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.

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

Riesgos en el Montaje de Columnas y Medidas de Control

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.

Lista de Verificación para el Montaje de Columnas (Ejemplo)

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?

Equipos y Herramientas para Montaje de Columnas

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.