En construcción.
Montaje de Columnas en la Secuencia de Montaje de Estructuras Metálicas
El Primer Paso Crítico: Levantando los Pilares de la Estructura
El montaje de columnas es, generalmente, la *primera actividad* en la secuencia de montaje de una estructura metálica (después de la preparación del sitio y la construcción de las cimentaciones, si aplican). Las columnas son los elementos estructurales *verticales* que *soportan las cargas* de la estructura (vigas, losas, etc.) y las *transmiten* a las cimentaciones. Su correcta instalación es *fundamental* para la *estabilidad*, la *seguridad* y la *durabilidad* de toda la estructura.
El montaje de columnas implica una serie de operaciones *críticas* que deben realizarse con *precisión* y *seguridad*, siguiendo un *plan detallado* y utilizando los *equipos*, *herramientas* y *procedimientos* adecuados. Los errores en el montaje de columnas pueden tener *consecuencias graves*, como:
- Inestabilidad de la estructura: Riesgo de colapso parcial o total.
- Desplomes: Inclinación de las columnas fuera de los límites de tolerancia, lo que puede afectar la estética y la funcionalidad de la estructura.
- Problemas de conexión: Dificultad para conectar las vigas y otros elementos a las columnas.
- Sobrecostos: Por la necesidad de realizar correcciones o refuerzos.
- Retrasos: En el cronograma del proyecto.
- Accidentes laborales: Caídas de altura, golpes por caída de objetos, atrapamientos, etc.
El montaje de columnas debe ser realizado por personal *calificado* y *experimentado*, bajo la *supervisión* de un profesional competente (jefe de montaje, supervisor de área).
Planificación del Montaje de Columnas
Antes de iniciar el montaje de columnas, se debe elaborar un *plan detallado* que incluya:
1. Revisión de Documentos:
Se deben *revisar* *minuciosamente* los siguientes documentos:
- Planos estructurales:
- Planos de planta: Para verificar la ubicación de cada columna.
- Planos de elevación: Para verificar la altura de las columnas y los niveles de conexión de las vigas.
- Planos de detalle: Para verificar las dimensiones de las columnas, el tipo de acero, los detalles de las conexiones (soldadas o apernadas), los detalles de las placas base y los anclajes.
- Planos de despiece: Para identificar cada columna individualmente.
- Especificaciones técnicas: Para verificar los requisitos de calidad de los materiales, los procedimientos de montaje y los criterios de aceptación.
- Estudio de suelos: Para verificar las características del suelo y el tipo de cimentación.
- Plan de izaje: Para verificar la selección de la grúa, los accesorios de izaje, los puntos de izaje y la secuencia de izaje.
- Plan de seguridad y salud: Para verificar las medidas de prevención de riesgos laborales.
- Lista de materiales (BOM): Para verificar que se cuenta con todas las columnas y los elementos de conexión necesarios.
Cualquier *duda* o *inconsistencia* en los documentos debe ser *aclarada* con el diseñador estructural *antes* de iniciar el montaje.
2. Secuencia de Montaje:
Se debe definir la *secuencia de montaje* de las columnas, es decir, el *orden* en que se instalarán. La secuencia debe ser *lógica* y *segura*, y debe considerar:
- Estabilidad de la estructura: Se deben montar primero las columnas que forman parte de los *pórticos principales* o de los *núcleos de rigidez* de la estructura, para garantizar la *estabilidad* durante el montaje. Se deben instalar los *arriostramientos provisionales* necesarios para mantener la estabilidad de las columnas hasta que se conecten las vigas.
- Accesibilidad: Se debe asegurar que los trabajadores tengan *acceso seguro* a los puntos de conexión para realizar el montaje.
- Interferencias: Se debe evitar que las columnas a montar *interfieran* con otros elementos ya instalados, con la grúa o con las instalaciones existentes.
- Disponibilidad de las columnas: Se debe asegurar que las columnas estén disponibles en el sitio en el momento en que se necesitan.
La secuencia de montaje debe estar *claramente indicada* en los *planos de montaje* y debe ser *comunicada* a todos los trabajadores involucrados.
3. Selección de Equipos y Herramientas:
Se deben seleccionar los *equipos y herramientas* necesarios para el montaje de columnas, incluyendo:
- Grúa: (Ver sección "Plan de Izaje" para detalles sobre la selección de la grúa).
- Accesorios de izaje: Eslingas, ganchos, grilletes, etc. (Ver sección "Plan de Izaje" para detalles).
- Equipos de protección personal (EPP): Casco, arnés de seguridad, guantes, gafas, botas de seguridad, etc.
- Herramientas manuales: Llaves, martillos, niveles, plomadas, cintas métricas, etc.
- Herramientas eléctricas: Taladros, esmeriles, etc.
- Equipos de soldadura: Si se utilizan conexiones soldadas.
- Andamios o plataformas elevadoras: Para acceder a los puntos de conexión en altura.
- Equipos de comunicación: Radios portátiles (walkie-talkies).
Se debe asegurar que los equipos y herramientas estén en *buen estado* y que sean *operados por personal calificado*.
4. Procedimientos de Trabajo Seguro:
Se deben establecer *procedimientos de trabajo seguro (PTS)* para el montaje de columnas, identificando los *peligros* asociados y las *medidas de control* a implementar. Los PTS deben incluir:
- Descripción detallada de la tarea.
- Equipos y herramientas.
- EPP.
- Pasos a seguir.
- Peligros y medidas de control.
- Instrucciones en caso de emergencia.
Se debe prestar especial atención a:
- Trabajo en altura: Uso de arnés de seguridad, líneas de vida, andamios o plataformas elevadoras.
- Izaje de cargas: Uso correcto de la grúa y los accesorios de izaje, comunicación entre el operador de la grúa y el señalero.
- Manipulación de herramientas: Uso correcto de herramientas manuales y eléctricas.
- Prevención de caídas de objetos: Asegurar las herramientas y los materiales.
- Soldadura (si aplica): Protección contra humos, radiaciones y quemaduras.
5. Inspección de las Columnas:
Antes de iniciar el montaje, se deben *inspeccionar* las columnas para verificar que:
- Corresponden a los planos y especificaciones.
- No presentan daños (golpes, deformaciones, corrosión).
- Están correctamente identificadas (número de pieza, código).
- Tienen los puntos de izaje en buen estado.
- Las placas base están correctamente soldadas (si aplica).
Cualquier *no conformidad* debe ser *registrada* y *resuelta* antes de iniciar el montaje.
6. Preparación de la Base:
Se debe verificar que la *base* donde se apoyará la columna (cimentación, placa base) esté *lista* y en *buenas condiciones*:
- Nivelación: La base debe estar *perfectamente nivelada*. Si es necesario, se deben utilizar *lainas* o *cuñas* de nivelación.
- Limpieza: La base debe estar *limpia* y *libre de polvo*, *grasa*, *aceite* o cualquier otro material que pueda afectar la adherencia del mortero de nivelación (si se utiliza).
- Anclajes: Se debe verificar que los *pernos de anclaje* estén *correctamente ubicados*, *nivelados* y *protegidos*.
- Mortero de nivelación (grout): Si se utiliza mortero de nivelación, se debe asegurar que esté *correctamente preparado* y que tenga la *resistencia* adecuada.
Ejecución del Montaje de Columnas
El montaje de columnas debe realizarse siguiendo los siguientes pasos:
1. Izaje de la Columna:
- Preparación:
- Se debe *delimitar* y *señalizar* el área de izaje para evitar el acceso de personal no autorizado.
- Se debe *verificar* que la grúa esté *correctamente ubicada* y *nivelada*.
- Se deben *inspeccionar* la grúa y los accesorios de izaje (eslingas, ganchos, grilletes) antes de iniciar la operación.
- Se debe *verificar* que el área esté *libre de obstáculos* (líneas eléctricas aéreas, otras estructuras, etc.).
- Se debe verificar que las *condiciones climáticas* sean favorables (sin viento fuerte, lluvia o tormentas eléctricas).
- Colocación de las eslingas o ganchos:
- Se deben colocar las *eslingas* o *ganchos* en los *puntos de izaje* de la columna, siguiendo las indicaciones de los *planos de izaje*.
- Se debe asegurar que las eslingas o ganchos estén *correctamente enganchados* y que tengan la *capacidad de carga* suficiente.
- Se deben utilizar *eslingas de la longitud adecuada* para evitar ángulos excesivos.
- Se deben *proteger* las eslingas de los *bordes afilados* de la columna.
- Izaje:
- El operador de la grúa debe *izar* la columna *lentamente* y *con cuidado*, siguiendo las *instrucciones* del *señalero*.
- El señalero debe *guiar* al operador de la grúa utilizando *señales manuales* o de *radio* estandarizadas.
- Se debe *evitar* que la columna *oscile* o *golpee* contra otros objetos.
- Se debe *mantener* una *distancia de seguridad* entre la columna y las líneas eléctricas aéreas.
- Los montadores deben *guiar* la columna durante el izaje, utilizando *cuerdas* o *vientos*.
2. Posicionamiento y Aplomado:
- Posicionamiento:
- Se debe *posicionar* la columna sobre su base (cimentación o placa base), *alineándola* con los *ejes de referencia* marcados en el terreno o en la cimentación.
- Se debe *verificar* que la columna esté *correctamente orientada*.
- Aplomado:
- Se debe *aplomar* la columna, es decir, asegurar que esté *perfectamente vertical*. Se utiliza una *plomada* o un *nivel de burbuja* para verificar la verticalidad. Se pueden utilizar *teodolitos* o *niveles láser* para mayor precisión.
- Se deben realizar los *ajustes* necesarios para aplomar la columna, utilizando *cuñas* o *lainas* de nivelación, o ajustando la tensión de las eslingas.
- Se debe verificar la verticalidad en *dos direcciones perpendiculares*.
- Fijación temporal:
- Una vez que la columna está *posicionada* y *aplomada*, se debe *fijar temporalmente* para evitar que se mueva o se caiga. Se pueden utilizar:
- *Pernos de anclaje:* Si la columna se apoya sobre una placa base, se pueden apretar *parcialmente* los pernos de anclaje para fijar la columna.
- *Arriostramientos provisionales:* Se pueden instalar *puntales* o *cables* tensores para arriostrar la columna hasta que se conecten las vigas.
- *Cuñas:* Se pueden utilizar cuñas metálicas para asegurar la posición de la columna.
- Una vez que la columna está *posicionada* y *aplomada*, se debe *fijar temporalmente* para evitar que se mueva o se caiga. Se pueden utilizar:
3. Fijación Definitiva:
Una vez que la columna está *fijada temporalmente* y se han conectado las vigas u otros elementos que la arriostran, se puede proceder a la *fijación definitiva*.
- Conexión a la base:
- Si la columna se apoya sobre una *placa base*, se deben *apretar completamente* los *pernos de anclaje* al *torque especificado*, utilizando una *llave dinamométrica*.
- Si se utiliza *mortero de nivelación (grout)*, se debe *rellenar* el espacio entre la placa base y la cimentación con el mortero, asegurando que quede *completamente lleno* y *sin huecos*.
- Conexión a otros elementos:
- Se deben *completar* las conexiones de la columna con las vigas, diagonales u otros elementos estructurales, según lo especificado en los planos (conexiones apernadas o soldadas).
4. Inspección:
Se debe realizar una *inspección final* del montaje de la columna para verificar:
- Que la columna esté *correctamente ubicada*, *aplomada* y *nivelada*.
- Que los *pernos de anclaje* estén *correctamente apretados*.
- Que el *mortero de nivelación* (si aplica) esté *correctamente fraguado*.
- Que las *conexiones* con otros elementos estén *completas* y *correctamente ejecutadas*.
- Que *no haya daños* en la columna ni en los elementos de conexión.
- Que se hayan *retirado* los arriostramientos provisionales (una vez que la estructura sea estable).
Se deben *registrar* los resultados de la inspección.
Seguridad en el Montaje de Columnas
El montaje de columnas es una actividad de *alto riesgo*, por lo que se deben extremar las medidas de seguridad. Además de las medidas generales de seguridad en la construcción, se deben considerar las siguientes medidas *específicas*:
- Plan de Izaje: Se debe contar con un *plan de izaje* detallado y se deben seguir *estrictamente* sus indicaciones.
- Trabajo en Altura:
- Todos los trabajadores que realicen trabajos en altura (a más de 1.50 metros) deben utilizar *arnés de seguridad* con *eslinga* y *línea de vida*, anclados a un punto *resistente*.
- Se deben utilizar *andamios* o *plataformas elevadoras* para acceder a los puntos de conexión en altura.
- Se debe *capacitar* y *certificar* a los trabajadores en trabajo seguro en alturas, según la Resolución 1409 de 2012.
- Comunicación: Se debe mantener una *comunicación constante* y *clara* entre el operador de la grúa, el señalero y los montadores.
- Señalización: Se debe *delimitar* y *señalizar* el área de trabajo para evitar el acceso de personal no autorizado.
- EPP: Todos los trabajadores deben utilizar el *equipo de protección personal (EPP)* adecuado (casco, gafas, guantes, botas de seguridad, arnés de seguridad, etc.).
- Supervisión: Se debe *supervisar* *constantemente* las operaciones de montaje de columnas por parte de personal *competente*.
- Condiciones climáticas: No se deben realizar trabajos de montaje de columnas en condiciones climáticas *adversas* (viento fuerte, lluvia intensa, tormentas eléctricas).
- Inspecciones: Realizar inspecciones *antes*, *durante* y *después* del montaje.
- Procedimientos: Seguir *estrictamente* los procedimientos de trabajo seguro (PTS).
- Capacitación: Asegurar que *todos* los trabajadores estén debidamente capacitados.
Consideraciones Específicas para Colombia
- NSR-10: Se debe cumplir *estrictamente* con la *NSR-10* (Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente), que establece los requisitos para el diseño y la construcción de estructuras metálicas, incluyendo el montaje de columnas.
- Calificación del personal: Los operadores de grúa, los señaleros y los soldadores deben estar *certificados* por una entidad competente. Los montadores deben tener *experiencia* y *conocimiento* en el montaje de estructuras metálicas.
- Condiciones climáticas: Se debe considerar el impacto de la lluvia, el viento y la temperatura en el montaje de columnas. Se deben tomar medidas para *proteger* a los trabajadores y a los materiales de las condiciones climáticas adversas.
- Sismo Resistencia: Colombia es un país con alta actividad sísmica. Se debe asegurar que el montaje de las columnas cumpla con todos los requisitos de sismo resistencia establecidos en la NSR-10.
Tablas
Riesgo | Medidas de Control |
---|---|
Caída de altura | Uso de arnés de seguridad, líneas de vida, andamios o plataformas elevadoras, capacitación en trabajo seguro en alturas. |
Caída de la carga | Plan de izaje, inspección de la grúa y los accesorios, comunicación entre operador y señalero, puntos de izaje adecuados. |
Vuelco de la grúa | Plan de izaje, terreno estable y nivelado, verificación de la capacidad de la grúa. |
Golpes por objetos | Uso de casco, señalización del área de trabajo, asegurar herramientas y materiales. |
Atrapamientos | Procedimientos de trabajo seguro, supervisión constante. |
Electrocución | Mantener distancia de seguridad de líneas eléctricas aéreas, verificar que no haya cables enterrados. |
Condiciones climáticas adversas | Suspender el trabajo en caso de viento fuerte, lluvia intensa o tormentas eléctricas. |
Ítem | Verificación | Cumple (Sí/No) | Observaciones |
---|---|---|---|
Documentación | ¿Están disponibles los planos, especificaciones, plan de izaje y PTS? | ||
Columna | ¿Corresponde a los planos? ¿Está en buen estado? ¿Está identificada? | ||
Base | ¿Está nivelada y limpia? ¿Los anclajes están correctos? | ||
Grúa y accesorios | ¿Inspeccionados y en buen estado? ¿Capacidad adecuada? | ||
Personal | ¿Capacitado y con EPP completo? | ||
Área de trabajo | ¿Delimitada, señalizada y libre de obstáculos? | ||
Condiciones climáticas | ¿Son favorables para el montaje? | ||
Izaje | ¿Se realiza siguiendo el plan de izaje y los PTS? | ||
Aplomado | ¿La columna está perfectamente vertical? | ||
Fijación temporal | ¿La columna está fijada de forma segura? | ||
Fijación definitiva | ¿Pernos de anclaje apretados al torque? ¿Conexiones completas? |
Equipo/Herramienta | Función |
---|---|
Grúa | Izaje y posicionamiento de la columna. |
Eslingas, ganchos, grilletes | Sujeción de la columna a la grúa. |
Arnés de seguridad, línea de vida | Protección contra caídas en altura. |
Llaves dinamométricas | Apriete controlado de pernos de anclaje. |
Niveles, plomadas, teodolitos | Verificación de la verticalidad y alineación. |
Andamios o plataformas elevadoras | Acceso a puntos de conexión en altura. |
Cuerdas (vientos) | Guiar la columna durante el izaje. |
Radios portátiles | Comunicación entre operador, señalero y montadores. |