse obstáculos en la realización del muro pantalla, es necesario utilizar el trépano, esto representa un aumento en el presupuesto y el APU del proyecto.
- Es posible que se presenten desviaciones en las excavaciones, estas las provoca la tendencia de las cucharas a desviarse o al encontrar en el lugar de la excavación un estrato con características más blandas.
Los muros pantalla, también conocidos como muros Milán, son elementos estructurales utilizados en proyectos de construcción que requieren excavaciones profundas. Ofrecen numerosas ventajas, como la eliminación de entibaciones, la excavación desde la superficie y la reducción de la descompresión del terreno.
Sin embargo, también presentan algunas desventajas, como la posibilidad de derrumbes en terrenos blandos y el aumento de costos al encontrar obstáculos duros.
¿Estás considerando utilizar muros pantalla en tu próximo proyecto?
Si es así, es importante que consultes con un ingeniero civil o especialista en cimentaciones para evaluar la viabilidad de esta solución en tu caso particular.
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