ESPECIFICACION TECNICA GENERAL TUBERIAS Y PIEZAS ESPECIALES EN PVC

INDICE

ITEM 1. 1.1 1.2

CONTENIDO

PAGINA

GENERALIDADES ................................................................................................ 1 Descripcin ............................................................................................................ 1 Normas y reglamentos........................................................................................... 1

2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 3.

EJECUCION .......................................................................................................... 2 Excavacin............................................................................................................. 2 Caractersticas de las Tuberas............................................................................. 2 Suministro de las Tuberas .................................................................................... 2 Transporte, Almacenaje e Inspeccin ................................................................... 3 Proteccin de las Tuberas .................................................................................... 5 Instalacin de las Tuberas y Piezas Especiales .................................................. 5 Ejecucin de las Uniones ...................................................................................... 5 Pruebas en Tuberas de PVC................................................................................ 6 Limpieza y Desinfeccin de la Tubera ................................................................. 9 Conexin con Redes Existentes............................................................................ 9 Trazados Paralelos con otros Servicios Pblicos ................................................. 9 Inspeccin de la Instalcin................................................................................... 10 Rellenos y Encamados ........................................................................................ 10 Recepcin de la Obra .......................................................................................... 13 ANEXO Tabla. 1 Clasificacin de Suelos y Mdulo de Reaccin Tabla. 2 Descripcin de los Tipos de Suelos

1.

GENERALIDADES

1.1

Descripcin

La presente Especificacin Tcnica establece las condiciones que deben cumplir los materiales y procedimientos de ejecucin en los trabajos correspondientes a instalaciones de redes agua potable con tuberas y piezas especiales de P.V.C. (Policloruro de Vinilo).

1.2

Normas y Reglamentos

Las normas que se detallan a continuacin se supondrn aplicables en todo aquello que no est cubierto por estas Especificaciones y/o Planos del Proyecto: NCh 397 Tubos termoplsticos para conduccin de fluidos. Dimetros exteriores y presiones nominales. NCh 399 Tubo de Policloruro de Vinilo (P.V.C.) rgidos, para conduccin de fluidos a presin. Requisitos. NCh 691 Agua Potable. Conduccin, regulacin y Distribucin. NCh 815 Tubos de Policloruro de Vinilo (P.V.C.) rgidos. Mtodos de ensayo. NCh 769 Plstico. Terminacin de absorcin de agua y de las materias solubles en agua. NCh 1534 Mecnica de Suelos. Relaciones de humedad y densidad. Mtodo de compactacin con Pisn de 4,5 Kg y 450 mm de cada. NCh 1721 Uniones y accesorios para tubos de Policloruro de Vinilo (P.V.C.) rgido, para conduccin de fluidos a presin. Requisitos. ASTM D2774 Standard recommended practice for underground installation of thermoplastic pressure piping. AWWA C-601 Desinfection of Water Mains

2. 2.1 A.

EJECUCION Excavacin Se recomienda elaborar un programa de exploracin de suelos previo a la excavacin, a fin de determinar, a medida que se avanza, los tipos de suelos en los cuales se va a instalar la tubera y la existencia de napas freticas. De esta forma, prever los mtodos adecuados de excavacin y determinar la aceptabilidad de los suelos existentes como material de encamado o la necesidad de reemplazo. Las zanjas deben excavarse con la alineacin, cotas y pendientes indicadas en los planos respectivos. En lo posible, las etapas constructivas de excavacin de la zanja, tendido de la tubera y relleno, se deben efectuar inmediatamente una a continuacin de la otra, a modo de evitar todos los problemas que puede originar una zanja abierta como inundacin, derrumbe, obstruccin de trnsito y/o accidentes. 2.2 Caractersticas de las Tuberas

Las tuberas y piezas especiales en PVC sern, como mnimo, de clase 10 de acuerdo con las prescripciones de las Normas que forman parte de esta especificacin. El sistema de uniones ser del tipo Espiga Campana (E.C.) con anillo de goma para dimetros iguales o superiores a 75 mm. 2.3 Suministro de las Tuberas

Las clases y dimetros estndar de tuberas de PVC que se deben considerar en el desarrollo de Proyectos de Redes de Agua Potable, son los siguientes:

DIAMETRO DE LA TUBERIA (mm) 75 110 160 200

CLASE 16

CLASE 10

X X X X

X X X X

2.4

Transporte, Almacenaje e Inspeccin

La tubera deber manipularse con las precauciones debidas para que no sufra daos o golpes, tanto durante el transporte como en las etapas de carga y descarga y durante el movimiento interno en la faena. El transporte y acopio en obra deber efectuarse con los mtodos y procedimientos indicados por el fabricante. El contratista deber hacerse asesorar convenientemente por el o los fabricantes de las tuberas, piezas especiales y uniones, en todo lo referente a: recepcin, transporte, manipulacin, instalacin y prueba de dichos elementos. No se permitir rodar los tubos por terrenos rocosos, o con piedras, y se recomienda depositarlos lo ms prximo a la zanja para evitar nuevos traslados. Es necesario dejar libre un lado de la zanja para poder transitar en forma expedita y maniobrar los tubos. Hasta que sean requeridas para su colocacin, las uniones, anillos de goma y lubricantes, deben ser almacenados en cajas, en lugares limpios y secos. Los anillos de goma debern protegerse de la luz solar, aceites, grasas y fuentes de calor para ser instalados en ptimas condiciones de calidad.

B.

Construccin de la zanja El material sacado de la zanja, debe ser depositado a un costado de sta asegurando que dicho material no entorpezca o perjudique las labores de instalacin y que adems no interrumpa o dae otros servicios de utilidad pblica.

B1.

Ancho y profundidad de la zanja El ancho de la zanja al nivel de la superficie es variable dependiendo de la profundidad de la excavacin y del tipo de talud que permita el suelo. La zanja debe ser lo ms angosta posible a nivel de la clave, pero deber tener las dimensiones suficientes que permitan efectuar un buen montaje de la tubera con sus correspondientes uniones, facilitando la compactacin del relleno alrededor del tubo. En todo caso deben ser respetadas las dimensiones de ancho y profundidad especificadas en el proyecto. Siendo A el ancho de la zanja, a nivel de la clave, se recomienda que: D + 0.3m < A < D + 0.6m donde D = Dimetro exterior de la tubera (1)

B2.

Preparacin del fondo de la zanja El fondo de la zanja debe proporcionar un apoyo firme, estable y uniforme a cada tubo y a la tubera en su conjunto. La zanja debe ser preparada para la colocacin directa del tubo, lo que incluye la fundacin y el encamado. i) Si el suelo no garantiza la estabilidad de las paredes de la zanja, se debe modificar el ngulo del talud y si eso no fuere suficiente, se debe solucionar este problema, antes de colocar la tubera, por medio de encofrados, tablestacados o medios similares. Cuando exista agua en el fondo de la zanja (agotamiento), sta debe eliminarse mediante bombas o cualquier otro medio equivalente. Cuando el fondo de la zanja est formado por suelos inestables como terrenos pantanosos o arenas movedizas, stos deben ser renovados por suelos de mejor capacidad de soporte, mejorando el terreno con cemento o aditivos qumicos, hincado de pilotes, etc.

ii) iii)

2.5

Proteccin de las Tuberas de PVC Este captulo no es aplicable a caeras de PVC.

2.6

Instalacin de las Tuberas y Piezas Especiales Antes de iniciar las faenas de colocacin se debe tener la seguridad de contar con todo el material y equipo necesario para efectuar el trabajo. Adems, se deben revisar todos los tubos y accesorios antes de su instalacin. Si se encuentra alguno daado o defectuoso debe ser reemplazado. Bajo ninguna circunstancia, los tubos y sus accesorios, deben dejarse caer dentro de la zanja, sino que deben bajarse cuidadosamente. La tubera y sus accesorios deben ser colocados en la zanja de acuerdo al alineamiento y pendiente especificados en el proyecto. Cuando el tendido de una tubera quede inconcluso, el terminal abierto de sta se deber tapar para prevenir contaminaciones y obstrucciones. Los cambios de direccin debern materializarse necesariamente, mediante el uso de piezas especiales. No obstante, en presencia de ngulos pequeos, stos se podrn lograr por deflexin gradual de la tubera a lo largo de su trazado teniendo presente las recomendaciones del fabricante a este respecto. Esta desviacin no podr hacerse en la unin de la tubera. 2.7 A. Ejecucin de las Uniones El montaje de tubos y uniones debe efectuarse con los materiales, lubricantes y adhesivos especificados por los fabricantes. El tipo de unin es conocido como sistema ANGER. Los tubos son de terminacin tipo campana con un pequeo bisel en el otro extremo. La caracterstica principal de este sistema radica en la facilidad de instalacin y en que permite una estanqueidad a presiones internas y externas adems de poseer un impermeabilidad tanto a bajas como a altas presiones. Tambin es posible realizar conexiones con tubos de asbesto -cemento, fierro fundido o acero, para lo cual se dispone de adaptadores PVC-Gibault y PVC-Brida Antes de acoplar los tubos, se deben limpiar los extremos a unir. Se agrega lubricante a la terminacin biselada y con un pequeo giro se le inserta hasta el fondo de la campana del otro tubo. Posteriormente, se debe retroceder el tubo en un (1) cm., espacio que actuar como junta de la dilatacin longitudinal.

Cuando sea necesario afianzar las tuberas y accesorios de PVC, se deber colocar una capa de material no degradable y compresible (fieltro) entre aquellos y el machn de anclaje de concreto. B. Corte de los tubos Cuando se requieran tubos de longitud menores a los normalizados, stos se pueden cortar con la ayuda de sierras de dientes finos, similares a los usados para cortar fierro. Se debe biselar el extremo cortado con una escofina, o lima equivalente, para dejarlo en condiciones de efectuar la unin correspondiente. 2.8 Pruebas en Tuberas de PVC

Las pruebas hidrulicas de las tuberas se harn de acuerdo a lo establecido en estas especificaciones. Deber establecerse un programa de pruebas, el que debe estar adecuado conforme al ritmo de avance programado para las obras, las longitudes mximas de las secciones sometidas a prueba y presiones mximas y mnimas que se establecern en las respectivas secciones. El costo que demanda la prueba y las eventuales reparaciones de la tubera ser de cargo del Contratista. A. Tipos de Prueba La instalacin se probar con agua potable, por tramos de longitudes comprendidas entre 500 y 1.000 metros, con la condicin de que durante el ensayo la presin en el punto ms alto del tramo a prueba, sea mayor o igual al 80% de la presin de prueba en su punto ms bajo.

B.

Mtodo de Prueba Previamente al llenado de la seccin a probar, la caera deber estar parcialmente cubierta con 0,30 metros de tierra de relleno, de modo que no se produzcan movimientos de la tubera por efecto de las presiones. Las uniones deben permanecer descubiertas durante la prueba.

El tramo a ensayar debe llenarse con agua a un caudal suficientemente lento, que garantice una velocidad de flujo no mayor a 0.05 m/s., para asegurar la total

expulsin de aire. De preferencia se debe introducir el agua por el punto ms bajo del tramo ensayado. En los extremos cerrados y en los puntos altos deben colocarse dispositivos para la evacuacin del aire. La presin hidrulica del tramo ensayado, se obtendr con una bomba adecuada. El estanque de la bomba deber contar con un dispositivo que permita medir las cantidades de agua agregadas para mantener la presin requerida. En los puntos altos y bajos del tramo se instalarn manmetros calibrados que permitan una lectura de la presin con una precisin de 0,1 kg/cm2. Una vez llenado el tramo, ste se mantendr por un perodo inicial de 24 horas, a una presin esttica igual a la del trabajo del tramo. Si ocurren fallas o si pierde agua se repetir el procedimiento despus que ellas hayan sido corregidas. La mxima presin de ensayo se determinar en funcin de la presin de servicio en la seccin ensayada, segn la siguiente tabla.

PRESION DE SERVICIO (m.c.a.) 25 30 50 60

PRESION MAXIMA DE PRUEBA (m.c.a.) 40 45 75 90

Las presiones de ensayo deben mantenerse por un lapso de 1 hora. Si disminuye la presin, se bombear una cantidad adicional de agua para alcanzar nuevamente la presin de ensayo requerida. El volumen de agua incorporada al final del perodo de ensayo no debe sobrepasar el volumen dado por la siguiente frmula : "3 litros por kilometraje de tubo, por cada 25 mm de dimetro nominal, por cada 3 Kg/cm2 de presin de prueba y por cada 24 horas". Vol agua= L x D x P Lts 600000 Hr L = Longitud de la Tubera, en metros. D = Dimetro de la Tubera, en milmetros

P = Presin en Kg/cm2 En el caso que el volumen de agua incorporada sobrepase la cantidad dada por la frmula, se debern encontrar las eventuales fugas de agua del tramo. Una vez reparadas las fugas se deber repetir el ensayo en la misma forma establecida. C. Prueba de Estanqueidad Esta prueba se realiza una vez efectuadas las de presin en forma parcial, incluyndose toda la red con los rellenos compactados a excepcin de las interconexiones entre tramos que deben permanecer descubiertos para inspeccin visual. La presin se debe mantener constante por 2 horas a un valor de 80% de la presin nominal. La filtracin corresponde a la cantidad de agua adicional que se requiere para mantener la presin dentro de un mrgen de 0.35 Kg/cm2 respecto del valor especificado para la prueba de presin, con caera llena y sin aire. Esta filtracin no debe sobrepasar el valor dado por la siguiente relacin: F = (N x D x P)/13100 donde: F: D: N: P: Filtracin admisible (l/h) Dimetro nominal tubera (mm) Cantidad de uniones en el tramo probado Presin de prueba (Kg/cm2)

D.

Supervisin Pruebas Previamente a la ejecucin de las pruebas, el Contratista someter a la aprobacin de la ITO los siguientes antecedentes: a) b) c) d) Metodologa que utilizar para las pruebas. Disposicin de los diferentes elementos y registros de control. Nombre del encargado responsable de las pruebas. Sistema de registro de control a seguir durante las pruebas.

Se verificar que la presin de prueba no sea superior a la de las piezas especiales. Si es superior se tomarn las medidas necesarias para no daar las piezas especiales.

2.9

Limpieza y Desinfeccin de la Tubera El Contratista deber proceder a la limpieza y desinfeccin de la tubera antes

de que esta se ponga en servicio, de acuerdo a un procedimiento aprobado por la ITO. El lavado debe realizarse de forma que se asegure la limpieza interior de los tubos. El procedimiento que presente el Contratista deber cumplir con la Norma AWWA C-601. 2.10 A. Conexin con Redes Existentes La obtencin de los permisos necesarios para ejecutar las conexiones con redes existentes sern de responsabilidad del Contratista, quin deber gestionarlos oportunamente ante los organismos correspondientes. El Contratista deber descubrir la caera a la cual se efectuar la conexin, verificando sus caractersticas, de manera de disponer de todos los materiales y elementos necesarios para la ejecucin del trabajo previamente a efectuar el corte del suministro de agua.

B.

C.

El corte del suministro en las redes existentes ser con la aprobacin previa de la ITO. El agua acumulada en las caeras existentes ser evacuada por el Contratista, tomando las precauciones necesarias para evitar daos o inundaciones, en los sectores por donde esta escurra. La duracin de los trabajos de conexin no deber exceder del plazo autorizado por la Inspeccin. Trazados Paralelos con otros Servicios Pblicos Los trazados en general debern regirse por las indicaciones de la Norma Nch691. En los trazados paralelos a redes de alcantarillado de aguas servidas se deber, en lo posible, mantener una distancia libre de 2 metros entre tuberas de ambos sistemas. En los cruces de sistemas de agua potable y alcantarillado, las primeras se colocarn sobre las de alcantarillado. En caso de no ser posible, se adoptarn las debidas precauciones sanitarias previa aprobacin de la ITO. En los trazados paralelas a canalizaciones elctricas, telefnicas y de gas, las tuberas de agua potable debern quedar a una distancia libre mnima de un metro con fines de espacio disponible para mantencin.

D.

E.

2.11 A.

B.

C.

D.

2.12 A.

Inspeccin de la Instalacin Durante la instalacin de la tubera la ITO verificar las etapas que estime

conveniente. B. B1. B2. B3. B4. B5. B6. Como mnimo esta verificacin incluir: Estado de la cama de apoyo. Estado del recubrimiento de proteccin de las tuberas (si existe) Procedimiento de ejecucin de uniones. Reparaciones efectuadas y calidad de las uniones. Proteccin en las zonas de uniones de terreno Prueba hidrosttica.

2.13

Rellenos y encamados

A.

Los rellenos y encamados corresponden a una de las actividades ms importantes dentro de la instalacin de tuberas, en especial para los tubos de PVC, cuyo comportamiento es muy sensible a las condiciones de instalacin. Se debe lograr un encamado adecuado y una buena compactacin de ste y del relleno lateral para que exista una reparticin uniforme de la carga.

La confeccin del relleno de una zanja comprende las siguientes etapas: a) b) c) d) e) Fundacin Encamado Relleno lateral Relleno inicial Relleno final

Para mejor comprensin de estas etapas, se recomienda consultar el diagrama N PTOC 09.06 Lmina 1/4 adjunto a esta especificacin. A1. Fundacin Se debe investigar la presencia de suelos inestables, tales como suelos orgnicos, compresibles, etc., debiendo mantener en buen estado el fondo de la zanja. Esta debe ser uniforme para asegurar que la tubera tenga un apoyo continuo. En cada punto de unin debe existir un nicho de dimensiones que permitan un ensamble adecuado y un apoyo uniforme. El fondo de la zanja debe ceirse estrictamente a la pendiente del perfil longitudinal. Al nivelarlo, todo cuerpo que sobresalga, tales como piedras, rocas, etc., debe ser eliminado. Las irregularidades y orificios resultantes deben ser rellenados con material apropiado debidamente compactado. Cuando se encuentre un suelo de fundacin inestable, el material inadecuado

debe ser removido y reemplazado con material exento de rocas y piedras grandes de tamao superior a 10 cm. La densidad del suelo no debe ser inferior al 90% del Proctor Standard ni al 70% de Densidad Relativa segn corresponda. Las tuberas de PVC no debern instalarse en terrenos que puedan estar, o llegar a estar, contaminados con componentes orgnicos, tales como detergentes o agentes oxidantes concentrados (gas cloro o cido ntrico). A2. Encamado En la instalacin de la tubera debern tomarse las mximas precauciones posibles en la preparacin de las bases de apoyo, debiendo obtenerse un apoyo del tubo en toda su longitud, ya sea excavando la base nivel y dando el ngulo de apoyo o rellenando la base con material granular. No se aceptar de ninguna manera que el tubo quede apoyado en una sola Generatriz. El mtodo de excavar la base de nivel se usa para terrenos duros, rocosos o sueltos por piedras. El relleno de material granular se utiliza para evitar el apoyo discontinuo a lo largo de la tubera. No se permitir la presencia de arcilla inmediatamente alrededor del tubo, ya sea para el encamado, relleno lateral o rellenos superiores (inicial y final). Se utilizar, por lo general, el relleno de la base con material granular, salvo aquellos casos que a juicio de la ITO se aurotice la excavacin de la base nivel dando el ngulo de apoyo. El tubo quedar en una cama de material granular, con un ngulo de apoyo de 90. Se entender por material granular, aquel que est compuesto por gravilla o piedra chancada, con el 100% de su tamao menor de 1/2 pulgada, y el 95% retenible en la malla N 4. Su colocacin se har por capas compactadas en forma manual, de no ms de 10 cm de espesor compactado. En la zona de uniones debern dejarse nichos para que no se produzcan apoyos discontinuos. A3. Relleno lateral El relleno lateral es el suelo colocado a ambos costados del tubo, desde el encamado hasta su eje central. El material puede ser, segn se indica en la tabla N1 del AQnexo adjunto a esta especificacin tcnica, suelos clase II, III o IVb. No se deben usar, bajo ninguna circunstancia, suelos clase IVa y V debido a su difcil compactacin y su conocida inestabilidad. Se debe limitar el tamao mximo de las partculas a 13mm. La arena constituye uno de los materiales ms adecuados para esta etapa, pero no debe ser usada si el lugar de instalacin est sujeto a fluctuaciones de aguas subterrneas o si existe la posibilidad de migracin de arena hacia el encamado a travs de las paredes de la zanja. El material elegido como relleno lateral debe ser colocado a pala, o de otra forma alternativa que asegure un soporte

uniforme a la base del tubo, rellenando completamente todos los espacios libres bajo l. Adems, se deben tomar las precauciones necesarias para evitar cualquier movimiento del tubo durante la colocacin del material. Su grado mnimo de compactacin debe ser de 90% Proctor Standard a 70% de Densidad Relativa segn corresponda. Los resultados deben ser revisados para comprobar que el proceso de instalacin haya sido ejecutado correctamente. Para las tuberas plsticas una adecuada compactacin del relleno lateral es esencial, ya que en esta zona, al igual que en el encamado, se genera tambin una oposicin a la deflexin del tubo a travs del desarrollo de fuerzas de empuje pasivo. A4. Relleno Inicial El relleno inicial es el material que cubre la tubera, extendindose desde el relleno lateral hasta una altura de 30 cm. sobre la clave. Su funcin es la de anclar o sujetar la tubera, protegerla de daos que pueda producir la colocacin del relleno final y asegurar la distribucin uniforme de una carga cualquiera sobre la clave. No se debe compactar en forma mecnica ya que se puede daar el tubo, particularmente si es ejecutado sobre la clave de ste. Por lo tanto, el material elegido debe ser tal que, con un pequeo esfuerzo de compactacin se logre alcanzar una densidad uniforme y relativamente alta (alrededor de un 90% del Proctor Standard). El relleno inicial debe estar conformado por un material apropiado de las mismas caractersticas que el relleno lateral. En general, se puede usar para este fin suelos clase II, III o IVb. Sin embargo, no se deben aceptar suelos clase IVa y V como arcilla, los que requieren de una compactacin mecnica para obtener las densidades exigidas. A5. Relleno Final En el relleno final puede usarse el mismo material extrado de la excavacin, el que debe quedar levemente por sobre el nivel del terreno adyacente no perturbado a fin de prever futuros asentamientos. El material usado como relleno final no debe contener piedras grandes ni desechos. Su colocacin debe ser cuidadosa para no daar al tubo ni a la instalacin. El grado de compactacin de este relleno debe asegurar que no se produzcan asentamientos importantes. Se debe cumplir con una densidad de 90% Proctor Standard. Los cruces de calzada debern ser regulados por organismos encargados de pavimentacin y conservacin de calzadas respectivamente. A6. Controles de Densidad de Suelos Se deben efectuar controles de densidad de suelos tomando como mnimo una muestra cada 50 m. de instalacin, dando prioridad a la zona del relleno lateral. Los controles de granulometra deben ser los necesarios para cumplir con las

exigencias establecidas en la presente Especificacin. 2.14 Recepcin de las Obras

El contratista har entrega de las obras construidas en total concordancia con los planos y especificaciones del proyecto, y/o con las modificaciones que se puedan autorizar; dichas obras se entregarn con todas sus pruebas rendidas satisfactoriamente, y en plena capacidad de funcionamiento. Limpieza Final Al trmino de las obras el Contratista proceder a limpiar los recintos y lugares de faenas desmontando las instalaciones descritas precedentemente y que expresamente autorice la ITO, la que podr dejar para el servicio las que estime necesarias.

ANEXO

TABLA N1

-

CLASIFICACION DE SUELOS Y VALORES DEL MODULO DE REACCION DEL SUELO E (Kg/cm2) (SEGUN EL BUREAU OF RECLAMATION) DESCRIPCION DE LOS TIPOS DE SUELOS

TABLA N2

-

TABLA 1

-

CLASIFICACION DE SUELOS Y VALORES DEL MODULO DE REACCION DEL SUELO E' (Kg/cm2).

CLASE DE SUELO

SUELO SEGUN U.S.C.S

GRADO DE COMPACTACION (PROCTOR STANDARD) SUELTO COMPAC T. LIGERA < 85% COMPACT. MODERADA 85 - 95% MUY COMPAC T > 95%

VI

Suelos orgnicos del tipo O.L, OH, PT y suelos que contienen desechos, bolones de mas de 40mm. y otros materiales extraos Suelos finos LL>50. Suelos con media a alta plasticidad CH, MH, CH-MH Suelos finos LL