Diseño y construcción de cimientos para equipos

Optimización de la ejecución de cimientos para equipos mediante los modelos de diseño-construcción y diseño delegado

Por Chad Hensley, ingeniero profesional, vicepresidente ejecutivo del Grupo de Hormigón de Wayne Brothers Joseph Wickline, ingeniero profesional, presidente de Southern Engineering Company (una Wayne Brothers )

En el primer artículo de esta serie, analizamos cómo la construcción de cimientos para equipos suele conllevar riesgos adicionales en comparación con los cimientos de edificios comunes. En este segundo artículo se examina cómo un enfoque de «diseño y construcción» o de «diseño delegado» puede reducir esos riesgos, mitigar las deficiencias en el alcance del proyecto y mejorar los resultados.

Los ámbitos de actuación aislados aumentan los costes

En los proyectos industriales de nueva construcción suele haber una entidad, normalmente un contratista general, encargada de construir la estructura del edificio, mientras que el propietario o el fabricante del equipo se hace cargo de la instalación de los cimientos para los equipos. Los cimientos del edificio, las losas especiales sobre el terreno y/o los cimientos para los equipos suelen diseñarse y licitarse como partidas independientes. A menudo, cada elemento y su instalación se diseñan y planifican de forma aislada, sin tener debidamente en cuenta las necesidades generales del proyecto. En otras palabras, cada entidad optimiza su propia solución, pero no se evalúa el sistema en su conjunto. Esto es importante porque la combinación óptima es la que aporta el mayor valor al usuario final, tal y como se describe más adelante.

           «Cuando se diseñan por separado un sistema de cimentación profunda o de mejora del terreno y una losa de base estructural, es posible que cada solución funcione por sí sola, pero que la interfaz entre ambas no lo haga».

El diseño compartimentado genera ineficiencias

Un diseño fragmentado y la división de responsabilidades pueden generar un conservadurismo acumulativo cuando los respectivos equipos de diseño trabajan de forma aislada. Las recomendaciones geotécnicas incluyen coeficientes de seguridad; a continuación, los ingenieros estructurales utilizan esas recomendaciones y añaden un mayor margen de seguridad en el diseño de los cimientos. Esas capas acumuladas de conservadurismo pueden dar lugar a excavaciones más profundas, un armado más pesado y un encofrado más complejo de lo que realmente se requiere para un diseño adecuado. La situación descrita aumenta innecesariamente el coste y la complejidad. Más allá de una estrecha coordinación entre los ingenieros geotécnicos y estructurales, involucrar al constructor en la evaluación de diferentes combinaciones puede incorporar la viabilidad constructiva a la ecuación mientras se busca la solución óptima. El ahorro puede ser significativo en cuanto a costes o plazos, y con frecuencia supone una mejora en ambos aspectos.

Se toman mejores decisiones cuando todos participan en el proceso

Un enfoque de «diseño y construcción» o de «diseño delegado» bien ejecutado permite que el equipo de diseño, los profesionales de la construcción, los fabricantes de equipos y el propietario colaboren desde el inicio del proyecto, con una visión común de las condiciones del emplazamiento, las limitaciones y los riesgos. Ese conocimiento compartido hace posible explorar diferentes combinaciones y evaluar las ventajas e inconvenientes para dar con la mejor solución. A menudo requiere replantearse el enfoque habitual, invirtiendo más recursos en la colaboración y la planificación iniciales del diseño y la construcción. Esta inversión se ve recompensada con un producto final que satisface o supera las necesidades del usuario final, entregado de forma fiable, dentro del plazo previsto y con un coste controlado. Por el contrario, en un escenario de «diseño-licitación-construcción», las decisiones de diseño se toman sin la opinión del contratista que realmente llevará a cabo la instalación. Lo que parece bueno sobre el papel no siempre es la forma más eficiente de construir. El acceso, la secuencia de trabajos, los métodos de excavación, la congestión de armaduras y el coloque del hormigón deben tenerse en cuenta junto con los requisitos estructurales, no después de ellos.

                         «Las cimentaciones para equipos más exitosas son aquellas que se diseñan con una idea clara de cómo se llevará a cabo realmente la obra».

La integración temprana es la mejor herramienta de gestión de riesgos en el proyecto

Los riesgos descritos en la primera parte no desaparecen por sí solos. La mejor forma de gestionarlos es que la colaboración entre los equipos de ingeniería, estudio del terreno y planificación de la construcción comience en una fase muy temprana del proceso de diseño. Los cimientos de los equipos rara vez constituyen el alcance más amplio de un proyecto industrial, pero suelen formar parte de la ruta crítica. Tratarlas como un reto integrado, en lugar de como una serie de traspasos de responsabilidades, es una de las formas más eficaces de proteger el calendario, controlar los costes y reducir las repeticiones de trabajo. Wayne Brothers Southern Engineering Company aplican este enfoque integrado a todos nuestros proyectos de diseño y construcción y de diseño delegado.

 

ACERCA DE LOS AUTORES

Chad Hensley, ingeniero profesional, es socio y vicepresidente ejecutivo del área de hormigón en Wayne Brothers, empresa a la que se incorporó en 1999. Es licenciado en Ingeniería Civil por la Universidad Estatal de Carolina del Norte y cuenta con más de 30 años de experiencia en la gestión de proyectos de construcción de hormigón, obras civiles, medio ambiente y carreteras. Dentro del American Concrete Institute, Chad ha sido presidente del Comité de Enlace con la Construcción, secretario del Comité 305 (Hormigonado en Clima Cálido), del Comité Asesor Financiero del ACI y del Comité de Afiliación del ACI, y actualmente forma parte de la Junta Directiva del Centro de Excelencia del ACI para el Avance de la Productividad, entre otras funciones en comités.

Joseph Wickline, ingeniero colegiado, es presidente de Southern Engineering Company, una filial de propiedad exclusiva de Wayne Brothers , de la que pasó a ser socio en 2025. Es licenciado en Ingeniería Civil por la Universidad de Virginia Occidental y tiene un máster en Ingeniería Civil con especialización en estructuras por la Universidad Tecnológica de Virginia, y cuenta con más de 20 años de experiencia en ingeniería civil y estructural. Joe es ingeniero profesional colegiado en varios estados y un líder activo del sector, que forma parte de la junta directiva de la sección de Carolinas de la ACI, es miembro con derecho a voto del Comité 351-0C de la ACI (Cimentaciones de equipos dinámicos) y miembro asociado de los Comités 207 y 351-00 de la ACI.

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