Ingeniería Civil IC 604 enero 2020

Espacio del lector

Consejo Editorial del CICM Presidente

Ascensión Medina Nieves Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera

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Número 604, enero de 2020

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MENSAJE DEL PRESIDENTE

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DIÁLOGO / MAYOR ENFOQUE EN LA MOVILIDAD DE LA GENTE QUE EN LOS KILÓMETROS DE METRO / FLORENCIA SERRANÍA SOTO

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Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Luis Rojas Nieto Jorge Serra Moreno Édgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Óscar Valle Molina Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección ejecutiva Daniel N. Moser da Silva

INGENIERÍA VIAL / EFECTOS SECUNDARIOS DE LOS REDUCTORES DE 8 VELOCIDAD / RITA BUSTAMANTE ALCÁNTARA

Consejeros

INGENIERÍA DE COSTOS / COSTOS DE CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS POR NÚMERO DE NIVELES / LEOPOLDO VARELA A. INGENIERÍA SÍSMICA / CONTROL DE LA RESPUESTA SÍSMICA DE EDIFICIOS / MANUEL E. RUIZ SANDOVAL HERNÁNDEZ

DE PORTADA: TECNOLOGÍA 20 TEMA / BIM: CONSTRUIR OPTIMIZANDO PROCESOS Y RECURSOS / MAURICIO IRASTORZA / ADMINISTRACIÓN 23 HIDRÁULICA DE ACTIVOS EN EL SISTEMA CUTZAMALA / JUAN CARLOS GARCÍA SALAS Y COLS. / LA IMPORTANCIA DE LOS SISTEMAS DE GESTIÓN DE 32 LAPLANEACIÓN CALIDAD EN LOS LABORATORIOS / NAOMI MENDOZA Y FRANCISCO ROMERO

36 ALREDEDOR DEL MUNDO / PUENTE CHACAO CULTURA / LIBRO TRILOGÍA DE LA GUERRA / 40 AGUSTÍN FERNÁNDEZ MALLO AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

Dirección editorial Alicia Martínez Bravo Coordinación editorial José Manuel Salvador García Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra Diseño Diego Meza Segura Dirección comercial Daniel N. Moser da Silva Comercialización Laura Torres Cobos Victoria García Frade Martínez Dirección operativa Alicia Martínez Bravo Administración y distribución Nancy Díaz Rivera Realización HELIOS comunicación +52 (55) 29 76 12 22

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXX, número 604, enero de 2020, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Camino a Santa Teresa número 187, Colonia Parques del Pedregal, Delegación Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal. Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@heliosmx.org Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN: 0187-5132, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Helios Comunicación, S.A. de C.V., Insurgentes Sur 4411, 7-3, colonia Tlalcoligia, delegación Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 31 de diciembre de 2019, con un tiraje de 4,000 ejemplares.

Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente.

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Mensaje del presidente XXXVII CONSEJO DIRECTIVO

30 CNIC, enseñanzas satisfactorias

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Presidente Ascensión Medina Nieves Vicepresidentes Sergio Manuel Alcocer Martínez de Castro Felipe Ignacio Arreguín Cortés

ada dos años, mediante su Congreso Nacional de Ingeniería Civil, el CICM se propone ofrecer una visión renovada de los principales temas de la ingeniería civil, sus avances, su investigación científica, sus técnicas y las tendencias mundiales de su desarrollo tecnológico.

El 30 CNIC, llevado a cabo el pasado noviembre de 2019, no fue la excepción.

Con la colaboración de otros colegios de ingenieros civiles y asociaciones colegiadas de la República, se desarrollaron siete sesiones plenarias y 30 sesiones concurrentes, donde 250 ponentes expusieron sus conocimientos y externaron sus puntos de vista al público asistente. Destaco la participación de los representantes de Francia, país invitado, tanto en la las sesiones plenarias como en la Expo Ingeniería Civil 2019.

Registramos cerca de 2,000 congresistas y aproximadamente 3,500 asistentes a la Expo Ingeniería 2019 procedentes de colegios, sociedades técnicas, dependencias del gobierno, empresas constructoras y firmas de consultoría, así como profesionales de la ingeniería y otras disciplinas relacionadas.

En la edición 30 de nuestro congreso, el Comité Organizador tomó dos medidas relevantes: una, la realización de foros temáticos, previos al congreso, sobre agua, energía, gerencia de proyectos y transporte, que resultaron un ejercicio valioso y cuyas memorias están a disposición del público en el CICM; la segunda, coordinar con cada uno de los comités técnicos por especialidad que integran el CICM qué temas referidos a la incumbencia de cada uno debían tratarse en el congreso.

Una característica distintiva de este encuentro fue que se abrió un espacio importante a la participación del público, en su mayoría ingenieros civiles, que permitió un enriquecedor intercambio de ideas con los ponentes.

Si bien predominaron los aspectos técnicos, no dejaron de abordarse temas desde otros enfoques vinculados a la infraestructura, como los legales, sociales, económicos y financieros.

En fecha próxima se realizará un foro donde habrán de presentarse las conclusiones del 30 CNIC. Definitivamente, se trató de un congreso que nos dejó muy satisfechos por las enseñanzas que ofreció, y muy probablemente servirá de referencia para futuras ediciones.

Roberto Duque Ruiz Luis Rojas Nieto Jorge Serra Moreno Edgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Alejandro Vázquez Vera José Arturo Zárate Martínez Primer secretario propietario Juan Guillermo García Zavala Primer secretario suplente Pisis Marcela Luna Lira Segundo secretario propietario Carlos Alfonso Herrera Anda Segundo secretario suplente César Alejandro Guerrero Puente Tesorero Mario Olguín Azpeitia Subtesorero Regino del Pozo Calvete Consejeros Aarón Ángel Aburto Aguilar Ramón Aguirre Díaz José Cruz Alférez Ortega Luis Attias Bernárdez Renato Berrón Ruiz Jesús Campos López Ernesto Cepeda Aldape Celerino Cruz García Salvador Fernández del Castillo Verónica Flores Déleon Francisco García Álvarez Mauricio Jessurun Solomou Simón Nissan Rovero Alfonso Ramírez Lavín Juan Carlos Santos Fernández Óscar Valle Molina

Ascensión Medina Nieves XXXVII Consejo Directivo

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DIÁLOGO

Mayor enfoque en la movilidad de la gente que en los kilómetros de metro Debemos pensar en sistemas autocontenidos, sistemas nuevos que permitan resolver el problema de saturación de viajes al centro de la Ciudad de México. El enfoque hoy, aquí y en el mundo, es pensar en la persona más que en los vehículos, poner la infraestructura al servicio del interés del ciudadano y no adaptar al ciudadano a la infraestructura.

FLORENCIA SERRANÍA SOTO Ingeniera mecánica con maestría y doctorado en Ciencias materiales.

Ex investigadora del II UNAM. Cofundadora de Urban Traveler Logistics. Directora general de STC Metro.

IC: En 2004, el gobierno de la Ciudad de México se planteó un programa de modernización del Sistema de Transporte Colectivo Metro (STCM) con un horizonte al año 2020. ¿Se cumplió el programa?

Florencia Serranía Soto (FSS): Al asumir la dirección del STCM revisamos los pendientes. Es interesante hacer notar que el metro tiene un gran retraso, y esto es así porque difícilmente los proyectos se realizan. La necesidad del metro es contundente; se tiene que modernizar con proyectos muy definidos, pero han pasado los años y la modernización avanzó muy lentamente. Recuerdo que de los proyectos más importantes que planteamos en 2004 se concretaron los de corto plazo, los más urgentes, como la implementación del nuevo sistema de pago y la modernización de los trenes de la línea 8.

La modernización de la línea 1 se consideraba una acción importante y hoy ya es urgente; es lo que estamos viendo en este momento.

El grado de complejidad de una modernización es muchísimo más alto que el de la construcción de una nueva línea.

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IC: ¿Qué otras prioridades tienen identificadas?

FSS: Las que tienen que ver con la edad del metro, el cual ha entrado en un grado alto de obsolescencia irreversible. Una de las más importantes tiene que ver con el sistema de pilotaje automático de las líneas; estamos poniendo en marcha un nuevo sistema para la línea 1 que tiene que ir marcando el paso para el resto de las líneas. La línea 1 es la más antigua y está en franca obsolescencia; refaccionar se ha vuelto cada vez más complejo. Hoy los números nos dicen que la mayor cantidad de incidentes que tenemos se deben a los componentes electrónicos con los que cuenta el sistema, así que es prioritario atender esta circunstancia.

Otra prioridad es el suministro energético, con la visión de recurrir a energías renovables.

IC: ¿Cómo se aplican específicamente en el metro? ¿O esto tiene que ver con políticas generales de energía del gobierno de la ciudad?

FSS: Es una política global. En el STCM estamos buscando opciones de energías renovables en sistemas complementarios; pensar en aplicarlas en la tracción de los trenes es todavía complejo. Estamos esforzándonos por ser más eficientes; todo el nuevo sistema de trenes viene con sistemas eficientes de energía, con frenados regenerativos, con la posibilidad de utilización de energía para otros fines en estaciones, en los mismos trenes o en el alumbrado, y de manera complementaria, por ejemplo, en iluminación de estaciones con celdas fotovoltaicas que hoy ya son accesibles.

IC: Al margen del área energética, ¿existe un programa sexenal de obras para el caso del metro?

FSS: Sí. Vamos a hacer énfasis en terminar la extensión de la línea 12, programada para 2023. Adicionalmente,

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Mayor enfoque en la movilidad de la gente que en los kilómetros de metro

La única forma de incrementar la capacidad de una línea donde se requieren.

la modernización de la línea 1 con nivelación de vías, nuevos trenes, nuevo sistema de pilotaje automático, que estimamos concluir en 2024. Este es el proyecto más ambicioso del STCM. El Plan Maestro del metro tiene que revisarse; la modernización ya es obligatoria, no podemos continuar sin ese componente. Quiero enfatizar esto, porque la modernización se oye fácil, pero el grado de complejidad de una modernización es muchísimo más alto que el de la construcción de una nueva línea, por el hecho de que debe aplicarse en infraestructura en operación: tenemos que afectar las vías y los sistemas al mismo tiempo que seguimos operando; debemos desarrollar el conocimiento de proyectos de modernización.

IC: En campaña electoral, la actual jefa de gobierno hablaba de la necesidad de nuevas líneas, y usted mencionó ahora el Plan Maestro, que se hizo en los orígenes del metro pero fue recibiendo adecuaciones. ¿Cuál es el estatus hoy del Plan Maestro?

FSS: Existe un plan desarrollado con una visión que no necesariamente obedece a la movilidad de los usuarios de la Ciudad de México. Nosotros nos hemos tomado todo un año en estudiar lo que requiere el metro en su crecimiento, porque cualquier extensión lineal va a provocar una mayor saturación en el sistema existente.

IC: Agradecería que entre en detalle sobre esto.

FSS: La visión de crecimiento del metro tiene que ser integral e implementada con un proyecto de movilidad general metropolitano. ¿De qué nos sirve un crecimiento, por ejemplo, de la línea A que va a Chalco, si la gente que viaja en ese sistema va a llegar más rápido, pero a una zona saturada como Pantitlán?

Debemos pensar en sistemas autocontenidos, sistemas nuevos que permitan resolver el problema de saturación de viajes al centro de la Ciudad de México. Por poner un ejemplo, si nosotros pensáramos en una línea A completa desde su origen hasta su destino con menos transferencias, entonces la línea 1 que hoy está saturada podría ser más utilizada por nuestros vecinos de la zona de Iztapalapa; hoy ellos ya no pueden subirse al siste-

ma porque viene saturado con la gente que llega desde lugares más lejanos. Lo que estamos planteando para el Plan Maestro tiene que ver más con la movilidad de la gente que con los kilómetros de metro.

Anteriormente se planteaba alargarle unos kilómetros aquí, otros kilómetros allá, kilómetros que pueden causar un colapso en nuestra red central. Sabemos es con más trenes en que hoy en día a las seis de la mañana las líneas van hipersaturadas; si alargamos más esas líneas, van a saturarse más porque traerán mayor flujo.

Es como alargar una tubería, pero sin cambiar su diámetro. Tenemos que pensar forzosamente en un Plan Maestro con alternativas de movilidad, suburbanas; hoy el metro se está utilizando como un sistema suburbano, cuando fue planteado como sistema urbano. Cuenta con muchas paradas e implica viajes cortos, mientras que un transporte suburbano implica pocas paradas y viajes largos. Estamos utilizando el metro como un sistema suburbano, y tenemos saturación muy fuerte en todas las estaciones, que son muchas.

IC: Enfocándonos en la solución: si lo que debe atenderse es un Plan Maestro no tanto del metro –según entiendo–, sino de movilidad en general de la ciudad y su área metropolitana, ¿quiénes intervendrían en la elaboración de ese Plan Maestro integral y en qué etapa se está hoy?

FSS: El Plan Maestro forzosamente tiene que tener una visión metropolitana. Sucede que en ocasiones los planes o proyectos son deseos de quienes los elaboran, mas no soluciones a los problemas que enfrenta una metrópoli como la nuestra. Todos los órdenes de gobierno tendríamos que participar: federal, del Estado de México y de la Ciudad de México.

IC: El ejemplo de la tubería que se extiende en longitud pero sin ampliar el diámetro me parece ilustrativo respecto a la necesidad de aumentar el diámetro para resolver el problema. ¿Cómo se aumenta el diámetro de una línea del metro?

FSS: Con líneas paralelas: ¿dónde está el máximo deseo de viaje? Por el hecho de construir más kilómetros de líneas de metro la gente no cambiará su deseo de viaje.

La configuración de la Ciudad de México es inamovible: el centro está donde está y allí se va a quedar; la zona de desarrollo económico existe donde está, y ahí se va a quedar, aunque con Santa Fe se haya hecho un esfuerzo. ¿Por qué va a morir el intento de descentralización en Santa Fe?, ¿por qué van a bajar sus rentas? Porque está desconectada. Necesitamos reforzar la conectividad donde se requiere, porque la gente tiene un claro deseo de viaje; la gente viaja por dos motivos esencialmente: el

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Mayor enfoque en la movilidad de la gente que en los kilómetros de metro

trabajo y la escuela; si logramos atender mejor esas dos necesidades, vamos a mejorar la movilidad, podremos bajar gente de los coches y subirlos al transporte público. La única forma de incrementar la capacidad de una línea es con más trenes en donde se requieren.

IC: El suyo es un enfoque que no pocos urbanistas criticarían, planteando que sí hay que reordenar la ciudad en lugar de atender los deseos de los habitantes.

FSS: Estoy muy convencida de que los servicios, entre más concentrados estén, más factibles de atender son. Es decir, la Ciudad de México tiene que renovar toda su red hidráulica para la distribución de agua, por ejemplo, y ese esfuerzo se está haciendo donde existe la necesidad. Lo lógico es que reforcemos el transporte público en el centro de la ciudad, donde tenemos todos los servicios, donde gran parte de la actividad sucede, nos guste o no nos guste.

IC: Recuerdo que hace unos 30 años, Servando Delgado, en la Comisión de Vialidad y Transporte Urbano, me dijo que habían hecho un estudio –no podía dármelo, pero me lo enseñó– para consultar a la gente si dejaría su auto en una terminal para subir a un camión con aire acondicionado donde no fuera nadie parado, y con todas las comodidades; y muchas personas preferían seguir con su auto. ¿Considera que esa actitud se modificó?

FSS: Está cambiando de manera muy fuerte en el mundo, y nosotros no somos una singularidad. La gente quiere moverse, navegar por la ciudad más fácilmente, en donde hay oferta cultural y trabajo.

IC: ¿Está considerado el mantenimiento en el proceso de modernización, o va por vías separadas?

FSS: Una parte de la modernización justamente es cambiar los procesos de mantenimiento aplicados en el metro casi sin cambios en los últimos 50 años. Hoy todos los sistemas son digitales, electrónicos, y el metro sigue siendo analógico. Por ese simple hecho hemos sufrido un gran retraso, pero también por el hecho de que la capacidad técnica del metro se ha quedado estancada en esos sistemas. Necesitamos gente joven que sepa solucionar problemas de una manera más eficiente y eficaz, poniendo la tecnología existente al servicio del metro.

Por supuesto que tiene que ver con mantenimiento, con nuevos procesos. Cuando llegamos hace un año a la dirección del STCM, encontramos que hay muchísimas cosas que han sido desarrolladas con una gran pericia por sus técnicos en mantenimiento. La pericia se obtiene de la repetición, y esa repetición se ha dado al cabo de medio siglo. Hoy es necesario hacer un cambio, porque los sistemas son distintos; las puertas de los trenes de hace 50 años no son las mismas de los trenes de hoy; es necesario hacer ese cambio tecnológico, que requiere también desarrollar nueva pericia, nuevo conocimiento de esos nuevos técnicos.

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IC: ¿Está resuelto el problema mecánico en la línea 12 del metro?

FSS: Se trata de la más nueva del sistema, por lo que deberíamos esperar que tenga una eficiencia acorde con su edad. Esta línea nació con problemas y tenemos que vivir con una línea 12 con problemas. Debemos darle mantenimiento especializado, operarla de forma especializada, pero hoy da un buen servicio, la gente está satisfecha al usarla.

IC: La cuarta revolución industrial no debe ser ignorada, y usted ha dado indicios de que se están ocupando de considerarla en el STCM. ¿En qué etapa de este proceso se está?

FSS: Debemos incorporarla. El metro ha sufrido un retraso muy importante en su eficiencia por no haberse mantenido al día en tecnología. Por otro lado, se tiene la ventaja de que este salto que estamos dando nos permite pasar de lo más atrasado a lo más moderno de un solo brinco.

En materia de control de trenes, el metro ha pasado por cuatro sistemas, y hoy el más robusto sigue siendo el más antiguo. Los sistemas que se implementaron en el decenio de 1980 –de las Pentium, de las máquinas 386, 286– son los peores sistemas que tenemos, no necesariamente los más viejos, hasta que hubo el salto al CBTC (el sistema de control en los trenes), probablemente el padre de la tecnología de los vehículos sin conductor.

IC: A partir del concepto de visión integral de movilidad que plantea, ¿se sigue considerando al metro como la columna vertebral del sistema de movilidad?

FSS: El concepto de columna vertebral resulta insuficiente, porque en realidad el metro constituye los cimientos de una ciudad que quiere ser sustentable.

No conozco una ciudad en el mundo que haya crecido y se haya modernizado sin un metro bajo la superficie. El metro subterráneo es más que una “columna vertebral”: cuando existe, permite sembrar en la superficie una ciudad agradable y transitable para un peatón, para alguien con restricciones en su movilidad física, a fin de hacer menos atractivo al automóvil.

IC: Respecto a la necesidad que planteó de una visión metropolitana, está en ejecución en Francia el proyecto del Gran París. Uno de sus responsables lo presentó en

uuLos servicios, entre más concentrados estén, más factibles de atender son. Es decir, la Ciudad de México tiene que renovar toda su red hidráulica para la distribución de agua, por ejemplo, y ese esfuerzo se está haciendo donde existe la necesidad. Lo lógico es que reforcemos el transporte público en el centro de la ciudad, donde tenemos todos los servicios, donde gran parte de la actividad sucede, nos guste o no nos guste.

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Mayor enfoque en la movilidad de la gente que en los kilómetros de metro

el reciente 30 Congreso Nacional de Ingeniería Civil. Específicamente en materia de movilidad, ¿en qué medida se están considerando en el área metropolitana del Valle de México experiencias como la del proyecto Gran París?

FSS: Estamos muy lejos de poder actuar con una visión metropolitana, porque simplemente no existe una autoridad metropolitana para hacer el planteamiento factible con un punto de vista integral. Hoy tenemos que confiar en un entendimiento entre la Ciudad de México, el gobierno del Estado de México y el gobierno federal.

Sí hay un vínculo muy fuerte, pero es circunstancial.

Tendremos que buscar la forma de plasmar esa visión con un enfoque de ingeniería.

Es importante saber cuánto cuesta la operación del kilómetro de transporte público, pero éste tiene que ser subsidiado siempre.

IC: Se da el caso de líneas saturadas y otras subutilizadas. ¿Cuál es la razón y cuál la forma de corregir este tipo de situaciones?

FSS: El enfoque hoy, aquí y en el mundo, es pensar en la persona más que en los vehículos, poner la infraestructura al servicio del interés del ciudadano y no adaptar al ciudadano a la infraestructura. No importa que se construya el paso peatonal más bonito del mundo: si el usuario tiene que subir cien peldaños para poder cruzar la avenida, no lo va a hacer. Cuántos puentes peatonales hay en la ciudad que no se utilizan, porque hay una opción B, que es esquivar los autos.

terminal. Bienvenido”, y está hecha para la gente que llega caminando. Hay aquí estaciones, hay paraderos en la ciudad o en el perímetro de la ciudad donde pareciera que la gente va a llegar en helicóptero o sólo en vehículo; jamás se pensó en los peatones. Esa falta de entendimiento del intercambio de la gente es lo que ha llevado a ese desorden que se da en las estaciones terminales.

Lo que planteamos como sistema de transporte colectivo es que esas estaciones terminales que van a nacer ahora con los nuevos modos de transporte tengan los requisitos básicos: atrio y un acceso franco del vecindario hacia la estación.

IC: El costo por el uso de muchos sistemas de metro del mundo, en un amplio abanico de desarrollo económico en diversos sistemas políticos, está basado en gran medida en la distancia. ¿No cabría tener en la Ciudad de México al menos algunos costos diferenciados? ¿El no hacerlo podría dar origen a problemas de falta de recursos para el sistema mismo, para mantenerlo y modernizarlo?

FSS: En la Ciudad de México hay claridad en relación con el subsidio del transporte público. La jefa de gobierno y yo estamos convencidas de que el transporte público tiene que ser subsidiado; ahora, si para eso hay que hacer otras cosas o sacrificar otros proyectos, se tendría que revisar; y es importante saber cuánto cuesta la operación del kilómetro de transporte público, pero éste tiene que ser subsidiado siempre.

IC: ¿Continúa el proyecto de unir el STCM con el tren a Toluca? Y vinculado con eso, ¿cuál es el estatus de la concesión del Centro de Transferencia Modal Observatorio, que incluye la llegada de la ampliación de la línea 9?

FSS: Hay avances y está en revisión justamente porque el proyecto planteado conectaba los modos pero no conectaba al usuario. La primera pregunta que debe responderse es: ¿Dónde está la entrada peatonal?, ¿dónde dice “Bienvenido al Complejo Observatorio”? Es lo que estamos revisando en este momento; hay mucha participación del gobierno federal para poder llevarlo a cabo.

IC: En las terminales de mayor uso se percibe desorden por excesiva demanda y desequilibrio en el intercambio de medios: peseros, colectivos foráneos, acceso directo de vecinos… aunado al ambulantaje, esto propicia ambientes inseguros e insalubres, exigencias extremas a la infraestructura con líneas de circunvalación y también desvío a estaciones próximas, no terminales. ¿Se contribuirá a descongestionarlas? ¿Se tiene prevista una solución de este tipo?

FSS: Hemos pugnado muchísimo por que las estaciones terminales tengan la connotación de terminales de intercambio. Lo primero que se requiere es un atrio de entrada. Cualquier terminal del mundo dice “Estación

IC: ¿Hay fechas para eso?

FSS: Sí tenemos fechas. Este año tiene que estar solucionado lo que se tienen que hacer y en qué tiempos.

La línea 9 entrará muchísimo más tarde, pero lo que es inminente es la conexión de un tren que llega en las alturas y que tiene que conectar a sus usuarios con la línea 1.

IC: Cuando estaba vigente el proyecto del aeropuerto en el ex Lago de Texcoco se hablaba de una extensión de Observatorio a ese aeropuerto. Ahora con Santa Lucía, ¿se está pensando en ello?

FSS: Por supuesto que la ciudad debe conectarse con Santa Lucía con un tren, pero eso está fuera de las atribuciones del metro Entrevista de Daniel N. Moser ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

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INGENIERÍA VIAL

Efectos secundarios de los reductores de velocidad En distintas zonas, sobre todo del ámbito urbano de nuestro país, se instalan con profusión dispositivos reductores de velocidad que pocas veces han sido producto de un proceso previo de estudio, análisis y autorización para su instalación, por lo que su diseño es irregular: tienen alturas o anchos fuera de norma y señalización inexistente o desgastada e imperceptible; se tienen entonces efectos secundarios de tales dispositivos que fueron concebidos como solución a un problema, pero que terminan siendo fuente de otro.

RITA BUSTAMANTE ALCÁNTARA Coordinadora de la maestría en Ingeniería con orientación en Ingeniería de tránsito y Vías terrestres en la Facultad de Ingeniería civil de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Consultora en temas de movilidad.

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El exceso de velocidad es una de las causas más evosolicitan su ubicación quejándose de altas velocidades o cadas para justificar la instalación de los reductores de de accidentes, pero esta aparente defensa del espacio velocidad, y puesto que tal exceso se da en los hechos, vial puede tener otros fines: hacer trabajos de composla presencia de estos dispositivos en las vialidades no es tura de vehículos, tomar la zona como espacio de recreo, del todo equivocada. La necesidad de contar con ellos instalar algún puesto de vendimia sobre el arroyo vial, surge de distintas circunstancias, e incluso dependen del desalentar el paso de vehículos, etc., lo cual es pocas tipo de vía por la que se circula. Por ejemplo, en carreteveces revisado o cuestionado. En estos casos, la mayoría ras pueden requerirse para prevenir al conductor sobre de las áreas técnicas municipales que atienden las solicila observancia de los límites de velocidad en los casos tudes de la ciudadanía estarán atrapadas en el dilema de en que se cruzan poblados o existen intersecciones con instalar el dispositivo ante la advertencia de vecinos sobre ferrocarril donde hay incidencia de accidentes. la responsabilidad de eventuales accidentes en el sitio, Por su parte, para los ámbitos urbanos las razones podrían ser similares, sumadas a otras que son propias de ese contexto, pues en estas zonas es común que algunos conductores, luego de abandonar vías congestionadas y tomar algún atajo entre calles, al tener a la vista una vía despejada –que por lo regular estará regida por una velocidad menor– se ven tentados a presionar el acelerador de su vehículo.

La falta de conciencia sobre las diferencias que prevalecen en la jerarquía vial al conducir un vehículo motiva altas probabilidades de accidentes. Sin embargo, también en la práctica la instalación de reductores de velocidad en zonas urbanas obedece a otros arguFigura 1. Reductor de velocidad colocado sobre una carpeta asfáltica seriamente mentos: por ejemplo, vecinos que dañada.

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Efectos secundarios de los reductores de velocidad

y poco importarán los estudios técnicos que determinen su factibilidad, pues ante la falta de cultura vial la ocasión para un accidente se vuelve aleatoria.

Independientemente de su efectividad para lograr la reducción de la velocidad –asunto que, por cierto, ha sido poco estudiado en nuestro país–, en ámbitos sobre todo urbanos los reductores de velocidad tienen mala fama al no recibir el tratamiento que las normas prevén.

Prueba de ello es que en las redes viales de distintas ciudades del país abundan estos dispositivos con una gran diversidad de diseños y desempeños. Quizá sea la falta de manejo técnico la que les vale el descrédito, aunada a que en muy raras ocasiones las entidades públicas encargadas de su regulación cuentan con un inventario que deje evidencia de algún nivel de gestión sobre ellos. No es de sorprender que abunden o en ciertos casos luzcan olvidados, pues el recurso o la política de atención visualiza sólo su instalación (véase figura 1).

Algunos ejemplos En zonas con una alta incidencia de accidentes, como el área metropolitana de Monterrey (AMM), se observa una gran cantidad de dispositivos. San Nicolás de los Garza, uno de los municipios que la integran, contaba en 2014 con 4,500 reductores de velocidad. A la fecha se estima que el número ha crecido en 15%, lo que da un valor aproximado de 5,200. Ante la falta de información actualizada y formal, puede utilizarse dicho valor para estimar el número en los 10 municipios que conforman el AMM, ya que en todos ellos se advierte la cuantiosa presencia de dispositivos. El resultado es 52,000. También en Nuevo León, un ejercicio realizado por la Agencia Estatal de Transporte en el año 2015 sobre el trayecto de una de las 350 rutas urbanas entonces existentes en el AMM detectó que cada autobús cruzaba 180 “topes” en un sentido de viaje, con origen en Apodaca y destino en la zona centro de Monterrey. Se observó que las ubicaciones no se limitaban a áreas residenciales, como se maneja en otros países (donde también, contrario a lo que sucede en urbes mexicanas, se suele prohibir su instalación sobre vías donde transitan rutas de transporte público). Se concluyó que en su mayoría los reductores no estaban destacados con señalización que los hiciera visibles en todo momento, o ésta se observaba desgastada e imperceptible.

En otro caso, un portal de noticias documentaba para el año 2017 que en la zona metropolitana de Guadalajara sólo el 5% de los topes habían pasado por un proceso de autorización, mientras que el 95% restante se había colocado irregularmente por fraccionadores o vecinos.

Algunos efectos secundarios Ambientales De entrada, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha afirmado que la conducción de un vehículo es la actividad más contaminante que puede realizarse en lo individual; las emisiones de los automóviles son causantes principales de la contaminación del aire.

Figura 2. Reductor de velocidad sobre cuya superficie se evidencian los impactos con los vehículos que lo cruzan.

El efecto ocasionado por el reductor de velocidad sobre la dinámica de movimiento de un vehículo implica la desaceleración suave o incluso el frenado intempestivo, seguido de una etapa de aceleración. Este simple proceso deriva en mayor gasto de combustible para recuperar la energía o potencia con la que se venía desplazando el vehículo, y genera una emisión mayor de contaminantes, comparado con un viaje a velocidad constante. Sabido esto, para determinar lo que se adiciona a la contaminación del aire sólo habrá que multiplicar el número de eventos de desaceleración-aceleración que se producen por el volumen vehicular que circula diariamente y el número de topes o reductores colocados en las calles.

En ciudades que tienen miles de dispositivos y en un momento en que se lucha contra los problemas de contaminación y cambio climático, el hecho es que ciertas soluciones a conductas erróneas abonan a nuestros más graves problemas. El escenario se complica si se toma en cuenta que, debido a la posición de los escapes en la mayoría de los vehículos, estas emisiones invadirán el nivel inmediato donde respiramos y nos desplazamos como usuarios de las vías. Por cierto, quienes habitan cerca de estos dispositivos también serán vecinos de esta fuente particular de emisiones adicionales, así como de la contaminación por ruido que se eleva, sobre todo cuando hay presencia de vehículos pesados o autobuses.

De salud En el rubro de la salud, sin dejar de lado los efectos de lo dicho en el párrafo anterior, la reflexión se centra en el efecto que producen los reductores en el cuerpo de los ocupantes del vehículo, sobre todo cuando estos dispositivos son numerosos en trayectos rutinarios o están mal diseñados. Y no sólo se afecta a los ocupantes de vehículos particulares; el transporte público ofrece

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Efectos secundarios de los reductores de velocidad

menos equipamientos de amortiguamiento en la suspensión, lo cual repercute mayormente en los ocupantes de la cabina interior.

Cuando el cuerpo humano se enfrenta a impactos como los provocados por el paso sobre reductores de velocidad que tienen alturas fuera de norma o por el cruce sobre un dispositivo imprevisto (por no estar visible o por no haber sido advertido), se produce una agresión mecánica cuyos efectos pueden ir desde la incomodidad hasta lesiones. Las partes más susceptibles son por lo regular la columna vertebral, sobre todo coxis y vértebras lumbares, y si se han tenido lesiones previas, es muy probable que también las vértebras cervicales se resientan; la edad es otro factor que desencadena más fácilmente problemas en el sistema óseo por este motivo.

Lo anterior es extensivo a los usuarios de vehículos no motorizados que comparten el espacio vial, que a menudo carecen de infraestructura exclusiva que los exente de tales dispositivos, de manera que cruzarlos continuamente también puede significar para ellos daños corporales. Un experimento sencillo en una colonia habitacional, como ejercitarse en la bicicleta durante media hora alrededor de un parque con forma de cuadrilátero que comúnmente presenta de uno a dos de estos dispositivos por lado, involucrará haberlos cruzado por lo menos 100 veces, con sus respectivos impactos al esqueleto del ciclista. Aún no se conocen del todo las secuelas, pero es de esperarse que con la exposición repetida se merme aun mínimamente la salud.

Figura 3. Reductor de velocidad que obstaculiza los escurrimientos pluviales. Foto tomada 24 horas después de que había cesado la lluvia.

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Daño a la propiedad vehicular Probablemente el mayor desprestigio que puede tener un dispositivo de éstos en la opinión de los conductores está relacionado con la afectación a sus vehículos. Son comunes problemas en la parte inferior de la carrocería, en elementos del chasis, la suspensión e incluso las llantas, generados por un mal diseño o como resultado de un cruce imprevisto por no ser detectado el dispositivo a tiempo (véase figura 2).

De daño al camino Otras fallas observadas se centran en colocarlos sin considerar el estado que guarda la carpeta de rodamiento o sin tomar en cuenta los escurrimientos pluviales, por lo que su presencia contribuirá muy seguramente a provocar o acelerar deterioros en la carpeta de rodamiento (véanse figuras 3 y 4).

De eventual accidentalidad Aunque parezca contradictorio, un dispositivo como el reductor de velocidad, concebido como solución a un problema, se convierte en parte de él o en un nuevo problema cuando no existe un manejo técnico responsable, cuando es visto como solución aislada o cuando hay un mal diseño, ubicación inapropiada, ausencia de mantenimiento o señalización, o exceso de éstos. Por ejemplo, puede generar choques por alcance, e incluso se ha sabido de casos en que se provoca la salida del camino de vehículos cuyos conductores, al no percatarse del dispositivo, no reducen su velocidad y éste actúa como rampa.

Alternativas La solución más sencilla y económica –aunque utópica– en el plazo inmediato sería lograr que los usuarios sigan las reglas para convivir en el espacio vial. Sin embargo, la evolución misma de las soluciones, es decir, la necesidad de dispositivos como los que se analizaron en este documento, habla del poco éxito que se ha logrado al respecto.

Otras opciones de apoyo implican cambios al medio ambiente físico, suministro del espacio adecuado para otros actores vulnerables del tránsito, iluminación e intervenciones de ingeniería en el diseño geométrico de las vías que induzcan a las bajas velocidades: estrechamientos, glorietas, etc., que han de ser muy bien elegidas y diseñadas para no causar problemas secundarios.

Un aumento en la fiscalización del cumplimiento a los reglamentos es una medida bien vista como solución rápida, pero podría no ser viable en ciudades con limitado presupuesto y además requiere selección y capacitación adecuada de personal para evitar prácticas de corrupción. Ante ello, siempre quedará la opción de organizar a la comunidad para vigilar y estimular la seguridad.

Iniciativas con más posibilidades de éxito son las que propone la Organización Mundial de la Salud (OMS) en su documento “Control de la velocidad”, donde promueve, entre otros aspectos, el uso de las tecnologías para diseñar sistemas que garanticen que los vehículos viajen

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Efectos secundarios de los reductores de velocidad

a la velocidad establecida, o que tengan la facilidad de evitar colisiones o atropellamientos en el momento oportuno. Tales son los casos de los sistemas inteligentes de asistencia de velocidad y los sistemas autónomos de frenado de urgencia (ISA y AEB, por sus siglas en inglés, respectivamente). En el primero de ellos se cuenta con mapas digitales que tienen determinada la velocidad en la red vial, y el vehículo, que recibe la información vía GPS, es intervenido para que no exceda el límite establecido. El control de la velocidad también puede ser realizado por una videocámara incluida en el vehículo, que reconoce la información de las señales de tránsito y a partir de ello regula la velocidad. Estas tecnologías ya están disponibles en modelos muy exclusivos, pero la idea de organismos como la OMS es que sean equipamiento básico para la seguridad en cualquier vehículo; a pesar de su potencial, aún están lejos de ser una opción para resolver los problemas de velocidad, debido al tiempo necesario para lograr que se apliquen en los todos los modelos y que los actuales vehículos que no lo tienen salgan de circulación.

Conclusiones Con usuarios poco respetuosos de las normas de conducción, y con las ventajas tecnológicas que presumen la mayoría de los modelos de autos recientes (como alcanzar altas velocidades en pocos segundos), el uso exacerbado de reductores no ha logrado resolver la problemática. Pareciera que la cantidad de reductores de velocidad instalados en las redes viales de una zona o ciudad presenta una relación directamente proporcional a la falta de cultura vial de buena parte de quienes las transitan.

A su vez, las fallas en el diseño, proyecto, instalación y ubicación de los reductores de velocidad, entre otros conceptos, pueden propiciar no sólo que no cumplan con su objetivo, sino que incluso sean parte del problema que intentan combatir, esto es, la accidentalidad; de este modo, para que tales elementos realmente funcionen deben basarse en disposiciones técnicas y definirse bajo la responsabilidad de una autoridad, considerando las necesidades y planteamientos de la ciudadanía, que también deben ser demostrables.

En la práctica es poco común que se cuente con inventarios, por lo que formalizar una adecuada administración, gestión, conservación y mantenimiento de los dispositivos que aprueben abonará a su mejor desempeño.

Lidiar con los efectos secundarios de los reductores de velocidad no es una cuestión simple, pero ante las circunstancias que prevalecen en las vías, todavía estamos lejos de excluirlos como solución. Lo que parece garantizar mejores resultados con menores impactos son las propuestas tecnológicas; una de ellas es pugnar por que los fabricantes de vehículos incluyan las tecnologías de asistencia a la velocidad como equipamiento obligado, sin que sea elección del propietario o conductor. Sin embargo, en tanto avanza la tecnología y existen nuevas propuestas, es importante realizar más investigación IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 604 enero de 2020

Figura 4. Falla por desplazamiento de la carpeta asfáltica posterior a la colocación del reductor de velocidad.

acerca del desempeño de estos dispositivos, para hacerlos más efectivos y reducir sus efectos secundarios, así como seguir trabajando para influir positivamente en la cultura vial del elemento humano, sensibilizándolo sobre los riesgos del exceso de velocidad ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

INGENIERÍA DE COSTOS

Costo de construcción de edificios por número de niveles La ingeniería de costos es el arte de aplicar conocimientos empíricos y científicos para hacer las conjeturas más realistas y calcular el importe de una construcción, y muy especialmente su control durante las obras.

LEOPOLDO VARELA ALONSO Ingeniero civil especialista en ingeniería de costos. Certificado por el CICM como perito profesional.

Miembro vitalicio de la American Association of Cost Engineers y la SMIEC. Director de Varela Ingeniería de Costos.

Quien ejerce la carrera de ingeniería de costos requiere saber de economía, finanzas, contratos, legislación, contabilidad e impuestos, sistemas constructivos, eléctricos y de seguridad, algunas especialidades de la ingeniería civil y arquitectura, maquinaria, además de haber estado en obra, poseer imaginación y espíritu de Pareto, entre otras muchas características.

Una virtud del plan de estudios de la carrera de Ingeniería civil es la inclusión del tema de costos en las materias de construcción, detalle que debería ser tomado en cuenta en otras ingenierías con objeto de adecuar el currículo a las necesidades del mercado laboral y empresarial.

En la actualidad, la carrera de Ingeniería de costos se robustece mundialmente al abarcar más subespecialidades, como la ingeniería de valor, control de costos in situ, e-licitaciones y disputas/controversias contractuales; en los países de la mancomunidad británica se les conoce como quantity surveyors o investigadores de cantidades; en otros países de Europa son llamados economistas de construcción. En Estados Unidos, estimadores –estimators–; en China y Rusia, costo de ingeniería –engineering cost– y en México analistas de costos.

En nuestro país es menester revalorizar esta carrera, entendiendo que no es solamente “maquila de concursos”, y no debería permitirse que la ejerzan personas sin formación profesional y experiencia; alguien que sólo maneje el software de costos hábilmente no es un especialista.

El Colegio de Ingenieros Civiles de México ofrece una certificación como perito especialista en Ingeniería de costos, y la Sociedad Mexicana de Ingeniería Económica y de Costos también certifica, con opción para obtener el diploma mundialmente reconocido del International Cost Engineering Council.

La especialidad de Costos de la Facultad de Estudios Superiores de la UNAM en Acatlán ofrece un posgrado, pero a pesar de contar con un buen plan de estudios, el mercado de trabajo exige lo más importante en esta carrera: la experiencia en obra.

Presentación En una construcción, el factor de número de niveles o pisos ha sido manejado de manera contradictoria o exagerada; en función de experiencias en la elaboración de presupuestos de proyectos reales, se presenta aquí con criterios más objetivos considerando los siguientes factores: • Aumento en la cantidad de personal, equipo y materiales • Reducción de rendimientos de personal obrero y equipos • Cimentación • Robustez de estructura Los resultados servirán para orientar a los analistas de costos al calcular el costo de reposición de inmuebles residenciales.

Ejemplos El proyecto que se va a analizar es un departamento de 200 m2, que se calculará para tres casos: • 3 niveles y sótano • 18 niveles + sótanos • 48 niveles + sótanos

Figura 1. Fachada de condominio de cuatro niveles.

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En su interior, el departamento tiene las siguientes características: puerta de acceso metálica de seguridad;

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Costo de construcción de edificios por número de niveles

Edificio de 18 niveles El ejemplo que se ilustra con la figura 4 está sacado del sistema más utilizado en México para estudios de preinversión.

Figura 2. Estacionamiento subterráneo. Condominio de cuatro niveles.

Edificio de 53 niveles Este es un proyecto aún en desarrollo y fue modificado para este artículo en su cuantificación, catálogo y costos, a efecto de guardar la confidencialidad debida (véase figura 5).

Por la topografía del terreno, este proyecto requirió excavaciones y protección de taludes inestables con tensores anclados. Asimismo, las losas tienen el sistema de bubble deck, y la estructura en sus primeros niveles es de concreto de f’c 600 (61 megapascales).

Por proyecto arquitectónico, posee miniterrazas verdes.

Metodología Se empleará el método de ensambles de costo (Varela, 1984 y 1992; Varela y Varela, 2019); se ilustrará el ensamble arbotante, el cual incluye desde la limpia y desyerbe de terreno, trazo y niveles, desmonte, despalme, excavación, plantilla, base trunco-piramidal, anclajes, placas y birlos, poste, luminaria, sensor, registro, conduit y cableado hasta limpieza y retiro de desperdicio.

Figura 3. Planta tipo. Condominio de cuatro niveles.

pasillos y estancia con pisos de mármol de 1 × 1 m y plafones escalonados de tableros de yeso; recámaras o estudio con pisos de duela de madera de ingeniería; puertas interiores de madera oscura rauteada; recubrimiento de muros y pisos en los baños con losetas cerámicas de 30 × 80 cm; muebles sanitarios y grifería de calidad; cocina con estufa, extractor, cubiertas (encimeras) y alacenas; dos baños principales, un medio baño y baño-cuarto de servicio; ventanería de aluminio esmaltado y vidrios de 6 mm; calentador de gran capacidad.

Edificio de cuatro niveles El edificio de este ejemplo cuenta con tres niveles principales, azotea ajardinada (roof garden) y un sótano para estacionamiento, equipos y bodegas; totaliza alrededor de 8,150 m2 de construcción cubierta, con plantas que se ilustran en las figuras 2 y 3.

En las figuras 1 a 3 se muestran algunos planos del condominio.

Figura 4. Corte. Condominio de 18 niveles.

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Costo de construcción de edificios por número de niveles

Tabla 1. Resultados para cuatro niveles Área Partida/división

4 niveles USD/ departamento

USD/m2 privativo

% distrib.

A.

Área privativa

103,344

516.72

35.6

a.1

Construcción interior

51,115

255.57

17.6

a.2

Instalaciones mecánicas ramales

14,881

74.40

5.1

a.3

Instalaciones eléctricas ramales

14,762

73.81

5.1

a.4

Especialidades

22,586

112.93

7.8

B.

Áreas y elementos comunes

118,429

592.15

40.8

b.1

Cimentación

7,138

35.69

2.5

b.2

Subestructura-estacionamiento

16,000

80.00

5.5

b.3

Superestructura

34,218

171.09

11.8

b.4

Cubierta exterior

21,303

106.51

7.3

b.5

Elevadores

4,219

21.10

1.5

b.6

Instalaciones mecánicas troncales

7,810

39.05

2.7

b.7

Instalaciones eléctricas troncales

8,643

43.21

3.0

b.8

Áreas comunes y amenidades

8,591

42.95

3.0

b.9

Obra exterior

10,508

52.54

3.6

221,773

1,108.87

76.4

Subtotal C.

Condiciones generales

D.

Total

68,444

342.22

23.6

290,217

1,451.09

100.0

Tabla 2. Resultados para 21 niveles Área Partida/división A. a.1 a.2 a.3 a.4 B. b.1 b.2 b.3 b.4 b.5 b.6 b.7 b.8 b.9 C. D.

Área privativa Construcción interior Instalaciones mecánicas ramales Instalaciones eléctricas ramales Especialidades Áreas y elementos comunes Cimentación Subestructura-estacionamiento Superestructura Cubierta exterior Elevadores Instalaciones mecánicas troncales Instalaciones eléctricas troncales Áreas comunes y amenidades Obra exterior Subtotal Condiciones generales Total

21 niveles USD/ departamento 105,785 52,279 18,416 15,016 20,074 127,859 9,060 17,454 36,415 21,236 7,477 12,724 5,234 7,753 10,508 233,644 81,942 315,586

USD/m2 privativo 528.93 261.40 92.08 75.08 100.37 639.30 45.30 87.27 182.08 106.18 37.38 63.62 26.17 38.76 52.54 1,168.22 409.71 1,577.93

% distrib.

33.5 16.6 5.8 4.8 6.4 40.5 2.9 5.5 11.5 6.7 2.4 4.0 1.7 2.5 3.3 74.0 26.0 100.0

La distribución por partidas o divisiones constructivas se organiza con la siguiente estructura de desglose de obra (work breakdown structure). Para este caso, se reestructuró de manera tal que pudiera obviarse el efecto del número de niveles y fuese más sencillo su manejo computacional:

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A. Área privativa a.1. Construcción interior: puertas, muros divisorios y recubrimientos en piso, muros y plafones a.2. Instalaciones mecánicas ramales: hidrosanitaria y mecánica a.3. Instalaciones eléctricas ramales: instalación, fuerza, tableros y luminarias a.4. Especialidades: cocina, clósets B. Áreas y elementos comunes y troncales b.1. Cimentación b.2. Subestructura: sótano y muros de contenciónestacionamiento b.3. Superestructura: losas-trabes y columnas b.4. Cubierta exterior: fachada, ventanas, muros, puertas b.5. Techo: impermeabilización y tragaluces b.6. Elevadores y similares b.7. Instalaciones mecánicas troncales: hidrosanitaria y mecánica b.8. Instalaciones eléctricas troncales: instalación, fuerza, tableros y luminarias b.9. Áreas comunes y amenidades b.10. Obra exterior C. Condiciones generales: proyecto arquitectónico e ingenierías, licencias, imprecisión, altura en número de pisos, indirecto y utilidad de contratistas, y en su caso contingencias e intereses (en preinversión).

Nótese que las instalaciones mecánicas y eléctricas se manejan en sus dos modalidades: troncales y ramales, estas últimas en el área privativa.

Herramientas de cálculo Se utilizaron dos sistemas computacionales desarrollados por el autor, que consisten en libro electrónico, base de costos y 318 modelos de construcciones, factores propios y software.

Resultados Departamento en edificio de cuatro niveles Para el primer caso, se consignan los resultados por área y partida constructiva para tres parámetros: • Costo por condominio: $USD/condo • Costo por metro cuadrado: $USD/m2 • Distribución porcentual: % Se observa que el área privativa representa el 35.6%, las áreas y elementos comunes el 40.8% y las condiciones generales el 23.6%. El costo por departamento es de 290,217 K-USD y el parámetro de costo por metro cuadrado privativo (vendible) es de 1,451 USD. Departamento en edificio de 21 niveles Se observa que el área privativa representa el 33.5%, las áreas y elementos comunes el 40.5% y las condiciones generales el 26.0%. El costo por departamento es de

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Costo de construcción de edificios por número de niveles

315,586 USD y el parámetro de costo por metro cuadrado privativo (vendible) es de 1,577 USD. Se diferencia del anterior principalmente en la cimentación y superestructura, que son superiores a las de cuatro niveles.

Tabla 3. Resultados para 53 niveles Área Partida/división

53 niveles USD/ departamento

USD/m2 privativo

% distrib.

A.

Área privativa

96,422

482.11

28.30

Departamento en edificio de 53 niveles El área privativa representa el 28.3%, las áreas y elementos comunes el 44.3% y las condiciones generales el 27.4%. El costo por departamento es de 340,751 USD y el parámetro de costo por metro cuadrado privativo (vendible) es de 1,703 USD. Se diferencia del anterior principalmente en la cimentación y superestructura, que son superiores a las de 21 niveles.

a.1

Construcción interior

50,508

252.54

14.82

a.2

Instalaciones mecánicas ramales

6,584

32.92

1.93

a.3

Instalaciones eléctricas ramales

12,100

60.50

3.55

a.4

Especialidades

27,231

136.15

7.99

B.

Áreas y elementos comunes

151,083

755.41

44.34

b.1

Cimentación

10,711

53.55

3.14

b.2

Subestructura-estacionamiento

33,441

167.20

9.81

b.3

Superestructura

38,168

190.84

11.20

b.4

Cubierta exterior

18,078

90.39

5.31

Resultados conjuntos En la figura 6 se concentran los resultados de los tres ejemplos descritos.

b.5

Elevadores

14,857

74.29

4.36

b.6

Instalaciones mecánicas troncales

8,146

40.73

2.39

b.7

Instalaciones eléctricas troncales

9,695

48.48

2.85

b.8

Áreas comunes y amenidades

10,264

51.32

3.01

b.9

Obra exterior

7,722

38.61

2.27

247,505

1,237.53

72.64

Conclusiones y recomendaciones Se concluye que el costo de la cimentación se incrementa 1.02% por piso; la estructura se incrementa 0.24% por piso. El total se incrementa 0.36% por piso. Una publicación estadounidense propone 0.73% y otra 0.5% por piso

Subtotal C.

Condiciones generales

D.

Total

93,246

466.23

27.36

340,751

1,703.75

100.00

Costo de construcción de edificios por número de niveles

Costo (USD/m2) 800.00 600.00 400.00 200.00 0

4 niveles

Área privativa

21 niveles Comunes

53 niveles Generales

Figura 6. Distribución del costo para los tres casos.

uuLa carrera de Ingeniería de costos resulta cada vez más relevante, ya que los proyectos de ingeniería civil y arquitectura exigen mayor confiabilidad de antepresupuestos, presupuestos, cotizaciones, cuantificación –con y sin BIM–, licitaciones y evaluación de contratistas, conciliaciones en campo, ingenierías de valor, análisis de contratos, entre otros aspectos correlacionados.

Figura 5. Corte. Condominio de 53 niveles.

con diferentes factores respecto de América Latina. La diferencia es imputable a la elevación y disminución de materiales y personal, así como a la reducción de rendimientos del personal obrero. Es un tema que habrá que seguir estudiando. Aquí se presentó sólo una muestra para una terna de casos.

En términos generales, la carrera de Ingeniería de costos resulta cada vez más relevante, ya que los proyectos de ingeniería civil y arquitectura exigen mayor confiabilidad de antepresupuestos, presupuestos, cotizaciones, cuantificación –con y sin BIM–, licitaciones y evaluación de contratistas, conciliaciones en campo, ingenierías de valor, análisis de contratos, manejo de disputas de costos, avalúos, auditoría de costos, leyes y reglamentos, entre otros aspectos correlacionados.

La ética debe ser cada vez más practicada en la ingeniería civil y la de costos, como sucede en los países con menores índices de corrupción, entre ellos Dinamar-

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ca y Singapur; México no quiere seguir ocupando los primeros lugares en corrupción y crimen, y los últimos en educación. Viejas y nuevas prácticas corruptas en contratos de construcción en el sector privado, pero principalmente en el público, hacen de esta industria un campo fértil de malas prácticas; los colegios de ingenieros civiles tienen claramente establecido en sus códigos de ética que deben emplearse sólo buenas prácticas, y se han pronunciado en contra de proyectos sin sustento técnico y económico, postura que se les ha reconocido.

Los costos no pueden subestimarse o sobreestimarse, manipulándolos con propósito de aprobar, ganar o lucrar indebidamente en los proyectos; se requiere calcular costos confiables para analizar la factibilidad de los proyectos y los presupuestos, para licitar, adjudicar y contratar, pero más importante es que se les mantenga bajo control durante la ejecución de las obras.

Colegios y colegiados debemos asumir una posición crítica, positiva y constructiva; el que calla otorga y se convierte en cómplice.

Plenamente seguros de que el país y su población han progresado sustancial y evidentemente en los últimos años, gracias a la ingeniería civil mexicana, recae en nuestra profesión la responsabilidad de seguir defendiendo a los más desfavorecidos y propiciar el desarrollo económico nacional Referencias Varela Alonso, L. G. (1984). Costos de construcción para arquitectos e ingenieros. México: Varela-IC. De 1984 a la fecha.

Varela Alonso, L. G. (1992). Costos por metro cuadrado de construcción. México: Varela-IC y Amazon. Tres vols. De 1992 a la fecha.

Varela Alonso, L. G., y L. Varela Cabral (2019). Square meter construction costs for Latin-America. Amazon. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

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INGENIERÍA SÍSMICA

Control de la respuesta sísmica de edificios Todas las estructuras pueden ser representadas por una serie de ecuaciones que informan de su comportamiento. El entendimiento y dominio de éstas ayuda al ingeniero a modelar un sistema para permitir que su movimiento se vea reducido. Aquí entran los conceptos de observabilidad y controlabilidad.

Imagínese la posibilidad de encontrarse dentro de una estructura que disminuya su riesgo de perder la vida, en la que adicionalmente se demuestre que la probabilidad de daño sea baja ante solicitaciones sísmicas. El costo inicial sería un poco más elevado que el de una estructura similar en la misma zona. Digamos que este costo es de alrededor de un 15% adicional. ¿Usted compraría esta propiedad?

Es probable que, además de la seguridad, como comprador se fije en la estética de la construcción. Será común que esta estructura contenga elementos visibles que muestren estas partes adicionales que proporcionan la resistencia adicional, e incluso que algunas ventanas estén obstruidas, o que no haya espacio libre entre columnas. En el mejor de los casos, estos elementos se encontrarán bajo tierra y usted no se dará cuenta. Este último ejemplo implicará que usted esté pagando por una armadura de transferencia en la base del edificio, adicional a la cimentación. ¿Cómo se conectan estas dos?: en medio hay unos dispositivos especiales llamados “aisladores de base”.

Figura 1. Masa resonante en azotea (John Hancock Tower, Boston, EUA).

Ahora, imagine que ya recorrió todo el edificio y que no encuentra ningún dispositivo que ayude a la estructura. Sin embargo, en el momento de llegar a la azotea encuentra una gran masa de acero conectada a una serie de gatos hidráulicos, y observa que en algunas ocasiones se mueve y usted no sabe por qué.

Por último, imagínese que su edificio está conectado a otro por medio de un puente, o algo parecido, y que probablemente no sea para comunicarse con la estructura vecina. ¿Para qué esta conexión? El ingeniero utilizó el principio de que la unión hace la fuerza; debido a ello, su edificio, por sí solo, no puede resistir los embates de la naturaleza.

Lo descrito anteriormente son dispositivos que han sido ideados para reducir las solicitaciones por eventos naturales. En varias regiones del mundo son muy comunes, y aun necesarios. Ejemplos pueden encontrarse en Japón, China, Estados Unidos, Rusia, etcétera.

El propósito de este artículo es mostrar al lector el mundo del control estructural. La función principal de éste es la reducción de desplazamientos y velocidades que los eventos naturales provocan en la estructura.

Matemáticamente hablando, todas las estructuras pueden ser representadas por una serie de ecuaciones que informan de su comportamiento. El entendimiento y dominio de éstas ayuda al ingeniero a modelar un sistema para permitir que su movimiento se vea reducido. Aquí entran los conceptos de observabilidad y controlabilidad. En el primer caso, para poder aspirar a controlar algo, primero se debe tener la capacidad de observarlo. En el segundo caso, aunque sea usted capaz de observar el comportamiento, si aun cambiando cosas no lo puede controlar, entonces es incontrolable.

Todas las estructuras están sujetas a eventos naturales sobre los cuales no se tiene ningún control.

Ejemplos pueden ser vientos de considerable velocidad, huracanes y movimientos sísmicos. Los ingenieros

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MANUEL E. RUIZ SANDOVAL HERNÁNDEZ Ingeniero civil con maestría en Ingeniería estructural y doctorado en Ingeniería. Profesor titular en la UAM Azcapotzalco.

Ha realizado instrumentaciones en puentes atirantados como el Coatzacoalcos II y el Tampico.

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Control de la respuesta sísmica de edificios

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Figura 2. Torres Petronas. Kuala Lumpur, Malasia.

Figura 4. Dispositivo pasivo en la Torre Mayor.

Figura 3. Esquema del dispositivo en la azotea de la torre Yokohama.

Figura 5. Aislador de base.

buscan minimizar los efectos que producen éstos sobre las estructuras. La teoría de probabilidades hace que no exista estructura segura; lo único que se puede lograr es reducir la posibilidad de que se rebase la resistencia de la estructura.

Los tipos de control se pueden clasificar principalmente en tres: activos, pasivos y semiactivos; por supuesto, existen algunas combinaciones de éstos.

Los controles activos son aquellos que tienen la capacidad de “estar vivos”. En otras palabras, pueden ejercer fuerzas sobre la estructura en cualquier momento. Son tan poderosos que podrían llegar a derribar un edificio si están mal implementados. Los dispositivos

pueden estar colocados a lo largo de la altura del edificio, o ubicados únicamente en la azotea. La torre Yokohama en Japón tiene uno de los dispositivos más complejos de este tipo, y continuamente está en movimiento por los fuertes vientos provenientes del mar de Japón, así como por los constantes sismos.

La cantidad de energía necesaria para mover estos dispositivos puede llegar a ser enorme, y existe la posibilidad de que en un evento natural se corte el suministro eléctrico. Por lo anterior, deberá contarse con una planta de respaldo, lo que incrementa aun más los costos.

Al contrario de los dispositivos activos, los pasivos sólo interactúan con la estructura si se les requiere.

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Control de la respuesta sísmica de edificios

Pueden estar distribuidos a lo largo de la estructura, o pueden estar colocados únicamente en la base. Uno del primer tipo está presente en la Torre Mayor de Reforma.

Ejemplos de los aisladores en la base se encuentran principalmente en Japón y China; su objetivo es impedir que la estructura se asiente directamente sobre el terreno y por tanto que reciba el sismo. El sobrecosto aquí es la losa o armadura de transferencia.

Los dispositivos pasivos no requieren energía externa. Por su naturaleza, no pueden derribar a una estructura; su poderío es reducido comparado con los activos.

Por último, está la mezcla entre activos y pasivos: los semiactivos. Estos dispositivos necesariamente se encuentran distribuidos a lo largo de la estructura.

Tienen la capacidad de oponerse al movimiento, y esto lo pueden hacer de forma variable. Como ejemplo, un amortiguador de un auto es un dispositivo pasivo, pero si tuviera la capacidad de aumentar o disminuir su rigidez a lo largo del camino, entonces se volvería semiactivo.

Estos dispositivos son mejores que los pasivos, pero no tan poderosos como los activos. La ventaja es que requieren menor potencia para funcionar (por ejemplo, menos de 100 watts), por lo que tener una batería de auto de respaldo sería más que suficiente.

Figura 6. Dispositivo semiactivo. a

b

Sensor Dispositivo Sensor Dispositivo Sensor Dispositivo Sensor Dispositivo Sensor Dispositivo Sensor Dispositivo Sistema de adquisición de datos

Figura 7. a) Superchef; b) dos chefs.

Hay dos detalles más que deben considerarse y que son de suma importancia. Imagínese que usted decide tener los dispositivos activos (los más poderosos). ¿Cómo hacemos que se muevan y en qué momento deben hacerlo? La respuesta sería tener a la mano un algoritmo de control.

Para entender qué es un algoritmo de control, se puede hacer una similitud con una receta de cocina.

Si tuviésemos a un chef experto que quiere hacer un platillo, pero los ingredientes con los que cuenta tienen características un tanto diferentes de las necesarias, deberá adaptarse para modificar la receta y obtener el platillo. Esto sucede en la estructura. Nadie sabe qué tipo de sismo y de qué magnitud va a llegar en un momento dado. El algoritmo (chef) deberá tener información de lo que va llegando, y con base en eso tomará la mejor decisión posible. Hay ocasiones en que los chefs no saben cómo combinar los ingredientes y arruinan el platillo. En nuestra realidad esto significaría que derriban las estructuras.

Hay infinidad de chefs (algoritmos) disponibles, y tienen nombres diferentes: bang-bang, LQR, LQG, H∞, etcétera. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas, pero no es el motivo de este artículo discutirlos, sólo dejarle a lector la noción de que existen.

La última pregunta sería: ¿cuántos chefs quiere tener? ¿Sólo uno que sea poderoso, o varios pequeños chefs? El superpoderoso deberá tener el conocimiento de todos los ingredientes existentes en la estructura.

Cualquier omisión de alguno de ellos producirá un plato incompleto. Tener varios chefs implica que sólo se enterarán de algunas características de los ingredientes, y harán lo mejor que puedan con ellos. El superchef es algo costoso, pero los resultados son los mejores.

Conclusión Como el lector se dará cuenta, existe una gran variedad de posibilidades en el control estructural. Así como en la cocina, el control todavía puede tener mejores recetas. A decir Sensor verdad, las que tenemos actualDispositivo mente son muy buenas. La próxiSensor ma vez que piense en comprar Dispositivo un producto terminado (edificio) Sensor o realizar uno nuevo, piense en Dispositivo Sistema de la posibilidad de que un chef le adquisición Sensor ayude a mejorar su producto. Se de datos Dispositivo sorprenderá de que a la larga su Sensor producto no tenga daños y que Dispositivo resistirá embates de la naturaleza Sensor sin importar el tipo de ingredientes Dispositivo que lleguen Sistema de adquisición de datos

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TECNOLOGÍA

BIM: construir procesos

MAURICIO IRASTORZA Ingeniero civil analista de infraestructura.

Se ha desempeñado en el sector de infraestructura pesada, en particular en supervisión y control de obra de proyectos carreteros, presas y pistas aéreas en México. Technical Specialist AEC de Autodesk.

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Con las herramientas de este sistema, todas las especialidades involucradas en el proyecto pueden trabajar de forma integral en un modelo de datos común, sin importar si están ubicados en distintas geografías.

Esto ayuda a asegurarse de que todos los miembros del equipo tengan la información más actualizada, lo cual evita conflictos y reelaboraciones del trabajo, e incluso ayuda a las empresas a cumplir con fechas de entrega exigentes. Las herramientas de colaboración de BIM ayudan a disminuir el impacto que tienen los cambios en el diseño en las diferentes áreas.

Para la fabricación de elementos estructurales, BIM es de gran utilidad, ya que permite hacer todo digitalmente incluso antes de producir. La metodología brinda la capacidad de almacenar y procesar datos en un modelo estructural centralizado; los datos pueden convertirse con facilidad en planos de taller para fabricación, con lo que se disminuye el desperdicio y se apoya a los equipos para diseñar y detallar componentes estructurales en menos tiempo, con menos reelaboraciones del trabajo. Esto se traduce en reducciones notables en los costos de construcción.

Además, un modelo BIM permite evaluar los parámetros concurrentes del diseño y probar rápidamente la

El modelado de información para construcción (BIM, building information modeling) es una metodología que a través de un modelo inteligente (con elementos constructivos e información) permite tener un mayor apego al presupuesto inicial, mejor gestión y control del proyecto para disminuir costos y mejor seguimiento al programa de obra para reducir los tiempos de ejecución. Se trata de construir virtualmente antes de hacerlo físicamente, para así analizar el comportamiento del proyecto en el contexto real e identificar posibles interferencias para evitar tiempos inactivos y costos de construcción, con lo cual se disminuye el retrabajo en obra. A través de este modelo se facilita el acceso a la información, se fomenta la colaboración, y todos los involucrados en el proyecto –contratistas, dueños y clientes– están enterados del proceso de diseño y construcción.

La implementación de BIM ofrece múltiples beneficios a lo largo del ciclo de vida del proyecto: mejoría en la colaboración, predictibilidad en tiempo y costo, reducción de órdenes de cambio, mejor comprensión del proyecto y planificación de la mano de obra.

Las herramientas de BIM facilitan la continuidad y la precisión de los datos, además de ayudar a los diseñadores a gestionar diseños óptimos y alcanzar nuevos niBIM permite que los proyectos sean completamente entendibles debido a que es veles de creatividad e innovación. un prototipo en tres dimensiones de lo que se construirá.

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BIMCOMMUNITY.COM

En la industria de la arquitectura, ingeniería y construcción, pasar del uso de planos en 2D al de modelos 3D inteligentes puede ayudar a las empresas a cumplir con los lineamientos de los proyectos, tener un mayor apego al presupuesto, destacarse en procesos de licitación y participar en más concursos.

BIM: construir optimizando procesos y recursos

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optimizando y recursos

Para la fabricación de elementos estructurales, BIM es de gran utilidad, ya que permite hacer todo digitalmente incluso antes de producir.

viabilidad e integridad estructural de distintas opciones, desde la fase de diseño del proyecto, así como ajustar modelos sobre la base de los cambios en el diseño. Con los flujos de trabajo tradicionales de diseño y detallado es casi imposible detectar y corregir cada error en tiempo real; los procesos de BIM pueden evitar errores costosos y prolongados.

Por último, BIM permite que los proyectos sean completamente entendibles, incluso para los inversionistas de los proyectos que no son ingenieros ni arquitectos, debido a que es un prototipo en tres dimensiones de lo que se construirá. La mayoría de propietarios de proyectos estiman que las herramientas de BIM mejoran su capacidad de planificar la construcción.

La industria de la construcción en México se ha transformado con el uso de nuevas tecnologías, por lo que en un breve periodo los beneficios han sido tangibles. En México aún existe una brecha en el desarrollo e

implementación de esta metodología; cuanto más rápido se adapte a los cambios en la industria y tome liderazgo en las mejores prácticas, mayores beneficios obtendrá la construcción en el país en cuanto a rentabilidad y sustentabilidad.

BIM en México Recientemente, la Secretaría de Hacienda y Crédito Público, a través de la Unidad de Inversiones de la Subsecretaría de Egresos, presentó una estrategia que establece la manera en que se apoyará esta metodología para materializarla en México desde la perspectiva del gobierno: la Estrategia para la Implementación del Modelado de Información de la Construcción (MIC), que permitirá generar, intercambiar y gestionar información entre los múltiples actores que participan en la construcción de proyectos a lo largo de todo su ciclo de vida. Esta estrategia “tiene como propósito mejorar los procesos

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BIM: construir optimizando procesos y recursos

procesos para que pueda alcanzarse el máximo potencial de la metodología.”

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Conclusiones En 2003, Estados Unidos lanzó su Programa Nacional 3D-4D BIM3 y lleva años expandiendo BIM en proyectos públicos. En Reino Unido y Corea del Sur, el uso de BIM es obligatorio para proyectos públicos desde 2016; en Chile será obligatorio para 2020.

En algunos países la implementación de BIM ha sido progresiva. En España se volvió obligatorio el uso de BIM en el diseño herramientas de BIM y la construcción en 2018 para inversiones superiores a 2 millones de euros, y para 2020 es obligatorio en todas las fases. El gobierno francés ha exigido el uso de BIM para proyectos de más de 20 millones de euros, aunque paulatinamente se hará obligatorio para todos los proyectos.

En el caso de nuestro país, no existe un mandato que obligue el uso de BIM; en el sector público se ha utilizado esta metodología por decisión de las propias instituciones en algunos casos aislados, como es el caso de la construcción del Nuevo Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México y algunos hospitales del Instituto Mexicano del Seguro Social. También existen casos en que el sector privado ha aplicado BIM en proyectos gubernamentales por iniciativa propia, pero la mayoría de los beneficios los obtienen los contratistas.

El principal incentivo para implementar este modelo en los proyectos de infraestructura pública está en optimizar los costos mediante una mejor planeación y control de los proyectos. Los beneficios esperados del uso de la metodología en México son tanto económicos como sociales. Por un lado, se busca reducir los retrasos en la ejecución de los proyectos públicos, tener ahorros en la etapa de ejecución de los proyectos, ya que el uso MIC puede ofrecer cantidades y costos de producción más precisos, y así tener un mejor control de los recursos asignados durante las diferentes etapas del ciclo de vida del proyecto. Por el lado social, se podrá aprovechar todo este potencial en beneficio de todos, brindado infraestructura de mayor calidad

La mayoría de propietarios de proyectos estiman que las mejoran su capacidad de planificar la construcción.

uuLa industria de la construcción en México se ha transformado con el uso de nuevas tecnologías, por lo que en un breve periodo los beneficios han sido tangibles. En México aún existe una brecha en el desarrollo e implementación de esta metodología; cuanto más rápido se adapte a los cambios en la industria y tome liderazgo en las mejores prácticas, mayores beneficios obtendrá la construcción en el país en cuanto a rentabilidad y sustentabilidad. de desarrollo de la infraestructura pública, considerando la eficiencia de la planeación, disminución de sobretiempos y sobrecostos, así como fortalecer la transparencia y la rendición de cuentas. Además, permitirá mejorar la calidad de los proyectos y su seguimiento integral, así como contar con infraestructura resiliente, eficientar el uso de los recursos públicos y estimular la competitividad global de la industria mexicana de la construcción”.

El documento consigna: “Una solución innovadora aplicable para mejorar la preparación y ejecución de los proyectos de infraestructura pública es la implementación de MIC, metodología para solicitar, generar, intercambiar y gestionar información acordada entre los múltiples actores durante todo el ciclo de vida de un proyecto. Esta información permite a los responsables de los proyectos contar con información actualizada y coherente de todos los elementos y participantes de un proyecto para mejorar la comunicación y coordinación, reducir los problemas o anticiparlos, lo cual permite una reducción de los cambios en la etapa de ejecución, un aumento de la productividad en la construcción y una disminución de los costos del proyecto. ”La estrategia se realizará de manera progresiva y se dividirá en fases; esto permitirá tener tiempo suficiente para el desarrollo de habilidades, capacidades y

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Referencias Estrategia para la Implementación del Modelado de Información de la Construcción. Disponible en: https://www.gob.mx/cms/uploads/ attachment/file/473961/Plan_estrategico_MIC.PDF ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

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HIDRÁULICA

Administración de activos en el Sistema Cutzamala La conservación del Sistema Cutzamala frente al envejecimiento que experimenta es una de las más altas prioridades de la Conagua para garantizar la seguridad hídrica del Valle de México. Como parte de una estrategia clara de desarrollo hídrico regional, el Organismo de Cuenca Aguas del Valle de México inició desde 2013 trabajos encaminados a optimizar los recursos económicos destinados a su conservación, a través de un nuevo enfoque metodológico basado en las mejores prácticas de administración de activos. La metodología que se muestra en este estudio se aplicó a las conducciones denominadas líneas 1 y 2, que actualmente están en operación. Éstas se ubican, dentro del sistema, en la zona de mayor criticidad.

El presente trabajo pone en evidencia conceptos y metodologías de las mejores prácticas internacionales en la administración de la infraestructura y presenta los resultados obtenidos en un caso práctico aplicado al Sistema Cutzamala.

Se realiza un análisis diacrónico de los procesos de construcción de la infraestructura hidráulica mediante la relación de un indicador económico, con indicadores técnicos que caracterizan la evolución de la infraestructura desde 1926 hasta 2016. Se hace una revisión de las políticas de Estado orientadas a la conservación, y de las programáticas de la autoridad hacendaria orientadas hacia su financiamiento.

Se demuestra que la conservación y reforzamiento de las capacidades actuales de aprovechamiento de los recursos hidráulicos es una necesidad real en México, y que el diseño de políticas, estrategias y acciones orientadas a la conservación es un imperativo impostergable para las siguientes administraciones públicas federales.

Se demuestra también que el concepto administración de activos es el que debe regir el proceso transitivo hacia un nuevo un nuevo paradigma en conservación, y que el Estado junto con las escuelas de ingenieros son los encargados de acelerar dicho proceso.

Introducción La construcción de la infraestructura de México durante el periodo posrevolucionario no fue coincidencia ni ocurrencia de los actores que permitieron realizarla. Ésta respondió a estrategias claras de desarrollo económico, político y social. Cada una de ellas se formuló de manera gradual y se aplicaron de forma articulada desde su inicio (Huerta y Chávez Presa, 2003).

En este proceso de construcción de país, la infraestructura hidráulica ha desempeñado un papel fundamental. La participación directa del Estado mexicano en la economía, el centralismo y el uso del gasto público para financiar grandes proyectos permitieron alcanzar niveles de desarrollo insospechados al final de la Revolución mexicana.

En tan sólo 90 años, México construyó infinidad de bordos y presas para controlar el régimen de escurrimientos de los ríos y disponer del recurso en tiempo, espacio y calidad. Se construyeron obras de irrigación, centrales hidroeléctricas y acueductos. Destaca la construcción de 182 grandes presas, que actualmente están en operación y que en su conjunto generan un potencial de almacenamiento de 127,000 Hm3. Con esa infraestructura, hoy se pueden irrigar 6.5 millones de hectáreas para producción de alimentos, generar energía mediante centrales hidroeléctricas cuya capacidad efectiva alcanza 11,500 MW y entregar agua en bloque a cerca de 23 millones de personas a través de 2,000 km de acueductos principales que cuentan con una capacidad conjunta de 75 m3/s (véase figura 1).

El esfuerzo político, económico, técnico y social para alcanzar esta base de desarrollo ha sido de gran envergadura. Así, entre 1926 y 1946 se destinó al sector hidráulico 0.39% del PIB nacional y 0.84% para el periodo 1947-1982. Sin embargo, en los últimos 35 años el gasto público ejercido en el sector ha decrecido respecto a los índices de crecimiento económico hasta niveles promedio del 0.30% del PIB nacional (véase figura 2).

Restricciones económicas, rechazo a la construcción de grandes proyectos y presión sobre los recursos hídricos hacen necesario el replanteamiento de la política

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JUAN C. GARCÍA SALAS Académico titular de la Academia de Ingeniería (AI). Director de Proyectos Estratégicos de Inesproc, S.A de C.V. Director técnico del Organismo de Cuenca Aguas del Valle de México (OCAVM) de 2013 a 2016.

FERNANDO GONZÁLEZ CÁÑEZ Académico titular de la AI. Director general en FGlez Consultores y Asociados. Director general del OCAVM de 2012 a 2017.

GUILLERMO LEAL BÁEZ Académico titular de la AI. Director general de Inesproc, S.A de C.V.

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Administración de activos en el Sistema Cutzamala

49500 33000

2.4

2.5%

2.0

2.0%

1.6

1.5%

1.2

1.0%

0.8

0.5%

0.4

0.0% 2020

0.0

16500 0 1920 16000

8000 6000 4000

4.0%

Cap. efectiva instalada (MW)

10000

2000

Hidroeléctricas GTE (CFE)/PIB Tendencia CEI

14000 12000

1960 1980 Año

GTE/PIB × 100

c

1940

3.0%

63.0

1.5% 1.0% 0.5%

2000 0 1920

72.0

2.0%

1940

1960 1980 Año

2000

0.0% 2020

2.0% 1.5% 1.0%

1940

1960

1980

2000

0.0% 2020

Año 4.0%

81.0

3.5%

2.5%

2.5%

0.5%

1920 d

3.0% GTE/PIB × 100

66000

3.0%

3.5%

54.0 45.0 36.0

Nuevas fuentes de agua potable

3.5% 3.0% GTE/PIB × 100

82500

2.8

4.0%

Grande irrigación Pequeña irrigación GTE/PIB Sup. Hidroagrícola (106 ha)

99000

3.2

3.5%

GTE/PIB × 100

115500

Almacenamiento

b

Caudal (m3/s)

4.0%

132000 Capacidad de almacenamiento (106 m3)

a

27.0

2.0% 1.5% 1.0%

18.0

0.5%

9.0 0.0 1920

2.5%

1940

1960

Año

1980

2000

0.0% 2020

Fuente: García Salas, 2017.

Figura 1. Relación del gasto total ejercido (GTE) por el gobierno federal en infraestructura hidráulica respecto del PIB Nacional y: a) Evolución de la capacidad de almacenamiento en grandes presas de México; b) superficie incorporada con nueva infraestructura hidroagrícola para grande y pequeña irrigación; c) evolución de la capacidad efectiva instalada para generación de energía hidroeléctrica; d) evolución de la capacidad de conducción de agua para consumo humano a través de grandes acueductos.

hídrica nacional para eficientar el recurso en todos sus usos consuntivos, promover el reúso y el intercambio en aquellos donde no se necesite agua de primer uso, y combatir los rezagos en comunidades marginadas.

Dos estrategias parecen resultar evidentes. La primera, que no se aborda en este trabajo, parte del diseño y puesta en marcha de metodologías innovadoras de gestión de cuencas. La segunda estrategia se basa en el replanteamiento de políticas, estrategias y acciones orientadas a la conservación de la infraestructura existente que permitan, mediante modelos pertinentes de administración de infraestructura, optimizar el gasto público. La finalidad es alargar su vida útil para garantizar su confiabilidad. Entonces, la conservación y reforzamiento de las capacidades actuales de aprovechamiento de los recursos hidráulicos es una necesidad imperativa

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que debe reflejarse, de manera inteligible y ordenada, en las estrategias programáticas de la autoridad hacendaria mexicana. Por lo tanto, debe estar declarada desde el Plan Nacional de Desarrollo del Ejecutivo federal. Este documento es el instrumento de trabajo que rige la programación y presupuestación de toda la administración pública federal de México.

En tal virtud, el presente trabajo tiene como objetivo fundamental poner en evidencia conceptos y metodologías que reúnen las mejores prácticas internacionales en la administración de la infraestructura y presentar los resultados obtenidos en un caso práctico aplicado al Sistema Cutzamala, mediante el análisis diacrónico de los procesos de construcción de la infraestructura hidráulica, de las políticas de Estado orientadas a la conservación y de las programáticas de la autoridad hacendaria.

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Administración de activos en el Sistema Cutzamala

0.90

2013-2016

2001-2012

2001-2006

1995-2000

1989-1994

1983-1988

1920

Año

1977-1982

0.00

1971-1976

0.0% 2020

0 2010

0.15

2000

0.5% 1900

2000

1980

0.30

1970

1.0%

4000

1960

0.45

1950

1.5%

6000

1940

0.60

1965-1970

0.75

2.0%

8000

GTE/PIB (%)

1.05

1959-1964

2.5%

1.20

1953-1958

3.0%

b

1947-1952

10000

3.5%

GTE/PIB

GTE/PIB × 100

12000

PIB PIB (miles de millones de pesos)

14000

4.0%

1926-1946

16000

1930

a

Periodo

Fuente: García Salas, 2017.

Figura 2. a) Variación del PIB y relación del GTE en infraestructura hidráulica respecto del PIB nacional ejercido en el periodo 1926 y 2016; b) relación del GTE en infraestructura hidráulica respecto del PIB nacional por periodo específico de administración federal.

Financiamiento de la infraestructura hidráulica El clima económico de las dos décadas posteriores a la Revolución mexicana fue inestable debido a la reconstrucción del sistema político nacional. Sin embargo, las políticas de reorganización de la economía que se pusieron en marcha entre 1920 y 1940 marcaron el punto de arranque de la industrialización de México, no obstante las consecuencias de la crisis mundial de 1929-1932.

Como medida para contrarrestar los impactos de futuras crisis internacionales, a partir de 1933 en México cobró fuerza entre los actores políticos el emprendimiento de un desarrollo interno con aspiraciones de autonomía nacional (Aparicio, 2010). Se consolidaba entonces el nacionalismo económico y la omnipresencia y control del Estado, en particular en la creación de infraestructura para el desarrollo.

En este contexto se crea la Comisión Nacional de Irrigación (CNI) en 1926, con funciones que le permitirían asegurar la planeación, y formular y ejecutar proyectos de obras hidráulicas para riego a través de recursos fiscales o mediante el financiamiento mixto con particulares. Así, entre 1926 y 1946 el porcentaje del gasto público federal que se destinó fundamentalmente a obras para irrigación representó en promedio el 0.39% del PIB. Es importante destacar que durante este periodo se articuló la primera gran estrategia económica de México conocida como “desarrollo estabilizador”, que se aplicó en el país a partir de 1940 y cuyo objetivo fue el promover la industrialización mediante políticas públicas en materia fiscal, monetaria, comercial, salarial, agropecuaria y de fomento a la inversión extranjera, con la finalidad de expandir el crecimiento de la base gravable y así incrementar los ingresos gubernamentales, que

servirían para financiar actividades productivas (Huerta y Chávez Presa, 2003).

De esta forma, en el periodo de 1947-1976 el porcentaje del gasto público federal para infraestructura hidráulica ejercido por la Secretaría de Recursos Hidráulicos (SRH), antes CNI, representó en promedio 0.77% del PIB nacional, con un máximo de 1.19% en 1973 y un mínimo de 0.54% en 1958. Es de destacarse que durante este periodo se experimentó un crecimiento sostenido del gasto en materia hidráulica en cada una de las administraciones federales. En ese sentido, la relación del gasto público respecto del PIB nacional pasó del 0.64% en el periodo 1947-1952 a 1.01% en el periodo 19711976 (véase figura 2).

El modelo de desarrollo estabilizador comenzó a dar señas de agotamiento a finales del decenio de 1960.

Para 1970, la economía de México empezaba a mostrar signos de debilitamiento en sus tasas de crecimiento.

Es a partir de ese momento que el Estado mexicano pone en marcha el modelo denominado “desarrollo compartido”. Éste se caracterizó fundamentalmente por la transformación de la política fiscal y monetaria, con el propósito de que el eje de la inversión nacional lo ejerciera el sector público, gracias a los ingresos petroleros.

Es decir, en este periodo el gasto público fue el motor principal del crecimiento económico. Sin embargo, dicho gasto fue insuficiente para sostener el desarrollo del país, y en razón de ello los niveles de déficit fiscal fueron financiados mediante la contratación de deuda pública externa.

En este orden de ideas, entre 1977 y 1982 el crecimiento económico experimentado en México se caracterizó por un incremento anual del PIB nacional de 7.96%.

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Administración de activos en el Sistema Cutzamala

Así, el porcentaje de gasto público federal ejercido por la Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos (SARH), antes SRH, representó en promedio 1.12% del PIB nacional (véase figura 2), con un máximo de 1.59% en 1981, que representó el máximo histórico observado desde 1926.

Sin embargo, en 1982 y 1983 el PIB nacional decreció 2.00%, y para 1985 el decremento llegó hasta 3.08%.

Esta desaceleración económica, la pérdida de valor del peso y el cambio de las políticas económicas nacionales incidió hasta 1989 en una caída sistemática del gasto total ejercido en el sector hidráulico. De esta forma, los niveles del gasto respecto del PIB nacional cayeron de 1.06% en 1982 a 0.17% en 1989. Este último valor fue incluso menor al observado en 1926, que fue del 0.18%, y apenas superior al de 1935, que alcanzó 0.14%. La crisis económica de 1982 marcaría el fin de las políticas hidráulicas de México.

Frente a la desaceleración económica y a la pérdida de valor del peso mexicano, entre 1982 y 1985 se planteó un nuevo modelo de desarrollo económico, que aún hoy prevalece, con base en dos estrategias macroeconómicas. La primera se orientó a la estabilización de los indicadores macro mediante la reducción de la inflación, a través de la reducción del gasto público, del incremento de los ingresos, del fomento al ahorro interno y del ajuste de la paridad cambiaría a niveles reales. La segunda estrategia consistió en la modernización de la economía nacional para limitar la inflación a través del ajuste de las finanzas públicas.

Con una nueva estrategia macroeconómica, a partir de 1990 el gasto total ejercido en el sector se incrementó marginalmente durante los 10 años siguientes, para llegar a niveles que fluctuarían entre el 0.21% y el 0.30% respecto del PIB nacional. Para el periodo 2001-2006, el porcentaje medio del gasto público ejercido volvió a caer a 0.21%. Entre 2007 y 2012 el gasto ejercido por la Comisión Nacional del Agua (Conagua) tuvo incrementos significativos que llevaron a casi duplicar la relación gasto ejercido-PIB nacional respecto del periodo anterior. La Conagua ejerció hasta 2016 un gasto que representa aproximadamente el 0.32% del PIB nacional (véase figura 2). Para efectos de este estudio, se puede considerar que 20 pesos mexicanos equivalen a un dólar estadounidense.

En este trabajo se ha mencionado que la mayor parte de la infraestructura hidráulica con la que actualmente se cuenta se construyó en un periodo en que la intervención del Estado mexicano en la economía permitió financiar grandes proyectos con una perspectiva de desarrollo regional. Esta infraestructura actualmente continúa en operación y representa la base de una parte importante de la economía nacional. Sin embargo, el Estado mexicano gasta menos en la construcción de infraestructura, y mucho menos en la conservación de la existente, incluso en la que opera directamente el gobierno federal a través de la Conagua.

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Los recursos para conservación de infraestructura hidráulica son escasos, y su aplicación debe llevarse con base en criterios técnicos. Aunado a ello, en México las asignaciones de gasto público a programas y proyectos de inversión deben responder a una estrategia programática que, a su vez, ha de articularse con los programas de gobierno, y por consecuencia con el Plan Nacional de Desarrollo. Es decir, si la conservación de la infraestructura no responde a alguna de las metas y estrategias nacionales, no podrá ser financiada.

Así, la necesidad de conservación de la infraestructura, planteada desde las grandes regiones geográficas, sociales y demográficas del país, es fundamental para comprender que su falla implicaría grandes impactos económicos, políticos y sociales, además de que se incrementaría la brecha existente en los servicios que proporciona. Por tal motivo, la conservación de la infraestructura hidráulica existente como medio para alargar su vida útil, y por consecuencia disminuir el impacto de su falla, debe plantearse como una estrategia inteligible en los programas sectoriales, de manera que existan programas presupuestarios, con programas y proyectos específicos para tal fin.

Si bien tales programas y proyectos pueden encontrarse en los programas presupuestarios sectoriales, hoy en día existen prácticas que impiden la integración de una estrategia específica dentro de los planes de gobierno. Por ejemplo, en los programas presupuestarios, así como en los programas y proyectos registrados por la Conagua, se utilizan conceptos que deberían estar estandarizados, desde la perspectiva de la definición de activos físicos, dentro del “Glosario de términos más usuales en la Administración Pública Federal”, publicado por la Secretaría de Hacienda y Crédito Público. En muchos programas y acciones del gobierno federal se confunde el mantenimiento con la operación, la modernización con la rehabilitación, el refaccionamiento con el reforzamiento. El manejo de un vocabulario unificado, debidamente definido por la autoridad hacendaria e integrado de manera pertinente en los programas presupuestarios permitiría sentar las bases para definir una nueva estructura programática. Ésta debería focalizarse en la conservación de los activos físicos como medio para alargar su vida útil y cumplir con los mandatos de las instituciones en lo que se refiere a la provisión confiable de los servicios públicos, en especial en temas de agua.

Administración de activos físicos Definiciones La palabra “activos” proviene del latín ad satis, que significa "suficiencia". Fue en el entorno financiero donde se empleó por primera vez para indicar una propiedad real con suficiente valor (activo) que permite compensar una deuda (pasivo). En este orden de ideas, el término activos puede asociarse a un concepto más amplio: patrimonio. Éste involucra el conjunto de relaciones

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Administración de activos en el Sistema Cutzamala

pertenecientes a una persona (física o moral) que tiene una utilidad económica y que es susceptible de estimación monetaria. Administrar los activos es, entonces, la acción que permite generar valor para alcanzar utilidad económica.

Para la Secretaría de Hacienda y Crédito Público, un activo está formado por todos los valores propiedad de la empresa o institución, cuya fuente de financiamiento originó aumentos en las cuentas pasivas. Define al activo fijo como las propiedades, bienes materiales o derechos que, en el curso normal de los negocios, no están destinados a la venta, sino que representan la inversión de capital o patrimonio de una dependencia o entidad en las cosas usadas o aprovechadas por ella de modo continuo en la producción de artículos o la prestación de servicios.

La International Organization for Standardization (ISO) define el término “activo” como todo aquello que tiene valor potencial o valor actual. Esta organización define a la administración de activos como el conjunto de acciones coordinadas de una organización para generar valor de sus activos (ISO, 2014). Este proceso se basa en cuatro componentes fundamentales: evaluación de costos, identificación y valoración de riesgos, identificación de oportunidades y valoración de los beneficios esperados.

En los países industrializados se reconoció, a lo largo de la década 1980, que la infraestructura construida después de la Segunda Guerra Mundial estaba envejeciendo. En ese sentido, ésta debía ser reemplazada en el futuro cercano para cumplir con los requerimientos en los niveles de servicio exigidos, en un contexto económico

Pucuato

de restricción. Para afrontar el reto, emerge un cambio en el paradigma de inversión en infraestructura que, de estar centrado en la construcción de nuevas obras, pasó a un enfoque de reemplazo y rehabilitación con costos óptimos. Lo anterior con la finalidad de llevar a la sustentabilidad financiera, en el largo plazo, a las instituciones encargadas del aprovisionamiento de infraestructura.

Este cambio requirió nuevas habilidades y competencias para integrar planes técnico-financieros, alineados a los objetivos estratégicos de las organizaciones.

Así, en el ramo de la infraestructura, la administración de activos se define como el proceso que permite cumplir sosteniblemente con los niveles de servicio para los que fue construida, de una forma económica, mediante acciones de conservación, sustitución, mantenimiento y rehabilitación de sus componentes (NMSG, 2015).

Administración de activos en el Sistema Cutzamala En el Valle de México, el tema del agua es un asunto que tiene carácter de urgente. Si bien la población de la Ciudad de México ha permanecido casi constante, con 8.2 millones de habitantes entre 1990 y 2015, la población del área metropolitana pasó de 15.5 millones de habitantes a cerca de 22.8 millones de habitantes en el mismo periodo. De tal suerte, la disponibilidad natural media per cápita del Valle de México disminuyó hasta 101 m3/año, valor que resulta ser el menor en escala nacional. En consecuencia, la demanda de agua en la región ha crecido de manera proporcional, y la oferta se ha incrementado, lo cual ha contribuido a la sobreexplotación del acuífero del Valle de México.

Sabaneta Agostitlán

Michoacán

Tuxpan

Villa Victoria

El Bosque Chilesdo Ixtapan del Oro Valle de Bravo Colorines

Presas Plantas de bombeo Los Berros Tanques y otros Canales abiertos Acueductos y túneles Subcuencas Sistema Cutzamala Límites estatales Zona Metropolitana del Valle de México

Tanque Santa Isabel

Tanque Pericos

Lumbrera Túnel Analco-San José

Estado de México Distrito Federal

N

Municipios abastecidos Estado de México Delegaciones abastecidas Distrito Federal

0

10

20 km

Fuente: BM, 2015.

Figura 3. Sistema Cutzamala y cuencas de captación.

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Administración de activos en el Sistema Cutzamala

Cilindro presforzado

del Valle de México; c) prospección de nuevas fuentes externas de agua; d) conservación y reforzamiento de las capacidades actuales de aprovechamiento mediante el diseño de metodologías innovadoras de gestión de cuencas y administración de activos.

Cilindro presforzado

Región de falla

Y Z

Cilindro de acero con área de corrosión

X

Modelo de elementos finitos del tubo 3351B, incluyendo de corrosión del cilindro Sistema Cutzamala Clase 50 ECP 1.5 metros de cobertura de terreno Límite de microagrietamiento Límite de agrietamiento visible Límite de fluencia Límite de resistencia Presión de trabajo (40 M.C.A.)

160

120

60 40 20 0 0

10

20

30

30 de septiembre de 2015, 53 espiras rotas

80

12 de octubre de 2015, 75 espiras rotas 15 de octubre de 2015, 78 espiras rotas

100 13 de septiembre de 2015, 44 espiras rotas

Presión (M.C.A.)

140

40 50 60 Número de espiras rotas

70

80

Límite de fluencia

90

100

Figura 4. Modelo de elementos finitos de un tubo PCCP y curvas de deterioro resultantes.

Después de 40 años, la demanda de agua potable en la metrópoli no ha podido ser satisfecha; se estima que existe un déficit de aproximadamente 10 m3/s, y una sobreexplotación evaluada en 20 m3/s. Además, los hundimientos regionales han provocado la desarticulación de los sistemas de distribución e incrementado los niveles de fugas. Aunado a ello, la infraestructura existente de abastecimiento de agua está llegando al final de su vida útil, lo que implica tener costos de operación, conservación y mantenimiento cada vez mayores. Todo ello en un contexto de escasez de recursos económicos, de pérdida de capacidades institucionales y de conflictos por el uso de los recursos hídricos.

Ante los cambios que el país ha experimentado en los últimos 25 años, es necesario establecer nuevos paradigmas que permitan hacer frente a la problemática del agua en la región. En tal virtud, en el Valle de México se han planteado cuatro estrategias de acción, a saber: a) disminución de fugas de las redes primarias de distribución mediante acciones de sustitución y conservación; b) aprovechamiento y manejo de fuentes internas de agua superficial y subterránea captando agua de lluvia en las tres presas más importantes del poniente

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Sistema Cutzamala El Sistema Cutzamala es la fuente de agua superficial más importante para la ciudad de Toluca y la Zona Metropolitana del Valle de México. Fue construido y puesto en operación, en sus diferentes etapas, entre 1982 y 1992, sobre la base del Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán, construido por la Comisión Federal de Electricidad (CFE) entre 1944 y 1957. Su extensión abarca los estados de Michoacán, México y la Ciudad de México, en el centro de la República mexicana. Intercepta, mediante infraestructura hidráulica, las cuencas de los ríos Tuxpan, El Bosque, Ixtapan del Oro, Villa Victoria, Chilesdo-Colorines y Valle de Bravo. La superficie total de captación es de aproximadamente 3,400 km2 (véase figura 3).

Los componentes principales del sistema son: a) sie­ te presas principales con capacidad útil de 790.9 Hm3; b) seis plantas de bombeo con capacidad para elevar 24 m3/s en un desnivel de 1,100 m; c) 322.3 km de con­ ducciones primarias, de los cuales 205.8 km corresponden a tuberías de concreto reforzado y acero, 72.5 km a canales revestidos y 44 km a túneles; d) una planta potabilizadora con capacidad de diseño de 20 m3/s.

Sistema de Administración de Activos del Sistema Cutzamala La conservación del Sistema Cutzamala frente al envejecimiento que experimenta es una de las más altas prioridades de la Conagua para garantizar la seguridad hídrica del Valle de México; no sólo porque aporta el 22.7% del caudal ocupado por sus habitantes, sino también porque el funcionamiento de las redes locales depende de la presión que aporta el sistema para su correcto funcionamiento. Como parte de una estrategia clara de desarrollo hídrico regional, el Organismo de Cuenca Aguas del Valle de México inició desde 2013 trabajos encaminados a optimizar los recursos económicos destinados a su conservación, a través de un nuevo enfoque metodológico basado en las mejores prácticas de administración de activos. La metodología que se muestra en este estudio se aplicó a las conducciones denominadas líneas 1 y 2, que actualmente están en operación. Éstas se ubican, dentro del sistema, en la zona de mayor criticidad.

El Sistema de Administración de Activos del Sistema Cutzamala (SAA-SC) tiene seis componentes principales.

Inventario y registro de activos Su función principal es conocer con detalle la condición que guardan los activos del sistema y el entorno en el cual funcionan. El SAA-SC dispone de un levantamiento

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Administración de activos en el Sistema Cutzamala

topográfico detallado de todos los componentes que integran las líneas 1 y 2, el cual está asociado a un sistema de información geográfica que almacena y representa la informa­ción sobre 22,500 tubos. Además, estudios de resistividad y análisis de suelos a lo largo de la línea de conducción permitieron caracterizar la agresividad del suelo hacia las tuberías de concreto presforzado.

Entre 1992 y 1993 se instalaron 103 estaciones de monitoreo sobre la línea 1, y 33 sobre la línea 2, para el registro de potenciales que permitieron establecer las condiciones de envejecimiento de los tubos. En octubre de 2001 se llevaron a cabo estudios forenses en un tubo que presentó fugas y se concluyó que la falla fue por causa del fenómeno de la corrosión. A partir de ese momento se determinó con certeza el proceso de envejecimiento.

Evaluación de la condición de los activos Refiere a la caracterización del estado actual de los activos físicos, es decir, el diagnóstico de su estado de salud. Para establecerlo se hace necesario realizar trabajo de ingeniería mediante inspecciones físicas, pruebas de laboratorio, monitoreo y modelación matemática, entre otras técnicas. Es importante mencionar que las líneas 1 y 2 del Sistema Cutzamala fueron construidas con tuberías de concreto presforzado (prestressed concrete cylinder pipe, PCCP). Estas tuberías se conforman de un cilindro fabricado con hojas de acero de calibre pequeño que sirven como una membrana hermética y proveen soporte axial y de flexión al tubo.

Entre 2011 y 2014 se evaluó el estado de salud de las espiras en los 22,500 tubos que conforman las líneas 1 y 2. Para ello, se aplicaron técnicas de inspección electromagnética continua. Esta tecnología consiste en un dispositivo emisor/receptor que navega al interior de un tramo del acueducto funcionando en carga. El dispositivo genera un campo electromagnético cuya señal es amplificada por la presencia de los componentes de acero. Cuando existen espiras rotas, el campo magnético se distorsiona y es registrado en el espacio y en tiempo. Esto permite identificar la posición de las zonas dañadas en un tubo en particular.

Paralelamente a los trabajos de diagnóstico inicial, y con el objetivo de evaluar en tiempo real el deterioro, se instaló un sistema para monitorear la ruptura de espiras en cada uno de los tubos. El sistema se conforma de dos cables de fibra óptica que se instalan dentro de los tubos, a lo largo de un tramo específico en cada una de las líneas. La fibra óptica se encuentra conectada a un centro de control que emite continuamente una señal que viaja a lo largo de la fibra. Esta señal se ve alterada gracias a la energía liberada en el momento de la ruptura de una espira. El sistema registra y almacena la posición, así como el instante del evento. Un sistema administra toda la información que se genera. Además, está condicionado para emitir alarmas sobre un envejecimiento acelerado.

Evaluación del riesgo La etapa de evaluación del riesgo está conformada por cuatro componentes: el modelo de deterioro, el modelo de comportamiento del sistema, el manejo del riesgo y la priorización de activos.

El modelo de deterioro se construye a partir de los mecanismos de falla del activo. Tiene como objetivo evidenciar las causas del envejecimiento y sirve para controlar los elementos que comprometen los objetivos para los que fue construido el activo. A partir de ello, es posible pronosticar, con un cierto nivel de incertidumbre, el tipo y la temporalidad de las fallas de los activos del sistema.

Por otro lado, es necesario contar también con un modelo que describa el comportamiento del sistema, y evidentemente, de las interacciones entre activos y entre los agentes externos que solicitan el sistema. Esencialmente éste debe ser un modelo flexible y robusto, con la finalidad de que sirva como herramienta de soporte no sólo para la evaluación del riesgo, sino también para simular una gran cantidad de escenarios. La integración de los resultados en información se usa en la toma de decisiones necesaria para definir una acción de intervención en el sistema. En ese sentido, para simular la mecánica de falla de un tubo, se elaboró un modelo numérico de un tubo PCCP para analizar, con base en elementos finitos, el estado de esfuerzos de las tuberías frente a solicitaciones internas ejercidas por la presión de trabajo y por sobrepresiones debidas a golpe de ariete.

La carga debida a la altura de tierra se consideró como solicitación externa.

En el modelo se representaron las diferentes capas que conforman una tubería de concreto presforzado, al igual que el refuerzo helicoidal. La campaña de simu­ laciones se realizó mediante un análisis de sensibilidad, en función de la variación del número de espiras rotas ubicadas en cada uno de los tercios en que se dividió la tubería, así como de las solicitaciones mecánicas. Este modelo permitió crear curvas de deterioro en función del número de espiras rotas, de la presión interna, asociadas a un conjunto de tuberías caracterizadas por su clase y altura promedio de tierra sobre su lomo (véase figura 4).

Los resultados del monitoreo en tiempo real mediante fibra óptica están asociados a un sistema de representación de fácil entendimiento, a través de un código de colores de semáforo que permite distinguir el nivel de deterioro de cada tubo. La jerarquización se realiza de manera automática, con base en el número de espiras rotas en cada tubo y la zona de deterioro en que se encuentran.

Toma de decisiones En etapa de toma de decisiones, el modelo transforma los datos del monitoreo en tiempo real en información que es analizada para evaluar el ciclo de vida de los activos. Con ello se permite plantear las estrategias de conservación. Para ello se realiza un análisis trimestral que

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Administración de activos en el Sistema Cutzamala

permite determinar el ciclo de vida de tramos específicos de las líneas 1 y 2, mediante la evaluación del riesgo de falla. Estos análisis permiten establecer las estrategias de conservación, que son reforzamiento o sustitución.

Las estrategias de conservación son evaluadas constantemente, así como los recursos disponibles, la criticidad del sistema (líneas 1 y 2) y el manejo de la demanda del servicio, de tal suerte que los impactos de las acciones de conservación sean mínimos y estén conciliados con los clientes.

Las decisiones sobre las intervenciones se efectúan con el visto bueno de la alta dirección. Con ello, se procede a la planeación de acciones para la puesta en marcha de las estrategias arriba indicadas y para la elaboración de los programas de ejecución de los trabajos de conservación.

Mantenimiento, reparación, rehabilitación y reemplazo Se dispone también de una estrategia en la toma de decisiones. Con ello, es posible elaborar los programas de ejecución para la conservación. Así, el Sistema de Administración de Activos del Sistema Cutzamala encuentra su principal materialización en la ejecución de las acciones de conservación de las líneas 1 y 2 que son programadas, una vez que el riesgo y sus impactos son evaluados. Las acciones de conservación son: a) reforzamiento externo pasivo mediante abrazaderas de acero; b) reforzamiento externo activo mediante tendones; c) sustitución o reemplazo (véase figura 5).

El reforzamiento externo activo mediante tendones se realiza en tubos cuyas espiras presentan una tasa de ruptura casi constante; esto sucede en zonas donde el ataque químico del suelo es poco significativo. Tal comportamiento sugiere que el tubo no presenta daño por corrosión evidente en su superficie. El reforzamiento externo pasivo mediante abrazaderas de acero se ejecuta principalmente en zonas con baja presión; por su parte, la sustitución se realiza en aquellos tubos que presentan incrementos abruptos en la ruptura de sus espiras. Esto sugiere concentración del ataque corrosivo y posibilidad de encontrar espiras a punto de llegar a su a

límite de resistencia, que se rompen durante el descubrimiento del tubo.

Por otra parte, desde que entraron en operación las líneas 1 y 2, se han presentado cinco estallamientos.

Dos se registraron en la misma zona en agosto de 2013 y en abril de 2016. Con el trabajo de ingeniería forense que se realizó para el primero se observó la existencia de corrosión interna en el alma de acero que se comprobó en la ingeniería forense del segundo tubo. Esto fue de suma importancia, porque hoy en día no existe tecnología que permita evaluar dichos procesos de deterioro y mucho menos monitorearlos a lo largo del tiempo.

Sin embargo, las curvas de deterioro de esa zona se modificaron con base en los resultados de la ingeniería forense. Hoy, esa zona está particularmente vigilada tanto por los niveles de riesgo como por su criticidad dentro del Sistema Cutzamala.

Priorización para análisis futuros El SSA-SC ha probado su eficacia. Gracias a este sistema, el Organismo de Cuenca Aguas del Valle de México ha reducido sustancialmente el riesgo de falla en las líneas 1 y 2 del Sistema Cutzamala. Desde que entró en marcha, se identificaron 160 tubos con alto riesgo de falla, de los cuales 100 han sido sustituidos y 60 se han reforzado mediante tendones y abrazaderas. Gracias a este sistema, hoy existe una planeación financiera de largo plazo para la conservación del Sistema Cutzamala. Se dispone de carteras de inversión, registradas en programas específicos de la Comisión Nacional del Agua.

Conclusiones La construcción del México que hoy conocemos es resultado de diferentes procesos de planeación nacional iniciados a partir de 1920, en los que la infraestructura hidráulica ha desempeñado un papel fundamental.

La participación directa del Estado mexicano en la economía, el centralismo y el uso del gasto público para financiar grandes proyectos permitieron alcanzar niveles de desarrollo insospechados al final de la Revolución mexicana. En tan sólo 90 años, México construyó b

c

Figura 5. Acciones de intervención en las líneas 1 y 2 del Sistema Cutzamala: a) reforzamiento externo pasivo mediante abrazaderas de acero; b) reforzamiento externo activo mediante tendones; c) sustitución.

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Administración de activos en el Sistema Cutzamala

182 grandes presas, que actualmente tienen un potencial de almacenamiento de 127,000 Hm3, para irrigar 6.5 millones hectáreas de tierras, generar energía con instalaciones cuya capacidad alcanza 11,500 MW y entregar agua en bloque a cerca de 23 millones de personas a través de 2,000 km de acueductos principales. Sin embargo, con las tendencias de gasto público aplicado al sector hidráulico en los últimos 20 años, hoy en día se necesitarían: • 50 años para incrementar el volumen potencial de almacenamiento en 20 Hm3 • 45 años para incrementar en 10 m3/s la capacidad para trasvasar agua para consumo humano • 50 años para construir nueva infraestructura hidro­ agrícola que permita incorporar 500 mil hectáreas de nuevas tierras para grande irrigación El paralelismo de los procesos históricos de muchos de los países de América Latina permite afirmar que la conservación y el reforzamiento de las capacidades actuales de aprovechamiento de sus recursos hidráulicos emergen como una necesidad para no comprometer su desarrollo. El diseño de políticas, estrategias y acciones orientadas a la conservación de la infraestructura hidráulica existente es entonces un imperativo impostergable para los responsables de la planeación nacional de nuestros países.

En el caso de México, esto debe acompañarse de un replanteamiento profundo de las instituciones encargadas de construir, operar y conservar infraestructura hidráulica sustancial para el desarrollo de las regiones.

Se necesita también un replanteamiento de las políticas hacendarias para garantizar el financiamiento gubernamental de esas tareas, pero también el replanteamiento de esquemas de participación privada. En este trabajo se ha evidenciado que el Estado mexicano supo responder a las exigencias de desarrollo en infraestructura del país. Se transformó y creó instituciones en momentos en que socialmente aún no se encontraba estable, intervino en la economía para financiar grandes proyectos y fue resiliente frente a momentos de crisis económica.

Desde el Estado, pero también desde las escuelas de ingenieros, se deben internalizar conceptos innovadores que lleven a la transición del paradigma actual que rige las prácticas de conservación de la infraestructura.

No es posible continuar aplicando recursos para conservación en un contexto de restricción financiera sin hacer ingeniería, sin evaluar la criticidad de los sistemas, sin contar con información que permita caracterizar su ciclo de vida; es decir, sin optimizar los recursos disponibles, de por sí escasos.

En México, esta transición debe impulsarse desde las mismas estrategias de gobierno, que se plasman en el Plan Nacional de Desarrollo, para que puedan integrarse, de manera ordenada e inteligible, a las estrategias programáticas, con un vocabulario unificado entre economistas, ingenieros y tomadores de decisiones.

Las escuelas de ingenieros deben transformar sus planes de estudio para formar especialistas, con enfoque moderno y pertinente, hacia la conservación de la infraestructura. Este reto no es nuevo, porque las instituciones académicas supieron responder a las necesidades del momento en que se inició la construcción del México moderno. Hoy no debería ser la excepción.

La administración de activos físicos es el concepto que debe regir el proceso transitivo a un nuevo paradigma. Así se entendió en la Comisión Nacional del Agua para administrar uno de los sistemas hidráulicos más complejos del mundo, del que dependen varios millones de personas.

El Sistema de Administración de Activos del Sistema Cutzamala es el resultado de un trabajo que ha llevado más de 15 años de esfuerzos técnicos y financieros.

Es el resultado del trabajo de muchos funcionarios que han sabido entender el valor que agrega el Sistema Cutzamala al desarrollo del Valle de México y de Toluca.

El SAA-SC ha contribuido a transformar los objetivos organizacionales del operador, porque ha integrado planes y programas de trabajo estructurados para la conservación de la infraestructura. En el SAA-SC participan funcionarios que han desarrollado capacidades técnicas que aseguran su prevalencia en el tiempo.

Hoy en día las decisiones de conservación del Sistema Cutzamala se toman con criterios técnicos, con niveles de incertidumbre manejables, pero sobre todo con la certeza de que la ejecución del gasto público se está realizando de manera óptima, en el lugar indicado

Referencias Aparicio Cabrera, A. (2010). Economía mexicana 1910-2010. Balance de un siglo. Foro “Pasado, presente y perspectivas de México”.

Tema V: Estado y revolución: Balance de un siglo y balance de la situación económica del país. Espacio Común de Educación Superior y Facultad de Economía de la Universidad Nacional Autónoma de México. Conmemoración del Bicentenario de la Independencia y del Centenario de la Revolución. Disponible en: http://www.eco nomia.unam.mx/profesores/aaparicio/Econom%C3%ADa.pdf Banco Mundial, BM (2015). Cutzamala: diagnóstico integral. Comisión Nacional del Agua, Conagua y Banco Mundial. Washington. Disponible en http://documentos.bancomundial.org García Salas, Juan C. (2017). Administración de activos físicos: nuevos paradigmas para la conservación de infraestructura hidráulica en México. Trabajo de ingreso a la Academia de Ingeniería, A. C. México. Disponible en http://www.ai.org.mx.

Huerta, H. M., y M. F. Chávez Presa (2003). Tres modelos de política económica en México durante los últimos sesenta años. Análisis Económico (37) XVIII: 55-80.

International Organization for Standardization, ISO (2014). ISO 55000 Asset management. Overview, principles and terminology, ISO/TC 251/WG 1.

National Asset Management Steering Group, NMSG (2015). International infrastructure management manual. 5ª ed.

Este artículo es una síntesis adaptada del trabajo de ingreso del autor principal a la Academia de Ingeniería, A.C. Es también el trabajo ganador del Premio Miguel A. Urquijo 2017 que otorga el CICM al mejor artículo técnico. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

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PLANEACIÓN

La importancia de los sistemas de gestión de la calidad en los laboratorios El mercado mundial requiere que los procesos, productos y servicios que ofrecen las organizaciones sean de alta calidad, para cumplir con las exigencias competitivas y los requerimientos de los clientes. La calidad del producto o servicio deriva de la capacidad de la organización para dar una respuesta adecuada y satisfactoria a las necesidades y expectativas de aquéllos.

NAOMI MENDOZA Ingeniera civil con especialidad en Alta dirección. Ha implementado sistemas de gestión con las normas ISO 9001:2015 e ISO 17025:2017, como consultora en durabilidad de estructuras de concreto y como auxiliar de investigación en el IMT. FRANCISCO ROMERO Ingeniero civil con posgrado en Ingeniería de vías terrestres, transporte y logística. Fue coordinador técnico en la Asociación Mexicana del Asfalto. Actualmente es director general de la empresa CEVITER.

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La Organización Internacional de Normalización (International Standard Organization, ISO), formada por diversas organizaciones nacionales, es la responsable de crear estándares que se utilizan como referencia internacional para lograr que los procesos de producción o el desarrollo de un servicio cumplan con requerimientos específicos.

En el decenio de 1980, el control pasó a ser garantía de calidad; ésta ya no se limitaba únicamente al producto, sino que englobaba todo el proceso y la cadena de producción, para garantizar la conformidad con el producto. Así, en 1987 fue publicada la norma ISO 9001, y desde entonces ha sido utilizada por organizaciones en todo el mundo para demostrar que pueden ofrecer, de forma consistente, productos y servicios de buena calidad, y que pueden optimizar sus procedimientos y ser más eficientes.

En México, la norma ISO 9001 comenzó a darse a conocer en 1992, y se utilizó principalmente en la industria de la fabricación a gran escala. No fue hasta el año 2000 que la norma comenzó a ser aplicada por empresas que ofrecían servicios.

La norma ISO 9001 tiene como objetivo alcanzar los más altos niveles de calidad con un sistema de gestión de la calidad eficaz y en mejora continua; define a la calidad como el “grado en el que un conjunto de características inherentes a un objeto (producto, servicio, proceso, persona, organización, sistema o recurso) cumple con los requisitos”. Por otro lado, la norma

ISO/IEC 17025 permite la administración y utilización de la documentación del laboratorio, tanto en la gestión como en la técnica, para demostrar así su competencia técnica.

Cada año, la ISO realiza una encuesta (ISO Survey) que muestra el número de certificados válidos emitidos en escala mundial. Según esta encuesta, en 2017 se emitieron en México 7,184 certificados en ISO 9001 (ISO Survey, 2017). La encuesta clasifica por sectores el total de certificados en el mundo, siendo el sector de la construcción el cuarto lugar (ISO Survey, 2017), lo que demuestra que las organizaciones apuestan por esta herramienta para lograr enfrentar los desafíos de competitividad global.

El mercado mundial requiere que los procesos, productos y servicios que ofrecen las organizaciones sean de alta calidad, para cumplir con las exigencias competitivas y los requerimientos de los clientes. En la figura 1 se puede observar el desarrollo de la certificación bajo la normativa ISO 9001 en el sector de la construcción en escala internacional.

La calidad del producto o servicio deriva de la capacidad de la organización para dar una respuesta adecuada y satisfactoria a las necesidades y expectativas de los clientes. Es por ello que la calidad del servicio es fundamental para la competitividad, la cual es definida por el usuario o consumidor del producto.

En la bibliografía se refieren investigaciones con usuarios de diferentes servicios en varias partes del mundo y se identifican 10 dimensiones genéricas que

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La importancia de los sistemas de gestión de la calidad en los laboratorios

utilizan los consumidores en la evaluación de la calidad del servicio: 1. Elementos tangibles 2. Actitud responsiva 3. Cortesía, trato 4. Facilidad de acceso 5. Comprensión 6. Confiabilidad 7. Competencia 8. Seguridad 9. Comunicación 10. Credibilidad

control estandarizado es implementando un SGC, para lo cual debe tenerse: 1. Una orden de trabajo elaborada al momento de tomar la muestra, donde se incluya la información general de ésta.

2. Una bitácora de recepción de muestras en el laboratorio donde se coloquen los datos generales de éstas, como fecha de recepción, cliente, tipo de muestra, fecha de muestreo, ensayo a realizar, cantidad y tiempo de entrega, entre otros datos que puedan ayudar a identificar claramente la muestra recibida y así evitar su extravío.

De allí la importancia del sistema de gestión de la calidad en la organización, la cual indica que se han establecido las herramientas y los procedimientos necesarios para garantizar la calidad del producto o servicio, además de que se tiene un sistema de evaluación y mejora continua.

Confiabilidad de los resultados Para la ISO, la calidad es el grado en el que un conjunto de características inherentes al producto cumple con los requisitos. Debido a ello, para un laboratorio cuyo objetivo es brindar servicios de calidad, es primordial asegurarse de que los resultados de los ensayos realizados sean confiables. Para tal fin, los laboratorios se pueden apoyar en los beneficios que da el tener un SGC implementado en la organización: 1. Perfiles de puesto de cada uno de los colaboradores involucrados en el proceso de realización de ensayos de laboratorio, donde se especifiquen sus actividades, responsabilidades y autoridades, así como los requerimientos académicos y de experiencia necesarios.

2. Carta compromiso en la que todos los colaboradores, socios y dueños se comprometen a cumplir con los requerimientos del cliente y a ser completamente imparciales en los resultados, así como mantener la confidencialidad.

3. Procedimientos, manuales, instrucciones técnicas y formatos que ayuden en la realización de los ensayos de laboratorio correctamente, de acuerdo con normativas oficiales, con métodos validados y con control de los registros de los resultados obtenidos.

Sistemas de gestión de la calidad Un sistema de gestión de calidad (SGC) es una herramienta que se basa en la norma ISO 9001 y está diseñado para ser aplicado en cualquier tipo de organización, sin importar su tamaño o giro. Su principal función es establecer los requisitos para tener estandarizado un producto o servicio y cumplir con los requerimientos del cliente.

En un laboratorio, por el tipo de servicios que ofrece, es necesario mantener organizada la información y los registros referidos al control de muestras, en aras de la confiabilidad de los resultados.

Control de muestras Uno de los registros que más problemas presentan en los laboratorios de pruebas es el control de las muestras que llegan para ser ensayadas. Una manera de tener un

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Año Figura 1. Empresas certificadas en ISO 9001 en el sector de la construcción en escala mundial (ISO Survey, 2017).

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La importancia de los sistemas de gestión de la calidad en los laboratorios

4. Personal capacitado que, además de sus estudios académicos, competencia técnica y experiencia, tenga en su haber un programa de capacitación en la organización. Este programa debe realizarse con base en las necesidades de cada uno de los colaboradores, detectadas mediante evaluaciones anuales o por solicitud especial de actualización según requerimientos de los clientes.

5. Ensayos r y R (es decir, repetibilidad y reproducibilidad) que aseguren la calidad de los resultados verificando que éstos tienen una precisión y exactitud aceptables. El laboratorio debe contar con un programa en el que se calendaricen los controles tanto internos como externos.

6. Control de la información documentada, tanto los formatos como los registros que se van generando en el laboratorio; esto facilita la identificación, aprobación, distribución y control de cambios de todos los documentos y registros, así como la consulta futura de algún registro en específico.

7. Inventario de equipos y herramientas que permita saber qué se tiene en el laboratorio, su cantidad, estado físico actual y lugar donde se encuentra, además de asignar un código de identificación a cada equipo y herramienta. Como apoyo para control del equipo y herramienta que sale del laboratorio, debe tenerse una bitácora de salida y entrada para saber qué es lo que sale y quién lo tiene.

8. Programa de calibración y verificación de equipos, que ayudará a mantenerlos controlados y confiables, con trazabilidad a las unidades del sistema internacional, además de que se encuentren identificados mediante un código de acuerdo con el inventario.

Dicho programa deberá contener información general de cada equipo, como marca y modelo, así como la última fecha de calibración/verificación, la empresa que lo realizó y la fecha de la siguiente; de esta manera se evitará tener resultados erróneos en los ensayos.

Adicionalmente, se deberán desarrollar instructivos para el correcto manejo y transporte de los diferentes equipos de trabajo, así como de los patrones de referencia, con el objetivo de evitar su contaminación y deterioro.

9. Instalaciones y condiciones ambientales adecuadas que permitan la ejecución de los ensayos de la manera correcta y de acuerdo con las normativas vigentes.

Entrega de resultados La entrega de resultados es otro de los factores importantes para un laboratorio, pero sobre todo para el cliente, pues determina el que vuelva o no a contratar un servicio. El SGC también puede ayudar al control de la entrega de resultados mediante: 1. La bitácora de recepción de muestras en el laboratorio, donde se puede colocar la fecha en que se deberá entregar el informe de resultados correspondiente a cada una de las muestras que van llegando.

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2. Acuses de entrega, que servirán como un control para saber qué se ha entregado y cuándo, además de que –en la medida en que el cliente firma de recibido– es una forma en que la empresa se ampara ante reclamaciones.

3. Indicadores de resultados del área técnica, donde se evalúe la entrega puntual de los resultados.

Satisfacción del cliente El elemento más importante para las organizaciones es la satisfacción del cliente, y ésta es la base de un SGC. Los clientes requieren que los servicios ofrecidos por el laboratorio cumplan con sus necesidades y expectativas, así como con los tiempos de entrega y la calidad del informe final de resultados. El SGC cuenta con la encuesta de satisfacción, en la que se pueden evaluar los servicios contratados, la atención y a la empresa de forma general, y se puede aplicar cada año o cada medio año para clientes con proyectos largos, o bien cuando se concluya un servicio para clientes de proyectos cortos. La encuesta servirá para saber en qué aspectos se encuentra bien y en qué otros aspectos puede mejorar la organización, para así brindar un mejor servicio.

Como parte de la evaluación de la satisfacción del cliente, también existe un procedimiento de quejas relacionadas con el servicio que se ofrece en el laboratorio. La queja puede estar relacionada con un servicio como tal o con uno de los colaboradores involucrados en el servicio. ¿Cómo saber si un SGC es adecuado?

Además de la certificación ISO, para laboratorios de pruebas en México existe la Entidad Mexicana de Acreditación (EMA), que es la encargada de acreditarlos con base en la norma ISO/IEC 17025. En el año 2018 la EMA reportó un total de 680 acreditaciones, de las cuales únicamente el 11% (76) fue del área de construcción (EMA, 2019).

Por demanda del mercado, en México existen otros organismos que validan o reconocen laboratorios en el sector de la construcción, para asegurar la calidad en las obras en que participan. Entre los objetivos de estos organismos está definir los requisitos de gestión y técnicos que un laboratorio de ensayos debe tener mínimamente, como personal, equipo, instalaciones, metodologías e informes, entre otros.

También existen consultoras especializadas en ISO que revisan el SGC de la organización para garantizar la homogeneidad y continuidad del proceso de asegu-

uuEl elemento más importante para las organizaciones es la satisfacción del cliente, y ésta es la base de un SGC. Los clientes requieren que los servicios ofrecidos por el laboratorio cumplan con sus necesidades y expectativas, así como con los tiempos de entrega y la calidad del informe final de resultados.

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C

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La importancia de los sistemas de gestión de la calidad en los laboratorios

ramiento de calidad y el cumplimiento en el tiempo de entrega con las especificaciones preestablecidas. Estas consultoras pueden emitir un documento (con vigencia de un año) que valida el SGC, o pueden apoyar para el logro de la certificación/acreditación ante una institución autorizada por ISO o con la EMA, lo cual sería una ventaja competitiva. Además, la existencia de laboratorios certificados o acreditados estimula la regulación del mercado al aumentar eficientemente la competencia y la innovación. Es por esto que cada año se incrementa el número de empresas que obtienen la certificación en SGC en alguna de las normas ISO. Conclusiones La instauración de un SGC adecuado en el laboratorio ofrece a la organización numerosas ventajas, entre las que se pueden encontrar las siguientes: • Identificación de fallos y errores, gracias a la gestión preventiva y de mejora.

• Aumento de los niveles de productividad gracias a la clarificación de los procesos.

• Garantía de la competencia del personal.

• Opción para ser contratado por organizaciones privadas y públicas que sólo optan por laboratorios que operen con un SGC.

uuPor demanda del mercado, en México existen otros organismos que validan o reconocen laboratorios en el sector de la construcción, para asegurar la calidad en las obras en que participan. Entre los objetivos de estos organismos está definir los requisitos de gestión y técnicos que un laboratorio de ensayos debe tener mínimamente, como personal, equipo, instalaciones, metodologías e informes, entre otros.

• Mejora de la reputación y la imagen del laboratorio en el plano nacional e internacional.

• Confianza en el servicio ofertado Referencias The ISO Survey of Management System Standard Certifications, ISO Survey (2017). Recuperado de https://www.iso.org/the-iso-survey. html Entidad Mexicana de Acreditación, EMA (2019). [Laboratorios acreditados]. Recuperado de http://consultaema.mx:75/directorio_le/Lis tasVerif/CERO_NOCONFORMIDADES/laboratoriosreembolso.pdf ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

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ALREDEDOR DEL MUNDO

Puente Chacao

36

N O

Puerto Montt E

La Pasada

S

Maullín Pargua Calbuco Ancud

Chacao

5

Isla Grande de Chiloé

Cuando la obra esté finalizada, el país quedará conectado en forma permanente desde Arica hasta Quellón, con lo que se ampliará la Ruta 5 en 190 kilómetros. Actualmente, para cruzar el canal de Chacao es necesario tomar un transbordador, lo que requiere por lo menos 20 minutos, pero esta alternativa está sujeta además a factores climáticos.

El tiempo de cruce del canal disminuirá drásticamente de esos 20 minutos –sin sumar los tiempos de espera estacionales y los factores climáticos– a sólo 3 minutos en toda época del año.

La conexión terrestre fija entre el continente y la isla comenzó a planearse en la esfera legislativa de Chile ya en la década de 1970. En los noventa se realizaron estudios de alternativas de conexión, entre ellos mejoras al sistema de transbordadores, la construcción de un túnel o varios tipos de puentes.

Finalmente se optó por construir un puente colgante, pero el proyecto quedó varios años en pausa y no fue hasta 2012 que se retomó la idea para ser ejecutada mediante la modalidad de contratación de obra pública fiscal tradicional, a cargo de la Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas (MOP) de Chile. Hasta el momento, es la obra proyectada de ingeniería civil de mayor envergadura que se desarrolla con dicha modalidad en ese país.

En noviembre de 2013 se recibieron las propuestas técnicas y económicas. La ganadora consistía en una inversión poco mayor de los 360 mil millones de pesos chilenos (unos 466 millones de dólares actualmente) y un plazo de 6 años y medio (aunque más tarde se anunció un periodo de 60 meses para la ejecución de la obra).

El proyecto obtuvo en noviembre de 2016 el premio Be Inspired en la categoría de innovación en puentes, entre más de 300 proyectos provenientes de 80 países.

En el sitio donde se construye el puente, el canal tiene un ancho de 2.5 km. Además de la estructura del puente, el plan considera los accesos viales inmediatos

que la conectan con la Ruta 5, la principal arteria de comunicación terrestre de Chile y que recorre desde el límite con Perú hasta la ciudad de Quellón en el sureste de Chiloé. Además, el puente será una pieza clave en la conexión multimodal del importante Puerto Montt, en el Golfo de Ancud, al enlazarlo con otras opciones de transporte terrestre, aéreo y marítimo (véase figura 1).

Después de tres años de estudios de ingeniería y pruebas, la construcción dio inicio en febrero de 2018; esta primera etapa contempló la construcción de 36 pilotes de concreto armado con acero, parte de los cimientos de la pila central de la estructura ubicada aproximadamente a la mitad del trazo. Aparte de esta última, se contempla la construcción de otras dos pilas, de las cuales la que se encuentra en el norte es la más alta, con 199 metros.

La obra se ubica en un lugar particularmente complejo, una zona sísmica y con fuertes cargas de viento y co-

Océano Pacífico

El puente Chacao en Chile tendrá una longitud aproximada de 2,700 metros y unirá el continente con la isla de Chiloé mediante una estructura colgante continua sobre el canal de Chacao, específicamente desde el sector de Punta Coronel hasta Punta Gallán.

Isla Puluqui

Quemchi

Castro Chequián Chulchuy Huicha Queilén

5 Quellón

Figura 1. Zona donde se ubica el puente Chacao.

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Puente Chacao

rrientes; además, se encuentra cerca de la falla del Golfo de Ancud. Las características geográficas y topográficas hicieron necesario realizar estudios de riesgo sísmico probabilístico y determinístico para establecer la demanda sísmica en la fase de construcción y durante la vida útil del puente; de acuerdo con el MOP, se llevó a cabo un estudio de sitio con mediciones de ocho sismómetros y tres acelerógrafos colocados en puntos estratégicos.

El modelo de análisis de espectro sísmico de tipo probabilístico adoptado para establecer las condiciones mínimas requirió información sísmica recopilada en un radio de aproximadamente 1,000 km. Con los datos obtenidos se evaluaron una serie de respuestas de los suelos donde se colocarían las pilas y otras estructuras relevantes, como estribos y anclajes. Los especialistas usaron una probabilidad de sismo con un periodo de retorno de mil años y una verificación de sismo máximo creíble superior a 2,500 años. Por casualidad, el sismo ocurrido en Chiloé el 25 de diciembre de 2016 permitió a los ingenieros verificar las estimaciones que habían hecho en esta materia.

La viabilidad del puente depende asimismo de características geológicas y geotécnicas de la zona, en particular de la Roca Remolino, un macizo rocoso ubicado aproximadamente a la mitad del canal y que

por cierto constituye una de las dificultades para el tránsito marítimo. En dicho macizo fue donde se instaló la pila central del puente, de concreto armado y 175 m de altura. Esta circunstancia obligó a la realización de sondeos submarinos, cuya ejecución se vio dificultada por las fuertes corrientes del lugar. Las muestras fueron enviadas a Estados Unidos, donde se analizó su caracterización, conformación y comportamiento.

Como se mencionó, la pila central sobre la Roca Remolino se cimentará sobre 36 pilotes de concreto armado con acero; cada uno de éstos tendrá un diámetro cercano a 2.5 m y una longitud de 50 metros. Una singularidad a este respecto es que se instaló en medio del canal una planta de concreto destinada a la pila central, ya que no era viable transportar dicho material al sitio de construcción. De esta forma, el avance en la construcción de este elemento estructural ha sido continuo y con pocas interferencias técnicas.

Otra gran dificultad para el diseño del puente fueron los vientos, que llegan a sobrepasar los 100 km/h en el sitio. El modelo de viento se hizo mediante la colocación de medidores de velocidad en puntos estratégicos, a cuyos resultados se sumaron datos de estaciones cercanas. Con tal información, se creó un modelo a escala del puente que fue sometido a una prueba en túnel de viento

Puente Chacao

Norte Continente

Sur Chiloé

Extensión total: 2,635 metros

Canal de Chacao

Roca Remolino Jackup Plataforma planta de concreto

Plataforma pila central

15 m

70 30 m

50

m

30 28

m

m

40 m

Embarcadero Plataforma de Puente trabajo pila norte de acceso Será utilizada como área principal 30 m de trabajo en la construcción 70 m del pilar norte y sus pilotes 8m 0m 20

m 50 m

Junto a la plataforma móvil se hincaron los pilotes sobre los que irá la planta de concreto

Fuente: infraestructurapublica.cl

Figura 2. Diagrama del puente.

en Corea, con presencia de representantes del MOP e ingenieros especialistas del consorcio constructor. Los resultados de esta prueba fueron relevantes para el diseño de detalle de los elementos del puente.

El diseño final consta de dos vanos principales de 1,155 m (lado norte) y 1,055 m (lado sur), con sendos accesos de 339 m y 140 m, respectivamente (véase figura 2). Contará con dos carriles para cada sentido de circulación, para un ancho de vialidad de 21.6 metros.

La proyección de demanda es de unos 6,000 vehículos por día, y su vida útil estimada, de 100 años. Destaca que para coordinar los avances del proyecto se ha estado usando el modelado de información para la construcción (BIM, por sus siglas en inglés).

Edificio de difusión/monitoreo En la isla, al sureste del puente, se construye una estructura de dos edificios: un centro de visitantes y uno de operaciones. El primero contará con acceso a una serie de miradores sobre la costa, así como un museo donde se presentará información sobre el funcionamiento y construcción del puente, el territorio de Chiloé y su cultura.

El centro de operaciones, por su parte, concentrará las actividades permanentes de monitoreo y análisis de datos del puente, los cuales se recaban a través de sensores y vigilancia. En este centro también se encuentran un área de mantenimiento de maquinaria y una para la inspección fiscal.

Beneficios sociales Entre las principales tareas del MOP con respecto a este proyecto está explicar a la comunidad sus beneficios. La ley nacional chilena establece que deben llevarse a cabo

38

reuniones de participación ciudadana y una consulta a las poblaciones indígenas. En este proceso, el gobierno ha buscado demostrar las ventajas que supone la obra para la población chilota en términos de calidad de vida, al dinamizar el comercio y el turismo y vincular a Chiloé más directamente con el resto del país. La isla cuenta con más de 160 mil habitantes.

Estado actual de la obra A comienzos de 2020 se estimaba un sobrecosto de unos 300 millones de dólares con respecto a lo proyectado inicialmente. De acuerdo con fuentes noticiosas de Chile, el consorcio encargado de la construcción atribuía este problema a los cambios al proyecto original solicitados por el MOP y exigía que éste solventara los costos generados; por su parte, el órgano gubernamental se deslindaba y daba su propia versión señalando que, al reportar un presupuesto más elevado para la obra, el consorcio estaba incumpliendo los términos establecidos en el contrato original.

En las primeras semanas de enero, el gobierno chileno y los constructores se encontraban conversando para determinar las responsabilidades y la forma de afrontar dichos sobrecostos. Aunque en un comienzo se proyectaba concluir el puente en 2020, luego de una serie de retrasos y renegociaciones la fecha se aplazó primero a 2023 y finalmente a 2025 Elaborado por Helios con información de las siguientes fuentes: https://www.puentechacao.cl/puente_chacao.php https://www.puentechacao.cl/backend/app/webroot/files/edicionespecial.pdf https://www.infogate.cl/2020/01/03/mop-confirma-conversaciones-conhyundai-para-evitar-judicializacion-por-puente-chacao/ ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

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