Es una investigación sobre la ejecución de la cimentación de la turbina de gas y de vapor de una planta de ciclo combinado

1. SECRETARIA DE EDUCACION PUBLICA
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
INSTITUTO TECNOLOGICO DE BOCA DEL RIO
Portada del Proyecto de Residencias Profesionales
PEDESTAL MONOEJE TG + TV
GERARDO GOMEZ GONZALEZ
16990226
INGENIERIA CIVIL
OBRAS MARITIMAS
CELIA ISABEL RODRIGUEZ MORENO EZEQUIEL DIAZ RIOS
_______________________ ______________________
Nombre del Asesor Interno Nombre Asesor Externo

2. DEDICATORIA
A todas las personas que hicieron posible este proyecto y que me apoyaron y
dieron su confianza a lo largo de todo el camino, a mis padres que me apoyaron, a
mis profesores que con gran dedicación me trasmitieron todo su conocimiento, a la
gente de COPSA DESARROLLOS S.A. de C.V. por darme la oportunidad y no me
queda más que una enorme gracia por el apoyo.

3. INDICE
Introducción
 Justificación …………………………………………………………………… 1
 Alcance ……………………………………………………………………. 2
I.- Empresa
 Información general de la empresa ………………………………………… 3
 Organigrama y funciones ……………………………………………………. 5
II.- Fundamento teórico
 Marco teórico …………………………………………………………………. 9
III.- Objetivo
 Objetivos del proyecto ………………………………………………………. 13
IV.- Actividades
 Elaboración de orden de trabajo y Cuantificación de materiales ………. 14
 Elaboración de estimaciones ………………………………………………. 18
 Supervisión en general del elemento ……………………………………… 20
V.- Resultados
 Conclusiones …………………………………………………………………. 23
 Referencias …………………………………………………………………… 24

4. INDICE DE FIGURAS
 Imagen 1 ………………………………………………………………………… 4
 Imagen 2 ………………………………………………………………………… 8
 Imagen 3 ………………………………………………………………………… 9
 Imagen 4 ………………………………………………………………………... 12
 Imagen 5 …………………………………………………………………………14
 Imagen 6 …………………………………………………………………………14
 Imagen 7 …………………………………………………………………………15
 Imagen 8 …………………………………………………………………………16
 Imagen 9 …………………………………………………………………………16
 Imagen 10 ………………………………………………………………………. 17
 Imagen 11 ………………………………………………………………………. 17
 Imagen 12 ………………………………………………………………………. 18
 Imagen 13 ………………………………………………………………………. 19
 Imagen 14 ………………………………………………………………………. 19
 Imagen 15 ………………………………………………………………………. 20
 Imagen 16 ………………………………………………………………………. 21
 Imagen 17 ………………………………………………………………………. 22
 Imagen 18 ……………………………………………………………………… 22

5. 1
Introducción
Central de ciclo combinado: Las centrales térmicas de ciclo combinado transforman
la energía térmica del gas natural en electricidad mediante el trabajo conjunto de
una turbina de gas y otra de vapor. El proceso implica la puesta en marcha de dos
ciclos consecutivos: el ciclo de Brayton, que corresponde a la turbina de
gas convencional, y el ciclo de Rankine, que opera con la turbina de vapor.
Turbina de gas
Es la parte fundamente del ciclo combinado. Es una turbina de combustión interna
formada principalmente por:
 Compresor. Su función es inyectar el aire a presión para la combustión del
gas y la refrigeración de las zonas calientes.
 Cámara de combustión. Lugar donde se mezcla el gas natural con el aire a
presión, produciendo la combustión.
 Turbina. Espacio donde se produce la expansión de gases que provienen de
la cámara de combustión. Consta de tres o cuatro etapas de expansión. La
temperatura de los gases de entrada puede llegar a los 1.400ºC, mientras
que los gases de salida alcanzan los 600ºC.
Turbina de vapor
Transforma la energía del vapor en energía cinética del rotor. Por lo general,
consta de tres cuerpos y está basada en la tecnología convencional. Es muy
habitual que la turbina de vapor y la de gas estén acopladas a un mismo eje, de
manera que accionan un mismo generador eléctrico.

6. 2
Funcionamiento de una central térmica de ciclo combinado
El proceso de transformación del gas natural en electricidad comienza cuando
el aire procedente del exterior se comprime a alta presión en el compresor.
Desde ahí, se conduce a la cámara de combustión donde se mezcla con el
combustible. Después, los gases de combustión pasan por la turbina de gas
donde se expansionan. Esto provoca que la energía calorífica se transforme en
energía mecánica, transmitiéndolo al eje.
Posteriormente, los gases que salen de la turbina de gas se llevan a una caldera
de recuperación de calor para producir vapor. A partir de este momento se
produce el ciclo de agua vapor convencional en el que el vapor hace girar la
turbina de vapor. A la salida de la turbina el vapor se condensa (transformándose
nuevamente en agua) y vuelve a la caldera para empezar un nuevo ciclo de
producción de vapor. Por lo general, la turbina de gas y la turbina de vapor se
acoplan a un mismo eje, de manera que accionan conjuntamente un mismo
generador eléctrico.
El alcance de mi proyecto es ejecutar, supervisar y revisar todos los detalles
técnicos y en relación a los procesos constructivos de la cimentación que
sostendrá a ambas turbinas siempre apegados a normas y requerimientos del
cliente en este caso Iberdrola de México S.A. y MHPS (Mitsubishi Hitachi Power
System).

7. 3
I.- EMPRESA
COPSA DESARROLLOS S.A. de C.V.
Empresa Duranguense de nivel nacional comprometida a proporcionar servicios
de calidad en infraestructura civil.
Resumen
Atender las necesidades de la obra civil de nuestros clientes y de la sociedad,
mediante la administración del ambiente urbano y rural, así como el
mantenimiento y control de lo construido, proporcionando los recursos técnicos
y humanos necesarios para la correcta ejecución de los proyectos.
Teléfono
618 813 1542
Sector
Construcción
Tamaño de la empresa
201-500 empleados
Sede
Durango, Durango
Tipo
Asociación
Fundación
2015
Ubicaciones (1)
Principal
Durango, Durango 34090, MX

8. 4
Como llegar:
IMAGEN 1

9. 5
Estructura organizacional y funciones de departamentos
Director ejecutivo
Es la persona más importante de la empresa. Puede ser un empleado o el
propietario de la organización. Es responsable del crecimiento general del
negocio y reporta al propietario del negocio o a la junta directiva.
Director de proyectos
Es responsable de programar y administrar cada proyecto. Debe decidir el
presupuesto, asignar los empleados y sus deberes para completar el trabajo, y
supervisar la seguridad de los trabajadores.
Gerentes de proyecto
Son responsables de programar los proyectos de construcción y crear el
presupuesto para cada proyecto. Determinan cuántos empleados se necesitan
para completar el trabajo y se aseguran que esos empleados sean enviados al
sitio cuando sea necesario.
Supervisor del proyecto
Supervisa los proyectos a un alto nivel, asegurando que se tomen en cuenta las
listas de materiales y los requerimientos de mano de obra.
Coordinador del proyecto
Supervisa la ejecución diaria del proyecto y se asegura que el personal de bajo
nivel realmente haga el trabajo.

10. 6
Trabajadores
Los trabajadores de la construcción en la obra se dividen normalmente en tres
categorías: calificados, semicualificados y no calificados.
El trabajador calificado es el empleado que tiene capacitación en áreas
específicas de la construcción, como plomería, electricidad, albañilería y
carpintería.
Gerente de compras
Su papel principal es comprar los suministros y materiales utilizados en los
proyectos y las necesidades diarias de la empresa. Necesita comparar entre
diferentes proveedores y encontrar los artículos con los precios y calidades
correctos.
Gerente de ingeniería
En general, su función principal es la planificación del proyecto de construcción.
Esto incluye realizar encuestas, participar en investigaciones, analizar
resultados, planificar la construcción y brindar apoyo para todos los problemas
técnicos durante el proyecto.
Es responsable de formular planes, diseños, estimaciones de costos y
especificaciones para los programas de construcción, mantenimiento y
modernización.

11. 7
Las tareas también incluyen supervisar los presupuestos de ingeniería, compilar
informes y realizar estudios especiales para evaluar la eficiencia de los
programas de ingeniería.
Ingeniero de calidad
Controla la calidad de los proyectos. Se ocupa de recopilar y probar los datos
utilizando métodos estadísticos.
Equipo de diseño
Está conformado por diseñadores que crean futuros proyectos, de acuerdo con
la información dada por el cliente.
Director de recursos humanos
Es responsable de la contratación y capacitación del personal, el mantenimiento
de los registros, compensación y beneficios, seguros y relaciones con los
sindicatos.
Director de finanzas
Es responsable de la gestión del flujo de caja de la empresa y de garantizar que
haya fondos suficientes disponibles para cumplir con los pagos diarios para cada
proyecto de construcción, lo que ayuda a agilizar las operaciones.

12. 8
IMAGEN 2
Director de mercadeo
Es responsable de la investigación de mercado, la estrategia de marketing,
ventas, publicidad, promoción, fijación de precios, desarrollo de productos y
también actividades de relaciones públicas.
En este proyecto mi función es la de residente de obra o supervisor civil, entre mis
deberes y responsabilidades está el supervisar todo lo relacionado a la obra civil en
la cimentación de las turbinas de gas y vapor, revisión de volúmenes de obra y
revisión general periódica de cualquier inconsistencia en los planos proporcionados
por Iberdrola de México S.A. y MHPS revisar que se cumpla con todos los
parámetros y lineamientos que indican los planos de construcción y en general la
ejecución en general del elemento antes mencionado.
La cuantificación de materiales y generadores de volúmenes de obra para
estimaciones y posterior pago a contratistas es otra de mis funciones, así como
supervisión en general de procesos constructivos.

13. 9
IMAGEN 3
II.-Fundamento teórico
CIMENTACION
La cimentación constituye el elemento intermedio que permita transmitir las cargas
que soporta una estructura al suelo subyacente, de modo que no rebase la
capacidad portante del suelo, y que las deformaciones producidas en éste sean
admisibles para la estructura. Por tanto, para realizar una correcta cimentación
habrá que tener en cuenta las características geotécnicas del suelo y además
dimensionar el propio cimiento como elemento de hormigón, de modo que sea
suficientemente resistente.
REQUERIMIENTOS DE UNA CIMENTACIÓN
Debe de situarse de un modo adecuado para impedir los daños producidos por
heladas, cambios de volumen, socavaciones, movimientos del nivel freático, daños
producidos por futuras construcciones, etc.
Debe de ser estable: vuelco, deslizamiento, hundimiento, estabilidad general del
conjunto, diseño estructural adecuado.
Los movimientos y vibraciones deben de limitarse para que no de figura o dañe la
estructura o instalaciones.
Debe de ofrecer una seguridad aceptable y suficiente al menor coste posible.
CLASIFICACION DE LAS CIMENTACIONES
Una primera clasificación divide las cimentaciones en dos grupos: - Superficiales:
cuando el nivel de cimentación es inferior a cuatro veces la dimensión menor del
cimiento. - Profundas: cuando el nivel es superior a diez veces la dimensión menor.
Entre ambos grupos evidentemente hay gran cantidad de casos intermedios.

14. 10
CAPACIDAD DE CARGA DE LAS CIMENTACIONESSUPERFICIALES
La capacidad de carga es de difícil evaluación, pues depende de diferentes factores
como son:
 De las características geotécnicas del terreno y dentro de ellas
principalmente del ángulo de rozamiento interno y de la cohesión del
terreno.
 De la estratificación de las diferentes capas de suelo y la profundidad del
nivel freático.
 Del nivel de cimentación.
 De las dimensiones del cimiento.
Del tipo de carga (dirección, excentricidad, periodicidad, etc.).
CIMENTACIONES DIRECTAS
Una cimentación directa es aquella que reparte las cargas de la estructura en un
plano de apoyo horizontal. Las cimentaciones directas se emplearán para trasmitir
al terreno las cargas de uno o varios pilares de la estructura, de los muros de carga
o de contención de tierras en los sótanos, de los forjados o de toda la estructura.
ZAPATAS AISLADAS
Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de base de
elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata
amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la
carga que le transmite. El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar
un único pilar, de ahí el nombre de aislada. Es el tipo de zapata más simple, aunque
cuando el momento flector en la base del pilar es excesivo no son adecuados y en
su lugar deben emplearse zapatas combinadas o zapatas corridas en las que se
asienten más de un pilar.

15. 11
La zapata aislada no necesita junta pues al estar empotrada en el terreno no se ve
afectado por los cambios térmicos, aunque en las estructuras sí que es normal
además de aconsejable poner una junta cada 3 metro aproximadamente, en estos
casos la zapata se calcular como si sobre ella solo recayese un único pilar.
ZAPATAS CORRIDAS
Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras depilares.
Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales eso
puntuales separados. Son cimentaciones de gran longitud en comparación con su
sección transversal. Las zapatas corridas están indicadas como cimentación de un
elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que
pretendemos los asientos en el terreno. También este tipo de cimentación hace de
arriostramiento, puede reducir la presión sobre el terreno y puede puentear defectos
y heterogeneidades en el terreno. Otro caso en el que resultan útiles es cuando se
requieran muchas zapatas aisladas, resultando más sencillo realizar una zapata
corrida.
ZAPATAS COMBINADAS
Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentación para dos o más
pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares
tienen diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un único elemento
de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a
un menor momento resultante.
LOSAS DE CIMENTACION
Una losa de cimentación es una zapata combinada que cubre toda el área que
queda debajo de una estructura y que soporta todos los muros y columnas. Cuando
las cargas del edificio son tan pesadas o la presión admisible en el suelo es tan
pequeña que las zapatas individuales van a cubrir más de la mitad del área del
edificio, es probable que la losa corrida sea más económica que las zapatas. Las
losas de cimentación se proyectan como losas de concreto planas y sin nervaduras.
Las cargas que obran hacia abajo sobre la losa son las de las columnas individuales
o las de los muros. Si no hay una distribución uniforme de las cargas de las
columnas o bien el suelo es tal que pueden producirse grandes asentamientos
diferenciales, las losas deben reforzarse para evitar deformación es excesivas. La
forma de refuerzo es simplemente utilizando muros divisorios como nervaduras de
vigas T conectadas a la cimentación, o bien usando marcos rígidos o haciendo
celdas con trabes y contra trabes, es entonces cuando se forman los llamados
cajones de cimentación.

16. 12
IMAGEN 4
PLATEAS DE CIMENTACION
Es una cimentación grande que recibe muchas columnas. Las plateas de
cimentación son ventajosas cuando el área de zapatas necesaria es mayor que la
mitad del área de cimentación. Las plateas se utilizan cuando la capacidad portante
del terreno es pequeña o el suelo es compresible, debido a que el esfuerzo unitario
en la platea es menor que en las zapatas individuales. La platea reducirá
significativamente los asentamientos si el material blando se encuentra una
profundidad relativamente superficial, pero no reducirá apreciablemente el
asentamiento si el material blando está a profundidad. El diseño estructural de la
platea se realiza asumiendo una distribución uniforme depresión en la base de la
platea.

17. 13
III.-Objetivos
General
Supervisar, ejecutar y revisar todos los detalles con respecto a la cimentación del
pedestal mono eje TG +TV
Especifico
Adquirir experiencia en cuanto a toma de decisiones, criterios y normas que rigen
los lineamientos que requiere el cliente, así como poner en práctica todas las
habilidades adquiridas en estos 4 años de estudio para ser un ingeniero capaz y
competitivo ante los nuevos retos que nos exige esta carrera que siempre está en
constante evolución.

18. 14
IMAGEN 5
IMAGEN 6
IV.- Actividades
Elaboración de orden de trabajo
Después de recibir los planos de Iberdrola México S.A. y de MPHS se procedió a
realizar una cuantificación primaria del primer pedido de varilla, alambrón, y cimbra
metálica de la marca DOCA, los volúmenes de grout y una aproximación de
materiales, equipo y mano de obra que requeriría el elemento, así como revisar
todos los planos en busca de inconsistencias en medidas, ejes, y elevaciones entre
los planos de Iberdrola y Mitsubishi.

19. 15
Para mejorar el tiempo de cuantificación de la primera fase del elemento que eran
los niveles +0.000 y +2.28 se realizó una conversión de PDF a DWG para visualizar
mejor los planos y en algunos casos eran demasiado pesados visualmente así que
se procedió a desactivar algunas capas para apreciar mejor algunos elementos.
IMAGEN 7
Posterior a eso se realizó la cuantificación de acero, cimbra y volúmenes de
concreto, así como una lista elaborada de elementos embebidos proporcionados
por MHPS para elaborar una lista de placas y tubos para hacer la petición formal al
almacén de Iberdrola de México. Se revisaron las notas generales para longitudes
de desarrollo, traslapes, longitudes de ganchos y escuadras, así como la resistencia
del concreto a utilizar, porcentajes de compactación del suelo entre otros.
Se revisaron exhaustivamente todas las medidas y especificaciones de las notas
generales para no tener ningún error al momento de ejecutar y que se cumpliera
con todos los procesos constructivos y normas de calidad según ACI.

20. 16
IMAGEN 9
IMAGEN 8

21. 17
IMAGEN 10
IMAGEN 11

22. 18
IMAGEN 12
Elaboración de estimaciones
Cada semana se deben elaborar estimaciones para poder pagar los destajos a los
diferentes contratistas y se debe hacer una cuantificación de los volúmenes de obra
realizados por cada contratista en el plazo de corte que en este caso se realizaba
de jueves a miércoles cada semana sin excepción en este caso la empresa me
brindo unas hojas de calculo y formatos de la empresa para ser llenados en algunos
casos protegidas así que se tuvieron que hacer nuevas hojas de calculo para un
mejor y mas sencillo manejo de la información.
Como se muestra en la imagen 12 cada actividad tiene su hoja de calculo y se
formato de estimación para ubicar la cuantificación total de los diferentes elementos,
si hubo o no adelantos, lo estimado en la semana corriente y lo que esta aun por
estimar en próximas semanas.
La estimación de cada semana se guardaba en carpetas individuales para su mejor
manejo en caso de cualquier duda o aclaración el superintendente y el director de
obra debían aprobar todos los destajos realizados en la semana en curso para que
todo se realizara con transparencia.
El la figura 13 se muestra un ejemplo de una estimación de acero estructural que
viene con fecha de elaboración, frente de trabajo, precios unitarios, así como los
volúmenes cuantificados por un servidor.

23. 19
IMAGEN 14
IMAGEN 13
En la imagen 14 se muestra un ejemplo de una cuantificación de cimbra metálica
que sirve como referencia ya que en este proyecto la cimbra de contacto normal
elaborada de polines y triplay no estaba permitida excepto en el caso de algún ajuste
menor a 50 cm horizontales, cada cuantificación debe contener un pequeño croquis
de localización y del elemento a cuantificar.

24. 20
IMAGEN 15
Supervisión general de obra
Dentro de mis funciones como supervisor de obra es que todos los armados de
acero cuenten con el proceso, dimensiones, elevaciones y especificaciones de
proyecto dadas por el cliente, así como siempre mantener orden y limpieza, así
como ver que todo el personal cuente con su EPP básico y especializado para
trabajos en altura y en espacios confinados.
A continuación, pongo varios ejemplos y evidencia fotográfica de los trabajos
ejecutados en esta residencia.
Entrega recepción de la platea de cimentación por parte de la empresa TERRA S.A.
de C.V. que realizo el proceso de piloteado en la cimentación de los niveles +0.000
y +2.28 posterior a la recepción se realizo un cajeo y limpieza del área de trabajo
con maquinaria y personal de la empresa, posteriormente se realizo una cala por
parte de la empresa a cargo de los estudios de mecánica de suelos el cual determino
que el suelo era apto para recibir plantilla y que no había motivo para hacer ningún
mejoramiento de suelo.
En la imagen 15 se muestra el proceso de limpieza y descabece de pilas con
rotomartillos neumáticos y eléctricos.

25. 21
IMAGEN 16
Tres días después de la entrega-recepción de la platea de cimentación y del colado
de la plantilla del niv. +2.28 se procedió con la primera fase de la armadura de lecho
inferior y el colado de la plantilla del niv. +0.000 para posteriormente realizar el
mismo proceso de descabece de pilas. En la imagen 16 se muestra la primera fase
de tendido de armadura inferior de el niv. +2.28.
Después del armado, cimbra y colocación de placas y tubos embebidos llego el día
del colado del nivel +0.000 con un total de 553 m3 de concreto f’c 316 kg/cm2
revisada y autorizado por calidad de COPSA, Iberdrola y Mitsubishi.

26. 22
IMAGEN 18
IMAGEN 17
Se conto con dos bombas de concreto y las ollas de 7m3 espaciadas cada 20
minutos para tener un colado fluido y evitar juntas frías, se reviso minuciosamente
el vibrado del concreto para garantizar homogeneidad en el elemento y un acabado
de calidad, por otra parte, se revisó el apuntalamiento del elemento para que la
cimbra no saliera de los parámetros de plomeo y posición.

27. 23
Conclusiones
Después de realizar mi residencia en esta empresa y ver todos los diferentes
procesos, me queda mas que claro que la escuela si es bastante necesaria pero en
lo que incumbe al ámbito profesional se necesita mucha experiencia y criterio para
tomar ciertas decisiones que de otro modo serian erróneas de nuestra parte, quedo
satisfecho por haber realizado la residencia en esta empresa y ahora cuento con
mas herramientas en el ámbito de la construcción, ejecución y administración dentro
de un gran proyecto como lo fue la CCC TAMA AMPLIACION, ahora cuento con
mas herramientas y cumplí con los objetivos trazados y tiempos de ejecución.

28. 24
Referencias
https://www.fundacionendesa.org/es/centrales-electricas-convencionales/a201908-central-
termica-convencional-ciclo-combinado
https://www.academia.edu/9568140/CIMENTACIONES
https://www.bnamericas.com/es/perfil-empresa/mitsubishi-hitachi-power-systems-de-
mexico-sa-de-cv
https://civilmas.net/aci/norma-aci-318-14-en-espanol/