Ejecución de muros pantalla, explicado paso a paso con vídeos del proceso

La ejecución de muros pantalla no es un sistema de cimentación habitual en edificación, al menos en obras de pequeña envergadura en la zona en la que me encuentro, así que cuando me enteré que el compañero David Navarro iba a dirigir una obra con este sistema de cimentación profunda no dudé en ponerme en contacto con él para poder hacer el seguimiento de la ejecución de al menos una parte, de manera que pudiera mostrar el proceso a través de vídeos y a través de este post, con la intención de que puedan aprovecharlo aquellos compañeros que no hayan tenido la oportunidad de verlo nunca o bien que estén todavía en las escuelas y no terminen de entender cómo se ejecuta.

No quiero empezar este post sin agradecer tanto a David Navarro, compañero y amigo Arquitecto Técnico que dirige la ejecución de la obra que os voy a mostrar, como a la propiedad de la promoción Marqués de Cruilles, que será el primer edificio de viviendas certificado por el Green Building Certificate y a los compañeros de Taller de Gestión Técnica, que se ocupan de la gestión de la obra.

Además de los vídeos que grabé en directo y que podrás ver en este mismo post acompañando al texto, en mi página de Facebook o en mi canal de Youtube, aprovecharé también fotos que tuve la oportunidad de hacer durante mi estancia en Grecia hace unos años (unos cuantos ya) donde estuve precisamente trabajando en una obra en la que se estaba ejecutando este sistema de cimentación profunda mediante muros pantalla.  No les tengáis en cuenta las condiciones de ejecución (cascos y demás), allí se trabajaba muy diferente a lo que se hace (¿?) aquí hoy en día.

Pero lo mejor es que me deje de rollos y me ponga ya de una vez a hablar sobre la ejecución de muros pantalla.

Qué es un muro pantalla

No me quiero extender contándote lo que es un muro pantalla, es algo que es fácil de encontrar y que seguramente te lo explicarán mejor que yo en otros sitios (Wikipedia, blog de Victor Yepes), pero al menos sí que creo que debo mencionar que se trata de un sistema de cimentación profunda o de contención que se emplea en determinadas circunstancias, como la presencia de un suelo poco estable, nivel freático alto, ejecución entre medianeras con sótanos y alguna otra.

El muro se va construyendo por tramos, pantallas, para evitar que los empujes de las tierras o de las edificaciones colindantes acaben por colapsar la excavación.  Se excava únicamente el espesor del muro, por medio de una cuchara bivalva con ese espesor, que va profundizando a plomo del plano del muro hasta alcanzar la profundidad necesaria para el vaciado, más una parte de anclaje en el terreno.

Una vez excavada una pantalla, se arma, se hormigona y se pasa a otra, generalmente en otra zona del perímetro de la obra para que la recién hormigonada pueda adquirir resistencia antes de excavar a su lado.

Como te comentaba, tuve la oportunidad de hacer el seguimiento de varias fases de la ejecución de una de estas pantallas en la obra de la promoción Marqués de Cruïlles, así que creo que lo mejor será que te cuente paso a paso el proceso que se siguió, apoyándome en los vídeos que grabé y en algunas fotos que tengo de cuando estuve trabajando en Grecia haciendo, precisamente, muros pantalla.

Vamos allá.

Excavación de muros pantalla

La ejecución de muros pantalla empieza por la excavación de las pantallas en el perímetro de la edificación, de manera que, una vez cerrado el perímetro con las sucesivas pantallas, se pueda realizar el vaciado de los sótanos del edificio.

Pero para ejecutar la excavación no se puede llevar la bivalva y empezar a excavar «a saco», pues hay que asegurarse de que la cuchara excava en la posición correcta y la anchura correcta en toda la profundidad de la pantalla.

Tened en cuenta que la cuchara bivalva cuelga de cables o bien de un brazo fijo, pero está suelta, gira, y por lo tanto se corre el riesgo de que cada vez que se introduce en la tierra, el giro haga que el plomo de la excavación no sea exacto.  Para evitar esto, el primer paso antes de iniciar la excavación de las pantallas es ejecutar lo que se denomina murete guía.

Como ves en el esquema, se trata de dos muretes de hormigón, uno a cada lado del espesor de la pantalla (en ocasiones solo uno, si hay medianera), en todo su perímetro, de unos 80-100cm, que servirán para guiar la posición de la cuchara bivalva en su recorrido de la excavación, ya que al estar limitada por estos dos muretes, siempre bajará en el mismo plano, sin girarse ni desplazarse en su recorrido.

Imagen cedida por David Navarro Muñoa, de la promoción Marqués de Cruïlles

También es importante, antes de ponerse a meter la cuchara, tener bien planificado el orden de la excavación, de manera que no se ejecuten dos pantallas contiguas al mismo tiempo o cuando una de ellas esté recién hormigonada.

Otro tema a tener en cuenta en este tipo de cimentaciones son los lodos bentoníticos.

Los lodos bentoníticos son una mezcla de bentonita (un tipo de arcilla, por simplificar) y agua, lo que crea un líquido tixotrópico que mantiene la viscosidad sin decantar, que sirve para que, según se van vaciando las tierras de cada pantalla, se van rellenando con este lodo bentonítico para evitar que las paredes de la excavación caigan dentro de la pantalla.

No voy a profundizar mucho más en los detalles, no es el objeto del post, pero te he dejado enlace a wikipedia y aquí te dejo también enlace al blog de Victor Yepes donde lo explica, una verdadera enciclopedia de la construcción.

Una vez todo preparado ya se puede meter la bivalva para hacer el vaciado hasta la profundidad que se haya proyectado.

En el siguiente vídeo puedes ver en directo el proceso de excavación de una de las pantallas.

Aunque en el vídeo lo menciono, no pude grabar la colocación de las juntas de extremos de la pantalla, pues la que vi ejecutar era la de cierre y no se coloca junta en ese caso.  Estas juntas sirven para trabar las pantallas continuas y además, en caso de tener problemas con el nivel freático, sirven también para colocar barreras que impidan el paso de agua a través de la unión de ambas pantallas.

Se suelen ejecutar mediante la colocación de un panel de junta con medio tubo cilíndrico en los extremos de la pantalla, de manera que, al hormigonarse y retirar el tubo, queda una forma cóncava que se trabará con la siguiente pantalla.

En caso de tener problemas con el nivel freático la cosa se complica más, pues hay que poner barreras que corten el paso del agua.  En este caso se utilizan paneles de junta, también con una forma que moldea el hormigón para dejar una traba, pero que además aloja una banda de sellado en toda la profundidad de la pantalla.

Al hormigonar contra el panel de junta, una de las partes de la banda de sellado se queda embebida en el hormigón y, al retirar el panel (con el hormigón ya endurecido de la pantalla ejecutada), la otra parte de la banda queda en la parte de la siguiente pantalla a rellenar, de modo que quedará embebida en esa pantalla contigua y se bloquea el paso del agua a través de la junta entre ambas.

En estas fotos creo que te quedará mucho más claro.

Colocación de panel de junta en el extremo de la excavación de pantalla

Panel de junta con la banda de sellado colocada, preparada para ser hormigonada la pantalla

Extremo de pantalla a hormigonar, con la banda de sellado de la pantalla contigua asomando

Colocación de armado en la pantalla

El siguiente paso en el proceso sería introducir en la excavación el armado del muro.

No es una tarea sencilla, pues la profundidad de la pantalla dificulta en gran medida este proceso, llegando incluso en ocasiones a ser necesario hacer empalmes en el armado para poder alcanzar toda la profundidad.

Te lo cuento por pasos.

Imagen cedida por David Navarro Muñoa, de la promoción Marqués de Cruïlles

En primer lugar hay que tener en cuenta que las barras de armado deben estar perfectamente unidas por medio de soldadura, pues al tener tanta altura la jaula, el peso de la misma y los movimientos que sufre podrían hacer que alguna de las barras se soltara o perdiera su posición.

Además, es importante que ambas caras del armado tengan colocados distanciadores entre ellas, normalmente «zetas» ejecutadas con barras corrugadas, también para evitar que pierdan su posición y se mantengan con la separación, evitando que se quedan cerca del núcleo de la pantalla, lo que as haría perder eficacia del refuerzo.

Al igual que ocurre en otros elementos estructurales de hormigón, hay que garantizar los recubrimientos del armado por medio de separadores, pero no es tan sencillo de colocar como en un pilar o en un muro, pues al introducir el armado dentro de la excavación se soltarían al rozar con las paredes.

En la obra que estuve de Marqués de Cruïlles no era necesario la colocación de separadores, pues el ancho de la excavación era suficiente para garantizar el recubrimiento, pero me llamó la atención cómo lo hacían en la obra que estuve en Grecia.

Allí tenían unos moldes de hierro que se rellenaban con los restos de cada vertido de hormigón, de manera que se fabricaban ellos mismos unos separadores de hormigón, con los extremos inclinados para facilitar que no se movieran al rozar con las paredes de la excavación durante el descenso.

Estas piezas de hormigón se ataban a la cara exterior del armado para garantizar el recubrimiento.

En las siguientes fotos te quedará más claro.

Moldes metálicos para fabricar separadores in situ con restos de vertido de hormigón

Las jaulas ya preparadas se enganchan a la grúa y se levantan, preferiblemente por medio de un balancín, hasta llevarlas a la pantalla excavada.  Una vez allí, se deslizan dentro de la excavación pero sin apoyar en el fondo, pues se perdería el recubrimiento en esa zona.

Imagen cedida por David Navarro Muñoa, de la promoción Marqués de Cruïlles

Para evitar que se apoye el armado en el fondo se colocan unas barras que sujetan el armado apoyándolo en los muretes guía (en el vídeo que viene lo verás mejor).

En ocasiones, si la pantalla es de gran profundidad, puede se necesario empalmar diferentes jaulas de armado para alcanzar toda la profundidad, pues la altura de la misma no permitiría el izado con la grúa.  En estos casos, para poder hacer los empalmes de las diferentes jaulas, lo que se hace es dejar suspendida una de las jaulas en el interior de la excavación y, a continuación se cuelga encima el siguiente tramo de armado, con los solapes necesarios, soldando ambas parrillas.

Una vez unidas las barras de ambas parrillas por medio de soldadura, se suspenden ambas con la grúa y se siguen introduciendo en la excavación.  Así, se van empalmando jaulas hasta que se alcance la altura de la pantalla.

Te dejo ahora con el vídeo que grabé de la colocación del armado en el interior de la pantalla.

Hormigonado de muros pantalla

El hormigonado de los muros pantalla también tiene sus peculiaridades, ya que la profundidad a la que se encuentra el fondo de la excavación junto con el riesgo de que se desprendan tierras durante el proceso de hormigonado hacen que sea especialmente complicado, pero te cuento cómo se resuelven técnicamente estas dificultades.

Hay un par de elementos que son fundamentales para el hormigonado de muros pantalla.  Por un lado el tubo Tremie y por otro lado los lodos bentoníticos.  Te cuento cada uno de ellos.

El tubo Tremie sirve para poder hormigonar a gran profundidad sin que el hormigón sufra disgregación, ya que permite el llenado por flujo inverso, es decir, desde el fondo hacia arriba.  El tubo Tremie se coloca en el interior de la excavación en casi toda su profundidad, de manera que el hormigón se vierte sobre la tolva superior y discurre hasta el fondo guiado por el tubo, llenándose la excavación desde el fondo y haciendo subir las impurezas y los lodos bentoníticos (ahora te cuento más sobre ellos) hacia la superficie.

En caso de que la excavación sea muy profunda, habrá que ir empalmando tramos de tubo para alcanzar el fondo, pero además, durante el hormigonado, habrá que ir levantando el tubo según se va llenando la excavación, puesto que llega un punto en el que la presión del hormigón que hay llenando la excavación es mayor que la que ejerce el hormigón que desciende por el tubo y por lo tanto no puede salir de él.

También tengo un vídeo en el que puedes ver la colocación del tubo Tremie en la obra que estuve visitando de la promoción Marqués de Cruïlles, aunque en este caso no fue necesario ir levantando el tubo por no ser especialmente profunda la excavación.

Otro elemento importante antes de realizar el hormigonado son los lodos bentoníticos.

Como ya te he comentado antes, este tipo de lodos mantienen la viscosidad sin decantar, ejerciendo presión sobre las paredes internas de la excavación, lo que evita que éstas se puedan desprender al interior de la excavación contaminando el hormigón durante el vertido.

Los lodos se encuentran en unos depósitos que los van bombeando al interior de la excavación según se va vaciando, quedando prácticamente llena hasta la altura del murete guía.

Según se va introduciendo hormigón a través del tubo Tremie, el volumen de lodos lo va sustituyendo el volumen de hormigón vertido, por lo que los mismos se van extrayendo mediante bombeo, llevándolos de nuevo a los depósitos para filtrarlos y volverlos a utilizar en la siguiente pantalla.

Al estar en contacto la parte superior del hormigón con los lodos que se van extrayendo, esta parte de hormigón queda contaminada, por lo que una vez finalizado el hormigonado y con el hormigón endurecido, es necesario picar y eliminar esta zona contaminada hasta alcanzar el hormigón en buen estado.

Este es el vídeo del proceso de hormigonado.

Siguientes fases de la ejecución de muros pantalla

Hasta aquí va a ser este post, pero la ejecución de muros pantalla no termina aquí.  Una vez hormigonadas todas las pantallas hay que proceder a ejecutar las vigas de coronación, el vaciado, los anclajes o apuntalamientos entre muros, picados para anclar losas y forjados…

Todavía mucho trabajo por delante, por lo que no quiero alargar más de la cuenta el artículo.  Trataré de documentar estas fases según las vayan ejecutando para poder hacer otro post que complemente a este.

Espero que lo que te he contado te haya parecido interesante y sobretodo que, en caso de que no lo hayas ejecutado nunca, te sirva como punto de arranque.  Evidentemente no es una descripción exhaustiva del proceso, no me cabe en un post, pero creo que puede ser un buen punto de inicio.

Si quieres hacer alguna puntualización o compartir tu experiencia en la ejecución de muros pantalla, puedes utilizar los comentarios para exponerla.  Toda opinión o experiencia será bien recibida y nos ayudará a que todos sigamos aprendiendo cada día.

No dudes en compartir el artículo con tus compañeros, quizá a ellos también les pueda resultar interesante.