Cimentaciones Profundas

Las cimentaciones profundas — pilotes perforados, cajones, pilares, zapatas de base ensanchada — llevan todo el peso de una estructura hasta el suelo o la roca que puede soportarlo, y construirlas significa abrir huecos verticales estrechos que pueden bajar muchos metros o muchos pisos en el terreno. Ese hueco es un tipo de peligro distinto de la mayoría del trabajo de excavación, y la diferencia es fácil de subestimar porque, durante la mayor parte del trabajo, nadie está dentro de él. Un equipo de perforación gira una barrena, el material sube, la camisa baja, y el concreto se coloca, todo con la cuadrilla trabajando en la superficie alrededor de la abertura. Se siente como trabajo de equipo, no como trabajo confinado o bajo nivel — hasta el momento en que alguien tiene que bajar al hueco para inspeccionar la base, limpiarla o resolver un problema. Esta Charla de Seguridad sobre Cimentaciones Profundas (Charla de Seguridad / Charla de Cuadrilla) trata de por qué ese hueco concentra varios de los peligros más mortales de la construcción en una sola huella pequeña, y por qué el peligro cambia por completo en el momento en que alguien baja bajo nivel.

Aquí está la distinción que sostiene toda esta charla: una cimentación profunda no es una zanja en la que trabajas — es un hueco vertical estrecho alrededor del cual trabajas la mayor parte del tiempo, y apila tres peligros mortales separados en una sola huella pequeña: puedes caer en él, puede derrumbarse sobre ti si bajas, y el fondo de un hueco profundo sin ventilación es un espacio confinado que puede asfixiarte, así que el peligro cambia por completo en el momento en que alguien baja bajo nivel. Una zanja es una excavación horizontal en la que bajas y trabajas a lo largo de ella; un hueco de cimentación profunda es un hueco vertical alrededor de cuyo tope trabajas la mayor parte, hasta que la inspección o la limpieza mandan a alguien abajo. Cuando es solo un hueco abierto en el terreno, el peligro es caer en él — tú o una pieza de equipo. Cuando una persona baja, ese mismo hueco se convierte en tres peligros a la vez: una excavación que puede colapsar, un espacio confinado que puede no tener aire respirable, y un lugar donde una caída o un objeto que cae es mucho más grave. Reconocer en cuál de esas situaciones estás en cada momento es toda la disciplina de este trabajo.

Dónde está el límite de esta charla#

El trabajo de cimentación profunda se solapa con varias otras charlas, y esta las ata para el caso específico de un hueco vertical profundo. La charla de excavación y zanjas es dueña de la excavación en general — clasificación del suelo, taludes, entibado y los sistemas de protección para trabajo a cielo abierto y en zanja. La charla de espacio confinado es dueña de la entrada a espacio con permiso, la prueba atmosférica y el vigía. La charla de protección contra caídas es dueña del trabajo en altura y los huecos abiertos. Esta charla es dueña de la cimentación profunda específicamente: el pilote perforado, pilar o cajón como un hueco vertical que es un peligro de caída cuando está abierto, una excavación y un espacio confinado en el momento en que alguien entra, y un peligro de struck-by del equipo de perforación todo el tiempo. Donde el trabajo es una zanja, un espacio confinado genérico o una caída de altura, esas charlas son dueñas del detalle; esta es dueña de por qué un hueco de cimentación profunda te obliga a gestionarlos todos a la vez.

Cuando es un hueco abierto: mantén todo fuera de él#

Durante la mayor parte del trabajo, el hueco es una abertura con un equipo de perforación trabajando sobre él, y el peligro que gobierna es cualquier cosa cayendo dentro — una persona, una herramienta o material. Un pilote perforado desprotegido es un hueco abierto, y las personas y el equipo tienen que mantenerse lejos de la borda desprotegida; donde la abertura no puede trabajarse activamente, se cubre o se protege. El material excavado y el equipo se mantienen alejados de la borda para que nada ruede o deslice dentro del hueco sobre alguien abajo ni desestabilice la pared. El propio equipo de perforación es un peligro serio de struck-by y de atrapamiento todo el tiempo: la barrena es una gran herramienta rotativa que puede atrapar ropa o un miembro, el material vuela de ella, y el equipo y su barra giran. Nadie pertenece al radio de giro del equipo ni cerca de la barrena girando, y la ropa suelta cerca de herramientas de perforación rotativas es el mismo peligro de atrapamiento que en cualquier máquina. Gestionar el hueco abierto es principalmente sobre distancia — mantener a personas, materiales y partes del cuerpo fuera de un hueco y lejos de una máquina que son ambos indiferentes a ti.

Cuando alguien baja: ahora son tres peligros a la vez#

En el momento en que un trabajador entra al hueco — para inspeccionar o limpiar la base de un pilar, más comúnmente — la situación se transforma, y cada peligro se multiplica. Primero, es una excavación que puede derrumbarse: las paredes de un hueco profundo pueden colapsar hacia dentro, y a menos que el hueco esté encamisado o el suelo sea competente y evaluado, entrar a un hueco profundo sin camisa expone al trabajador a sepultamiento. Segundo, es un espacio confinado: un hueco profundo, estrecho y sin ventilación restringe el movimiento del aire, y la atmósfera en el fondo puede ser deficiente en oxígeno o contener gas peligroso — que es por qué el aire tiene que probarse antes y durante la entrada, exactamente como en cualquier espacio confinado. Tercero, una caída o un objeto que cae es ahora potencialmente fatal de un modo que no lo era cuando el hueco estaba vacío. OSHA reconoce este peligro específico: la norma trata de los empleados que entran a huecos de pilar de base ensanchada u otras excavaciones de cimentación profundas y confinadas similares y exige que usen un arnés con una cuerda de vida, separada de la línea de carga, vigilada en todo momento por una persona en el tope que pueda ver al trabajador y responder. Esa regla de arnés y vigía existe justamente porque un hueco de cimentación profunda es simultáneamente un peligro de caída, un peligro de derrumbe y un espacio confinado.

Las reglas que vienen de la entrada bajo nivel#

Como entrar al hueco apila esos peligros, la entrada es una operación planificada, no algo que alguien hace casualmente. Una persona competente inspecciona la excavación diariamente y antes de la entrada — y de nuevo después de cualquier lluvia o evento que pudiera haber cambiado el suelo — y remueve a las personas del hueco a la primera señal de posible derrumbe, falla del sistema de protección o atmósfera peligrosa. La protección contra derrumbes se exige en excavaciones de metro y medio o más profundas, a menos que una persona competente haya determinado que la roca o el suelo expuestos son estables, y para un pilote perforado profundo esa protección es más frecuentemente la camisa que reviste el hueco. La atmósfera se prueba y, donde se necesita, el hueco se ventila antes y durante la entrada. El entrante usa el arnés y la cuerda de vida vigilados por un observador en el tope, que es también la persona que activa el rescate — y el rescate sin entrada desde el tope es el plan, porque un segundo trabajador bajando hasta un primer trabajador colapsado o vencido es como un incidente en hueco profundo se convierte en una fatalidad doble. El trabajo de cajón bajo aire comprimido, y la construcción subterránea verdadera, cargan requisitos especializados adicionales más allá de un pilar común.

La estabilidad de lo que está alrededor del hueco#

Un peligro más es fácil de pasar por alto porque no está en el hueco en absoluto: lo que el hueco le hace al suelo y a las estructuras alrededor de él. Perforar un hueco profundo remueve el apoyo del suelo circundante, y excavar bajo la base de una cimentación o muro de contención existente cerca puede socavarlo. La norma no permite excavación bajo la base de una zapata o cimentación donde podría poner en riesgo a los empleados, a menos que se provea un sistema de apoyo como recalce, o un ingeniero profesional registrado haya determinado que la estructura está lo bastante lejos para no verse afectada o que el trabajo no representará un peligro. En una obra congestionada, la cimentación profunda que estás perforando puede amenazar la estabilidad de un edificio adyacente, una vía u otra excavación — así que el relevamiento de lo que está alrededor del hueco es parte de planificarlo, no una idea tardía. La persona competente y, donde hay estructuras involucradas, el ingeniero deciden si el suelo alrededor del hueco se queda donde debe.

Dónde está la obligación#

Las excavaciones de cimentación profunda caen bajo la norma de excavación de OSHA, la 1926 Subparte P, cuando hay personal expuesto. La inspección diaria de la persona competente y la remoción de los empleados expuestos a la primera señal de peligro vienen de la 1926.651(k); el requisito del sistema de protección contra derrumbes para excavaciones de metro y medio o más profundas es la 1926.652(a); mantener el material y el equipo alejados de la borda y cubrir o proteger las aberturas vienen de la 1926.651(j); y la regla de estabilidad de estructuras adyacentes es la 1926.651(i). La disposición específica para empleados que entran a huecos de pilar de base ensanchada u otras excavaciones de cimentación profundas y confinadas — un arnés y cuerda de vida, separada de la línea de carga, vigilada por un observador — está en la 1926.651. Donde la atmósfera es una preocupación, los principios de prueba de espacio confinado y la 1926 Subparte AA aplican; el trabajo de cajón bajo aire comprimido se gobierna por la 1926.801 en la Subparte S. La Cláusula de Deber General, Sección 5(a)(1) y la capacitación bajo la 1926.21(b)(2) aplican en todo momento. Donde el informe geotécnico, el diseño del hueco, o una persona competente o ingeniero fija un requisito específico, ese requisito gobierna.

¿Qué puede salir mal?#

• Un trabajador o una pieza de equipo cae en un pilote perforado abierto y desprotegido.
• Material almacenado en la borda desliza dentro del hueco sobre alguien abajo.
• Un trabajador entra a un hueco profundo sin camisa y la pared se derrumba y lo sepulta.
• Alguien baja a un hueco de cimentación profundo sin prueba atmosférica y es vencido por aire malo.
• Un entrante trabaja bajo nivel sin arnés, cuerda de vida u observador vigilando desde el tope.
• Un rescatista baja hasta un trabajador vencido y se convierte en la segunda víctima.
• La barrena girando o el equipo girando atrapa a un trabajador parado demasiado cerca.
• Perforar bajo una cimentación adyacente la socava sin recalce o aval del ingeniero.

¿Cómo lo gestionamos correctamente?#

• Trata el hueco abierto como un hueco que debe estar protegido, cubierto o mantenido libre — personas y equipo alejados de la borda.
• Mantén el material bien alejado de la abertura para que nada ruede o deslice dentro.
• Quédate fuera del radio de giro del equipo y lejos de la barrena girando — sin ropa suelta cerca de ella.
• Antes de que alguien entre, haz la inspección de la persona competente y prueba la atmósfera.
• Entra solo con protección contra derrumbes — camisa o hueco estable evaluado — nunca un hueco profundo sin camisa casualmente.
• El entrante usa un arnés y cuerda de vida vigilados por un observador en el tope todo el tiempo.
• Planifica el rescate sin entrada desde el tope — nunca mandes a una segunda persona a bajar tras la primera.
• Verifica la estabilidad de las estructuras adyacentes — recalce o aval del ingeniero antes de socavar una cimentación.

Antes de empezar#

• Confirme si el trabajo de hoy es alrededor del hueco abierto, o si alguien está entrando en él.
• Confirme que la borda del hueco está protegida o cubierta y el material está alejado de ella.
• Confirme que todos conocen el radio de giro del equipo y se mantienen lejos de la barrena.
• Si alguien entra: confirme que la inspección de la persona competente está hecha y la atmósfera probada.
• Si alguien entra: confirme que la protección contra derrumbes (camisa o suelo evaluado) está en su lugar.
• Si alguien entra: confirme que el arnés, la cuerda de vida separada y el observador en el tope están montados.
• Confirme que el plan de rescate es sin entrada desde el tope, y el observador sabe cómo activar ayuda.
• Confirme que las estructuras adyacentes fueron evaluadas si la perforación pudiera socavarlas.

Hablemos del tema#

• ¿Alguien va a bajar a un hueco hoy, y si es así, tenemos el arnés, la cuerda de vida y el observador montados?
• ¿Cuándo fue la última inspección de la persona competente, y algo — lluvia, una excavación cercana — cambió el suelo?
• ¿Dónde está el radio de giro del equipo ahora, y todos a pie están lejos de él y de la barrena?
• Si alguien fuera vencido en el fondo de un hueco, ¿qué exactamente haríamos — sin mandar a nadie a bajar?

En resumen#

Una cimentación profunda no es una zanja en la que trabajas — es un hueco vertical estrecho alrededor del cual trabajas la mayor parte del tiempo, y apila tres peligros mortales separados en una sola huella pequeña: puedes caer en él, puede derrumbarse sobre ti si bajas, y el fondo de un hueco profundo sin ventilación es un espacio confinado que puede asfixiarte, así que el peligro cambia por completo en el momento en que alguien baja bajo nivel. Mientras es un hueco abierto, el trabajo es mantener a personas, materiales y partes del cuerpo fuera de él y lejos de la barrena girando y el giro del equipo. En el instante en que un trabajador baja, se convierte en tres peligros a la vez — un riesgo de derrumbe que necesita camisa o suelo evaluado, un espacio confinado que necesita prueba atmosférica, y un riesgo de caída/objeto que cae — que es por qué la regla de OSHA para huecos de pilar de base ensanchada exige un arnés y cuerda de vida vigilados por un observador en el tope, y por qué el rescate es sin entrada, desde arriba. Todo ello vive en la 1926 Subparte P — la inspección en la 1926.651(k), la protección contra derrumbes en la 1926.652(a), la regla del arnés para huecos de cimentación en la 1926.651 — con atmósferas bajo la Subparte AA y cajones de aire comprimido bajo la 1926.801. La pregunta a llevar es la que cambia todo: ¿alguien va bajo nivel en ese hueco hoy — y si es así, está encamisado, probado y vigilado, o estamos tratando una excavación confinada como una abierta?

Preguntas frecuentes sobre seguridad en cimentaciones profundas#

¿En qué se diferencia una cimentación profunda de una zanja?

Una zanja es una excavación horizontal en la que bajas y trabajas a lo largo de su longitud, así que estás dentro de ella buena parte del trabajo y todo el foco es proteger a la persona en la zanja de un derrumbe. Una cimentación profunda — un pilote perforado, pilar o cajón — es un hueco vertical estrecho alrededor del cual trabajas principalmente desde la superficie mientras un equipo lo perfora, coloca camisa y vierte concreto. Durante la mayor parte del trabajo nadie está en él, así que el peligro que gobierna son cosas cayendo en el hueco abierto y los peligros de struck-by y atrapamiento del propio equipo. La transformación ocurre cuando alguien baja al hueco para inspeccionar o limpiar la base: en ese momento el mismo hueco se convierte en un peligro de derrumbe, un espacio confinado y un peligro serio de caída a la vez. Así que la diferencia no es solo orientación — es que una cimentación profunda alterna entre un trabajo alrededor del hueco y un trabajo dentro del hueco, y el segundo es mucho más peligroso.

¿Cuáles son los tres peligros que un hueco profundo combina?

Caer en él, derrumbarse sobre ti y asfixiar. Primero, un pilote perforado abierto es un hueco en el terreno, así que una persona o una pieza de equipo puede caer en él, y una vez que es profundo esa caída es grave o fatal. Segundo, en el momento en que alguien está dentro, las paredes pueden colapsar hacia dentro — un derrumbe — sepultando al trabajador, a menos que el hueco esté encamisado o el suelo haya sido evaluado como estable. Tercero, un hueco profundo, estrecho y sin ventilación restringe el movimiento del aire, así que la atmósfera en el fondo puede ser deficiente en oxígeno o contener gas peligroso, haciéndolo un espacio confinado que puede asfixiar a alguien aunque nunca colapse. La razón de que el trabajo de cimentación profunda necesite atención propia es que estos tres no son trabajos separados que haces uno a la vez — en el instante en que un trabajador entra al hueco, los tres aplican simultáneamente, que es justamente por qué OSHA escribió una regla específica de arnés y vigía para huecos de cimentación profundos.

¿Qué exige OSHA para alguien que entra a un hueco de pilar?

La norma trata específicamente de los empleados que entran a huecos de pilar de base ensanchada u otras excavaciones de cimentación profundas y confinadas similares, y exige que el trabajador use un arnés con una cuerda de vida que es separada de cualquier línea de carga y es vigilada en todo momento por una persona estacionada en el tope del hueco. Esa persona en el tope es el observador: vigila al entrante, mantiene comunicación, y está posicionada para responder y activar ayuda si algo sale mal. La regla existe porque un hueco de cimentación profundo es simultáneamente un peligro de caída, un peligro de derrumbe y un espacio confinado, así que el entrante necesita estar atado y vigilado todo el tiempo que está bajo nivel. Más allá de esa disposición específica, las reglas generales de excavación aún aplican — la inspección de la persona competente, la protección contra derrumbes y la prueba atmosférica donde el aire podría estar malo — y el plan de rescate tiene que ser sin entrada, desde el tope, para que un segundo trabajador nunca sea mandado abajo tras el primero.

¿Por qué el rescate de un hueco profundo es tan peligroso?

Porque aquello que venció al primer trabajador casi siempre sigue ahí, y un hueco profundo y estrecho es uno de los lugares más difíciles de sacar a alguien. Si un trabajador colapsa en el fondo de un hueco por aire malo, la misma atmósfera deficiente en oxígeno o tóxica está esperando a quien baje tras él — y el instinto de bajar directo a ayudar es justamente como un solo incidente se convierte en una fatalidad doble. Si el colapso fue un derrumbe, el hueco está ahora aún más inestable. Es por esto que el observador en el tope no es solo un vigía sino la persona que activa el rescate entrenado, y por qué el plan de rescate tiene que ser sin entrada: sacar al entrante usando la cuerda de vida y el equipo desde arriba, en vez de mandar un segundo cuerpo al mismo peligro. Planificar ese rescate antes de que alguien entre, y nunca improvisar una bajada, es la regla más importante del trabajo de cimentación bajo nivel.

¿Tenemos que preocuparnos por el suelo alrededor del hueco también?

Sí — perforar un hueco profundo remueve apoyo del suelo circundante, y eso puede afectar estructuras cercanas. Excavar bajo la base de una zapata, cimentación o muro de contención existente puede socavarlo, y la norma no permite eso donde podría poner en riesgo a los empleados, a menos que se provea un sistema de apoyo como recalce, o un ingeniero profesional registrado haya determinado que la estructura está lo bastante lejos para no verse afectada o que el trabajo no representará un peligro. En una obra apretada, el pilar que estás perforando puede amenazar un edificio adyacente, una vía u otra excavación, así que evaluar lo que está alrededor del hueco es parte de planificarlo. La persona competente maneja la evaluación rutinaria, y donde estructuras existentes podrían verse afectadas, un ingeniero toma la decisión. La estabilidad del suelo alrededor del hueco es tanto parte de la seguridad en cimentaciones profundas como el propio hueco.

¿Y el equipo de perforación?

El equipo es un peligro de struck-by y atrapamiento durante todo el trabajo, hueco abierto o no. Un equipo de perforación de cimentación gira una gran barrena — una herramienta rotativa que puede atrapar ropa suelta, un guante o un miembro del mismo modo que cualquier parte de máquina rotativa puede, solo que mucho más grande — y el material sale de ella con fuerza. El equipo y su barra también giran, así que hay un radio de giro alrededor de la máquina que las personas a pie tienen que evitar. Como el equipo está funcionando mientras la cuadrilla trabaja alrededor del hueco abierto, esos peligros están presentes durante la parte del trabajo que se siente rutinaria, que es justamente cuando la atención se desvía. Los controles son los ordinarios para equipo rotativo pesado y máquinas que giran: quédate fuera del radio de giro, mantente bien lejos de la barrena girando, nunca uses ropa suelta cerca de ella, y trata el equipo como la máquina poderosa e indiferente que es aunque el hueco más dramático esté justo al lado.

Descargue el PDF de la charla sobre cimentaciones profundas#

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Charlas de seguridad relacionadas#

• Excavación y Zanjas
• Espacio Confinado
• Protección contra Caídas
• Peligros de Struck-By

Fuentes#

• OSHA, Specific Excavation Requirements — 29 CFR 1926.651 (empleados que entran a huecos de pilar de base ensanchada u otras excavaciones de cimentación profundas y confinadas similares usan un arnés con cuerda de vida separada de la línea de carga, vigilados por un observador; inspección diaria de la persona competente y remoción de los empleados a señales de derrumbe, falla del sistema de protección o atmósfera peligrosa; material y equipo alejados de la borda; estabilidad de estructuras adyacentes): https://www.osha.gov/laws-regs/regulations/standardnumber/1926/1926.651
• OSHA, Requirements for Protective Systems — 29 CFR 1926.652 (cada empleado en una excavación protegido de derrumbes por un sistema de protección adecuado, excepto donde menos de 1,52 m de profundidad y una persona competente no encuentra indicación de un potencial derrumbe): https://www.osha.gov/laws-regs/regulations/standardnumber/1926/1926.652
• OSHA, Caissons — 29 CFR 1926.801 (requisitos especializados para trabajo de cajón, incluyendo pozos, escaleras y escaleras de mano con plataformas de descanso, y escudos en el trabajo de cajón bajo aire comprimido): https://www.osha.gov/laws-regs/regulations/standardnumber/1926/1926.801

Esta charla es orientación general de concienciación con fines formativos. No sustituye el programa de excavación de su empleador, la Subparte P de OSHA, las normas de espacio confinado o cajón, la Cláusula de Deber General de la Ley OSH, el informe geotécnico y el diseño del hueco, ni los deberes de una persona competente o ingeniero, y no es asesoramiento legal. Donde el informe geotécnico, el diseño del hueco, o una persona competente o ingeniero fija un requisito específico, ese requisito gobierna.

Written by FieldSafetyTalk's safety professional — a CSP, ASP, CHST and OSHA Authorized Outreach Trainer with 14+ years of international construction safety experience across federal, heavy civil, and industrial projects.

Peligros cubiertos