El término industria de la construcción se utiliza en todo el mundo para cubrir lo que es una colección de industrias con prácticas muy diferentes, reunidas temporalmente en el sitio de un edificio o un trabajo de ingeniería civil. La escala de operaciones varía desde un solo trabajador que realiza un trabajo que dura solo unos minutos (p. ej., reemplazar una teja del techo con un equipo que consiste en un martillo y clavos y posiblemente una escalera) hasta grandes proyectos de construcción e ingeniería civil que duran muchos años y que involucran a cientos de personas. diferentes contratistas, cada uno con su propia experiencia, planta y equipo. Sin embargo, a pesar de la enorme variación en escala y complejidad de las operaciones, los principales sectores de la industria de la construcción tienen mucho en común. Siempre hay un cliente (conocido a veces como el propietario) y un contratista; a excepción de los trabajos más pequeños, habrá un diseñador, ya sea arquitecto o ingeniero, y si el proyecto involucra una variedad de habilidades, inevitablemente requerirá contratistas adicionales que trabajen como subcontratistas del contratista principal (ver también el artículo “Factores organizacionales afectando la salud y la seguridad” en este capítulo). Si bien los edificios domésticos o agrícolas de pequeña escala pueden construirse sobre la base de un acuerdo informal entre el cliente y el constructor, la gran mayoría de los trabajos de construcción e ingeniería civil se llevarán a cabo según los términos de un contrato formal entre el cliente y el contratista. Este contrato establecerá los detalles de la estructura u otro trabajo que el contratista debe proporcionar, la fecha en que se construirá y el precio. Los contratos pueden contener mucho más que el trabajo, el tiempo y el precio, pero esos son los elementos esenciales.
Las dos grandes categorías de proyectos de construcción son edificio y ingeniería civil.. La construcción se aplica a proyectos que involucran casas, oficinas, tiendas, fábricas, escuelas, hospitales, estaciones eléctricas y ferroviarias, iglesias, etc., todo ese tipo de estructuras que en el lenguaje cotidiano describimos como "edificios". ingeniería civil se aplica a todas las demás estructuras construidas en nuestro entorno, incluidas carreteras, túneles, puentes, vías férreas, presas, canales y muelles. Hay estructuras que parecen caer en ambas categorías; un aeropuerto involucra edificios extensos, así como ingeniería civil en la creación del aeródromo propiamente dicho; un muelle puede implicar edificios de almacén, así como la excavación del muelle y el levantamiento de las paredes del muelle.
Sea cual sea el tipo de estructura, tanto la edificación como la ingeniería civil implican determinados procesos, como la construcción o el montaje de la estructura, su puesta en servicio, mantenimiento, reparación, reforma y, en última instancia, su demolición. Este ciclo de procesos ocurre independientemente del tipo de estructura.
Pequeños Contratistas y Trabajadores por Cuenta Propia
Si bien existen variaciones de un país a otro, la construcción suele ser una industria de pequeños empleadores. Tanto como el 70 al 80% de los contratistas emplean a menos de 20 trabajadores. Esto se debe a que muchos contratistas comienzan como un solo comerciante que trabaja solo en trabajos de pequeña escala, probablemente domésticos. A medida que su negocio se expande, estos comerciantes comienzan a emplear a algunos trabajadores. La carga de trabajo en la construcción rara vez es consistente o predecible, ya que algunos trabajos terminan y otros comienzan en diferentes momentos. Hay una necesidad en la industria de poder mover grupos de trabajadores con habilidades particulares de un trabajo a otro según lo requiera el trabajo. Los pequeños contratistas cumplen este papel.
Junto a los pequeños contratistas existe una población de trabajadores por cuenta propia. Al igual que la agricultura, la construcción tiene una proporción muy alta de trabajadores por cuenta propia. Estos también suelen ser comerciantes, como carpinteros, pintores, electricistas, fontaneros y albañiles. Pueden encontrar un lugar en el trabajo doméstico a pequeña escala o como parte de la fuerza laboral en trabajos más grandes. En el período de auge de la construcción de fines de la década de 1980, hubo un aumento de trabajadores que afirmaban ser trabajadores por cuenta propia. Esto se debió en parte a los incentivos fiscales para las personas afectadas y al uso por parte de los contratistas de los llamados autónomos que eran más baratos que los empleados. Los contratistas no se enfrentaban al mismo nivel de costos de seguridad social, no estaban obligados a capacitar a los trabajadores por cuenta propia y podían deshacerse de ellos más fácilmente al final de los trabajos.
La presencia en la construcción de tantos pequeños contratistas y personas que trabajan por cuenta propia tiende a actuar en contra de la gestión eficaz de la salud y la seguridad para el trabajo en general y, con una fuerza laboral tan transitoria, sin duda hace que sea más difícil brindar una capacitación adecuada en seguridad. El análisis de accidentes fatales en el Reino Unido durante un período de 3 años mostró que aproximadamente la mitad de los accidentes fatales ocurrieron a trabajadores que habían estado en el sitio durante una semana o menos. Los primeros días en cualquier obra son especialmente peligrosos para los trabajadores de la construcción porque, por muy experimentados que sean como comerciantes, cada obra es una experiencia única.
Sectores Público y Privado
Los contratistas pueden ser parte del sector público (por ejemplo, el departamento de obras de una ciudad o consejo de distrito) o son parte del sector privado. Estos departamentos de obras públicas solían realizar una cantidad considerable de mantenimiento, especialmente en viviendas, escuelas y carreteras. Recientemente ha habido un movimiento para alentar una mayor competencia en dicho trabajo, en parte como resultado de las presiones por una mejor relación calidad-precio. Esto ha llevado, en primer lugar, a una reducción del tamaño de los departamentos de obras públicas, incluso a su desaparición total en algunos lugares, ya la introducción de la licitación pública obligatoria. Los trabajos que anteriormente realizaban los departamentos de obras públicas ahora los realizan contratistas del sector privado en condiciones severas de "ganancia de licitación más baja". En su necesidad de reducir costos, los contratistas pueden verse tentados a reducir lo que se considera gastos generales, como seguridad y capacitación.
La distinción entre los sectores público y privado también puede aplicarse a los clientes. El gobierno central y local (junto con el transporte y los servicios públicos si están bajo el control del gobierno central o local) pueden ser todos clientes para la construcción. Como tales, generalmente se pensaría que están en el sector público. Por lo general, se consideraría que el transporte y los servicios públicos administrados por corporaciones pertenecen al sector privado. El hecho de que un cliente pertenezca al sector público a veces influye en las actitudes hacia la inclusión de algunos elementos de seguridad o capacitación en el costo del trabajo de construcción. Recientemente, los clientes de los sectores público y privado se han enfrentado a limitaciones similares en lo que respecta a la licitación competitiva.
Trabajar a través de las fronteras nacionales
Un aspecto de los contratos del sector público de creciente importancia es la necesidad de invitar a licitar más allá de las fronteras nacionales. En la Unión Europea, por ejemplo, los contratos a gran escala por encima del valor establecido en las Directivas deben anunciarse dentro de la Unión para que los contratistas de todos los países miembros puedan presentar ofertas. El efecto de esto es alentar a los contratistas a trabajar a través de las fronteras nacionales. Luego se les exige que trabajen de acuerdo con las leyes locales nacionales de salud y seguridad. Uno de los objetivos de la Unión Europea es armonizar los estándares entre los estados miembros en las leyes de salud y seguridad y su aplicación. Los grandes contratistas que trabajan en partes del mundo sujetas a regímenes similares deben, por lo tanto, estar familiarizados con las normas de salud y seguridad en aquellos países donde realizan el trabajo.
Diseñadores
En los edificios, el diseñador suele ser un arquitecto, aunque en viviendas domésticas a pequeña escala, los contratistas a veces proporcionan la experiencia en diseño que sea necesaria. Si el edificio es grande o complejo, puede haber arquitectos que se ocupen del diseño del esquema general, así como ingenieros estructurales que se ocupen del diseño, por ejemplo, del marco, e ingenieros especialistas que participen en el diseño de los servicios. El arquitecto del edificio se asegurará de que se proporcione suficiente espacio en los lugares correctos de la estructura para permitir la instalación de plantas y servicios. Los diseñadores especialistas se preocuparán de garantizar que la planta y los servicios estén diseñados para operar según el estándar requerido cuando se instalen en la estructura en los lugares proporcionados por el arquitecto.
En ingeniería civil, es más probable que el liderazgo en el diseño lo tome un ingeniero civil o estructural, aunque en trabajos de alto perfil donde el impacto visual puede ser un factor importante, un arquitecto puede tener un papel importante en el equipo de diseño. En la construcción de túneles, vías férreas y carreteras, es probable que los ingenieros civiles o estructurales tomen la delantera en el diseño.
El papel del desarrollador es tratar de mejorar la utilización de la tierra o los edificios y beneficiarse de esa mejora. Algunos desarrolladores simplemente venden los terrenos o edificios mejorados y no tienen más interés; otros pueden retener la propiedad de la tierra o incluso de los edificios y cosechar un interés continuo en forma de rentas que son mayores que antes de las mejoras.
La habilidad del desarrollador es identificar sitios ya sea como terrenos vacíos o edificios infrautilizados y obsoletos donde la aplicación de habilidades de construcción mejorará su valor. El desarrollador puede usar sus propias finanzas, pero tal vez con más frecuencia ejerza más habilidades para identificar y reunir otras fuentes de financiación. Los desarrolladores no son un fenómeno moderno; la expansión de las ciudades en los últimos 200 años le debe mucho a los desarrolladores. Los promotores pueden ser ellos mismos clientes del trabajo de construcción, o pueden simplemente actuar como agentes de otras partes que proporcionan financiación.
Tipos de contrato
En el contrato tradicional, el cliente hace arreglos para que un diseñador prepare un diseño y especificaciones completos. Luego, el cliente invita a los contratistas a licitar u ofertar para realizar el trabajo de acuerdo con el diseño. El papel del contratista se limita en gran medida a la construcción propiamente dicha. La participación del contratista en cuestiones de diseño o especificación es entonces principalmente una cuestión de buscar cambios que hagan más fácil o más eficiente la construcción, para mejorar la “construibilidad”.
El otro arreglo común en la construcción es el contrato de diseño y construcción. El cliente requiere un edificio (quizás un bloque de oficinas o desarrollo comercial) pero no tiene ideas firmes sobre aspectos detallados de su diseño que no sean el tamaño del sitio, el número de personas que se alojarán o la escala de actividades que se llevarán a cabo en él. Luego, el cliente invita a presentar ofertas de diseñadores o contratistas para presentar propuestas de diseño y construcción. Los contratistas que trabajan en diseño y construcción tienen su propia organización de diseño o tienen vínculos estrechos con un diseñador externo que trabajará para ellos en el trabajo. El diseño y la construcción pueden implicar dos etapas en el diseño: una etapa inicial en la que un diseñador prepara un esquema general que luego se licita; y una segunda etapa en la que el contratista exitoso de diseño y construcción llevará a cabo un diseño adicional de los aspectos detallados del trabajo.
Mantenimiento y emergencia Los contratos cubren una amplia variedad de arreglos entre clientes y contratistas y representan una proporción significativa del trabajo de la industria de la construcción. Por lo general, se ejecutan por un período fijo, requieren que el contratista realice ciertos tipos de trabajo o que trabajen en forma de "cancelación" (es decir, trabajo que el cliente llama al contratista para que haga). Los contratos de emergencia son muy utilizados por las autoridades públicas que tienen la responsabilidad de prestar un servicio público que no debe interrumpirse; Las agencias gubernamentales, los servicios públicos y los sistemas de transporte hacen un amplio uso de ellos. Los operadores de fábricas, particularmente aquellas con procesos continuos como los petroquímicos, también hacen un amplio uso de los contratos de emergencia para hacer frente a los problemas en sus instalaciones. Una vez celebrado dicho contrato, el contratista se compromete a poner a disposición trabajadores e instalaciones adecuados para realizar el trabajo, a menudo con muy poca antelación (por ejemplo, en el caso de contratos de emergencia). La ventaja para el cliente es que él o ella no necesita retener a los trabajadores en nómina o tener plantas y equipos que solo pueden usarse ocasionalmente para hacer frente a mantenimiento y emergencias.
El precio de los contratos de mantenimiento y emergencia puede basarse en una suma fija anual, o en función del tiempo dedicado a realizar el trabajo, o alguna combinación.
Quizás el ejemplo más común conocido públicamente de tales contratistas es el mantenimiento de carreteras y las reparaciones de emergencia de tuberías principales de gas o suministros de energía que han fallado o dañado accidentalmente.
Cualquiera que sea la forma de contrato, surgen las mismas posibilidades para que los clientes y los diseñadores influyan en la salud y la seguridad de los contratistas mediante decisiones tomadas en la etapa inicial del trabajo. El diseño y la construcción tal vez permitan un vínculo más estrecho entre el diseñador y el contratista en materia de salud y seguridad.
Precio
El precio es siempre un elemento en un contrato. Puede ser simplemente una suma única por el costo de hacer el trabajo, como construir una casa. Incluso con una sola suma global, el cliente puede tener que pagar parte del precio antes de que comience el trabajo, para que el contratista pueda comprar los materiales. Sin embargo, el precio puede ser sobre la base de un costo incrementado, donde el contratista debe recuperar sus costos más una cantidad o porcentaje acordado de utilidad. Este arreglo tiende a funcionar en desventaja para el cliente, ya que no hay ningún incentivo para que el contratista mantenga bajos los costos. El precio también puede tener bonificaciones y penalizaciones asociadas, de modo que el contratista recibirá más dinero si, por ejemplo, el trabajo se completa antes del tiempo acordado. Cualquiera que sea la forma que adopte el precio del trabajo, es habitual que los pagos se realicen por etapas a medida que avanza el trabajo, ya sea al completar ciertas partes del trabajo en fechas acordadas o sobre la base de algún método acordado para medir el trabajo. Al final de la construcción propiamente dicha, es común que los clientes retengan una proporción acordada del precio hasta que se hayan solucionado los "obstáculos" o se haya encargado la estructura.
Durante el curso del trabajo, el contratista puede encontrar problemas que no fueron previstos cuando se hizo el contrato con el cliente. Estos pueden requerir cambios en el diseño, el método de construcción o los materiales. Por lo general, tales cambios generarán costos adicionales para el contratista, quien luego busca recuperarse del cliente sobre la base de que estos elementos se convierten en "variaciones" acordadas del contrato original. A veces, la recuperación del costo de las variaciones puede marcar la diferencia para el contratista entre hacer el trabajo con ganancias o pérdidas.
El precio de los contratos puede afectar a la salud y la seguridad si en la oferta del contratista se prevén disposiciones inadecuadas para cubrir los costes de acceso seguro, equipos de elevación, etc. Esto se vuelve aún más difícil cuando, en un intento de asegurarse de que los contratistas obtengan una buena relación calidad-precio, los clientes aplican una vigorosa política de licitación competitiva. Los gobiernos y las autoridades locales aplican políticas de licitación competitiva a sus propios contratos y, de hecho, puede haber leyes que exijan que los contratos se adjudiquen únicamente sobre la base de licitaciones competitivas. En tal clima, siempre existe el riesgo de que la salud y la seguridad de los trabajadores de la construcción se vean afectadas. Al reducir los costos, los clientes pueden resistirse a una reducción en el estándar de los materiales y métodos de construcción, pero al mismo tiempo desconocen por completo que al aceptar la oferta más baja, aceptaron métodos de trabajo que tienen más probabilidades de poner en peligro a los trabajadores de la construcción. Incluso en una situación de licitación competitiva, los contratistas que presenten ofertas deben dejar claro al cliente que su oferta cubre adecuadamente el costo de salud y seguridad involucrado en sus propuestas.
Los desarrolladores pueden influir en la salud y la seguridad en la construcción de manera similar a los clientes, en primer lugar, utilizando contratistas que sean competentes en salud y seguridad y arquitectos que tengan en cuenta la salud y la seguridad en sus diseños, y en segundo lugar, al no aceptar automáticamente las ofertas más bajas. Los desarrolladores generalmente quieren estar asociados solo con desarrollos exitosos, y una medida del éxito deben ser proyectos en los que no haya problemas importantes de salud y seguridad durante el proceso de construcción.
Normas de construcción y planificación
En el caso de los edificios, ya sean de vivienda, comerciales o industriales, los proyectos están sujetos a leyes de planificación que dictan dónde pueden tener lugar ciertos tipos de desarrollo (por ejemplo, que no se puede construir una fábrica entre casas). Las leyes de planificación pueden ser muy específicas sobre la apariencia, los materiales y el tamaño de los edificios. Por lo general, las áreas identificadas como zonas industriales son los únicos lugares donde se pueden erigir edificios de fábrica.
A menudo, también existen reglamentos de construcción o normas similares que especifican con detalles precisos muchos aspectos del diseño y las especificaciones de los edificios, por ejemplo, el grosor de las paredes y las vigas, la profundidad de los cimientos, las características de aislamiento, el tamaño de las ventanas y las habitaciones, la disposición de las instalaciones eléctricas. cableado y puesta a tierra, diseño de fontanería y tuberías y muchas otras cuestiones. Estos estándares deben ser seguidos por clientes, diseñadores, especificadores y contratistas. Limitan sus opciones pero al mismo tiempo se aseguran de que los edificios se construyan con un estándar aceptable. Por lo tanto, las leyes de planificación y los reglamentos de construcción afectan el diseño de los edificios y su costo.
Vivienda
Los proyectos de edificación de viviendas pueden consistir en una sola casa o en grandes urbanizaciones de viviendas unifamiliares o pisos. El cliente puede ser cada cabeza de familia individual, que normalmente será responsable del mantenimiento de su propia casa. El contratista generalmente seguirá siendo responsable de corregir los defectos en la construcción durante un período de meses después de que se termine la construcción. Sin embargo, si el proyecto es para muchas casas, el cliente puede ser un organismo público, ya sea del gobierno local o nacional, con la responsabilidad de proporcionar viviendas. También hay grandes organismos privados como asociaciones de vivienda para quienes se pueden construir varias casas. Los organismos públicos o privados con responsabilidades en la provisión de viviendas generalmente alquilan las casas terminadas a los ocupantes, reteniendo también un mayor o menor grado de responsabilidad por el mantenimiento. Los proyectos de construcción que implican bloques de pisos suelen tener un cliente para el bloque en su conjunto, que luego alquila pisos individuales en régimen de arrendamiento. En esta situación, el propietario del bloque tiene la responsabilidad de realizar el mantenimiento, pero pasa el costo a los inquilinos. En algunos países, la propiedad de los apartamentos individuales en un bloque puede recaer en los ocupantes de cada apartamento. Tiene que haber algún arreglo, a veces a través de un contratista de administración de fincas, mediante el cual se pueda llevar a cabo el mantenimiento y aumentar los costos necesarios entre los ocupantes.
A menudo, las casas se construyen sobre una base especulativa, por parte de un desarrollador. Es posible que los clientes u ocupantes específicos de esas casas no hayan sido identificados al principio, pero llegan a la escena después de que ha comenzado la construcción y compran o alquilan la propiedad como cualquier otro artículo. Las casas suelen estar equipadas con servicios de electricidad, plomería, drenaje y sistemas de calefacción; también se puede instalar un suministro de gas. A veces, en un intento por reducir los costos, las casas solo se terminan parcialmente, dejando que el comprador instale algunos de los accesorios y pinte o decore el edificio.
Edificios comerciales
Los edificios comerciales incluyen oficinas, fábricas, escuelas, hospitales, tiendas, una lista casi interminable de diferentes tipos de edificios. En la mayoría de los casos, estos edificios se construyen para un cliente en particular. Sin embargo, las oficinas y las tiendas a menudo se construyen sobre una base especulativa como la vivienda, con la esperanza de atraer compradores o inquilinos. Algunos clientes requieren que una oficina o tienda se acondicione totalmente según sus necesidades, pero muy a menudo el contrato es por la estructura y los servicios principales, y el cliente se encarga de equipar las instalaciones con contratistas especialistas en oficinas y acondicionamiento de tiendas.
Los hospitales y las escuelas se construyen para clientes que tienen una idea clara de lo que quieren exactamente, y los clientes a menudo brindan información sobre el diseño del proyecto. La planta y el equipo en los hospitales pueden costar más que la estructura e involucrar una gran cantidad de diseño que debe satisfacer estándares médicos estrictos. El gobierno nacional o local también puede desempeñar un papel en el diseño de las escuelas al establecer requisitos muy detallados sobre estándares y equipos de espacio como parte de su papel más amplio en la educación. Los gobiernos nacionales suelen tener normas muy detalladas sobre lo que es aceptable en los edificios y plantas de los hospitales. El acondicionamiento de hospitales y edificios de complejidad similar es una forma de trabajo de construcción que suelen realizar subcontratistas especializados. Dichos contratistas no solo requieren conocimientos de salud y seguridad en la construcción en general, sino que también necesitan experiencia para garantizar que sus operaciones no afecten negativamente las propias actividades del hospital.
Construcción industrial
La edificación o construcción industrial implica el uso de técnicas de producción en masa de la industria manufacturera para producir partes de edificios. El último ejemplo es el ladrillo de la casa, pero normalmente la expresión se aplica a la construcción con piezas o unidades de hormigón que se ensamblan en el sitio. La construcción industrial se expandió rápidamente después de la Segunda Guerra Mundial para satisfacer la demanda de viviendas baratas y se encuentra más comúnmente en urbanizaciones masivas. En condiciones de fábrica, es posible producir en masa unidades de colada que sean consistentemente precisas de una manera que sería prácticamente imposible en condiciones normales del sitio.
A veces, las unidades para la construcción industrial se fabrican fuera del sitio de construcción en fábricas que pueden abastecer un área amplia; a veces, cuando el desarrollo individual es en sí mismo muy grande, se instala una fábrica en el sitio para atender ese único sitio.
Las unidades diseñadas para la construcción industrial deben tener una estructura lo suficientemente fuerte como para resistir el movimiento, la elevación y el descenso; deben incorporar puntos de anclaje o ranuras para permitir la conexión segura de los aparejos de elevación, y también deben incluir orejetas o rebajes apropiados para permitir que las unidades encajen entre sí con facilidad y fuerza. La construcción industrial exige plantas para transportar y levantar unidades a su posición y espacio y arreglos para almacenar unidades de manera segura cuando se entregan en el sitio, de modo que las unidades no se dañen y los trabajadores no sufran lesiones. Esta técnica de construcción tiende a producir edificios visualmente poco atractivos, pero a gran escala es barata; Se puede ensamblar una habitación completa a partir de seis unidades de fundición con aberturas de ventanas y puertas en su lugar.
Se utilizan técnicas similares para producir unidades de hormigón para estructuras de ingeniería civil como autopistas elevadas y revestimientos de túneles.
Proyectos llave en mano
Algunos clientes de edificios industriales o comerciales que contienen plantas complejas extensas simplemente desean ingresar a una instalación que estará en funcionamiento desde su primer día en las instalaciones. Los laboratorios se construyen y equipan a veces sobre esta base. Tal arreglo es un proyecto "llave en mano", y aquí el contratista se asegurará de que todos los aspectos de la planta y los servicios estén completamente operativos antes de entregar el proyecto. El trabajo se puede realizar bajo un contrato de diseño y construcción de modo que, en efecto, el contratista llave en mano se ocupa de todo, desde el diseño hasta la puesta en marcha.
Ingeniería Civil y Construcción Pesada
La obra civil que más conoce el público es la obra en carreteras. Algunos trabajos de carreteras son la creación de nuevos caminos en terrenos vírgenes, pero gran parte es la extensión y reparación de carreteras existentes. Los contratos para el trabajo de carreteras suelen ser para agencias gubernamentales estatales o locales, pero a veces las carreteras permanecen bajo el control de los contratistas durante algunos años después de su finalización, tiempo durante el cual se les permite cobrar peajes. Si las estructuras de ingeniería civil están siendo financiadas por el gobierno, tanto el diseño como la construcción real estarán sujetos a un alto grado de supervisión por parte de los funcionarios en nombre del gobierno. Los contratos para la construcción de carreteras generalmente se otorgan a los contratistas sobre la base de que un contratista es responsable de una sección de tantos kilómetros de la carretera. Habrá un contratista principal para cada sección; pero la construcción de carreteras implica una serie de habilidades, y el contratista principal puede subcontratar a empresas especializadas aspectos del trabajo como el trabajo con acero, hormigón, encofrado y pavimentación. La construcción de carreteras también se lleva a cabo a veces bajo acuerdos de contrato de gestión, donde una consultoría de ingeniería civil proporcionará la gestión del trabajo, y todo el trabajo lo realizarán subcontratistas. Dicho contratista de gestión también puede haber estado involucrado en el diseño de la carretera.
La construcción de carreteras requiere la creación de una superficie cuyas pendientes sean adecuadas para el tipo de tráfico que la utilizará. En un terreno generalmente llano, la creación de los cimientos de la carretera puede implicar el movimiento de tierras, es decir, mover la tierra de los cortes para crear terraplenes, construir puentes a través de los ríos y abrir túneles a través de las laderas de las montañas donde no es posible sortear la obstrucción. Donde los costos de mano de obra son más altos, tales operaciones se llevan a cabo usando plantas accionadas mecánicamente, como excavadoras, traíllas, cargadoras y camiones. Donde los costos de mano de obra son más bajos, estos procesos pueden ser realizados manualmente por un gran número de trabajadores que utilizan herramientas manuales. Cualesquiera que sean los métodos reales adoptados, la construcción de carreteras requiere altos estándares de inspección de rutas y planificación del trabajo.
El mantenimiento de carreteras requiere con frecuencia que las carreteras permanezcan en uso mientras se realizan reparaciones o mejoras en parte de la carretera. Por lo tanto, existe una interfaz peligrosa entre el movimiento del tráfico y las operaciones de construcción que hace que una buena planificación y gestión del trabajo sea aún más importante. A menudo, existen estándares nacionales para la señalización y el cono de las obras viales y los requisitos en cuanto a la cantidad de separación que debe haber entre la construcción y el tráfico, lo que puede ser difícil de lograr en un área confinada. El control del tráfico que se acerca a las obras viales suele ser responsabilidad de la policía local, pero requiere un enlace cuidadoso entre ellos y los contratistas. El mantenimiento de las carreteras genera atascos de tráfico y, en consecuencia, los contratistas se ven presionados a terminar los trabajos rápidamente; a veces hay bonificaciones por terminar antes y penalizaciones por terminar tarde. Las presiones financieras no deben socavar la seguridad en lo que es un trabajo muy peligroso.
La pavimentación de las carreteras puede incluir hormigón, piedra o asfalto. Esto requiere un tren logístico sustancial para garantizar que las cantidades requeridas de materiales de pavimentación estén en el lugar en las condiciones adecuadas para garantizar que la pavimentación se lleve a cabo sin interrupción. Tarmacadam requiere una planta esparcidora de propósito especial que mantenga el material de superficie plástico mientras lo esparce. Cuando el trabajo sea de repavimentación, se requerirá una planta que incluya picos y trituradores para que la superficie existente se rompa y elimine. Por lo general, se aplica un acabado final a las superficies de las carreteras que implica el uso de rodillos de gran potencia.
La creación de cortes y túneles puede requerir el uso de explosivos y luego arreglos para mover el lodo desplazado por la voladura. Los lados de los cortes pueden requerir soportes permanentes para evitar deslizamientos de tierra o caídas de tierra sobre el camino terminado.
Las carreteras elevadas a menudo requieren estructuras similares a los puentes, especialmente si la sección elevada pasa por un área urbana cuando el espacio es limitado. Las carreteras elevadas a menudo se construyen con secciones de hormigón armado fundido que se moldean in situ o fundido en un área de fabricación y luego desplazado a la posición requerida en el sitio. La obra requerirá maquinaria de elevación de gran capacidad para levantar perfiles colados, encofrados y armaduras.
Los arreglos de soporte temporales o "cimbras" para soportar secciones de carreteras elevadas o puentes mientras se colocan en posición deben diseñarse para tener en cuenta las cargas desiguales impuestas por el hormigón a medida que se vierte. El diseño de la cimbra es tan importante como el diseño de la estructura propiamente dicha.
Puentes
Los puentes en áreas remotas pueden ser construcciones simples de madera. Más comúnmente, los puentes de hoy en día son de hormigón armado o acero. También pueden estar revestidos de ladrillo o piedra. Si el puente debe atravesar un desnivel considerable, ya sea sobre el agua o no, su diseño requerirá diseñadores especializados. Con los materiales actuales, la resistencia del tramo o del arco del puente no se logra con material en masa, que simplemente sería demasiado pesado, sino con un diseño hábil. El contratista principal para un trabajo de construcción de puentes suele ser un gran contratista general de ingeniería civil con experiencia en gestión y planta. Sin embargo, los subcontratistas especializados pueden ocuparse de los aspectos principales del trabajo, como el montaje del trabajo de acero para formar el tramo o la fundición o la colocación de secciones fundidas del tramo en su lugar. Si el puente está sobre el agua, es posible que uno o ambos estribos que soportan los extremos del puente deban construirse en el agua, lo que implica pilotes, ataguías, hormigón en masa o trabajo de piedra. Un nuevo puente puede ser parte de un nuevo sistema de carreteras, y es posible que se deban construir caminos de acceso, posiblemente elevados.
Un buen diseño es especialmente importante en la construcción de puentes, de modo que la estructura sea lo suficientemente fuerte para soportar las cargas que se le imponen durante el uso y para garantizar que no requiera mantenimiento o reparación con demasiada frecuencia. La apariencia de un puente suele ser un factor muy importante y, de nuevo, un buen diseño puede equilibrar las demandas en conflicto de la ingeniería de sonido y la estética. Durante el diseño debe tenerse en cuenta la provisión de medios seguros de acceso para el mantenimiento de los puentes.
túneles
Los túneles son una forma especializada de ingeniería civil. Varían en tamaño desde el Túnel del Canal, con más de 100 km de perforaciones de 6 a 8 m de diámetro, hasta minitúneles cuyas perforaciones son demasiado pequeñas para que entren los trabajadores y que son creados por máquinas lanzadas desde pozos de acceso y controladas desde el superficie. En áreas urbanas, los túneles pueden ser la única forma de proporcionar o mejorar las rutas de transporte o de proporcionar instalaciones de agua y drenaje. La ruta propuesta para el túnel requiere un estudio lo más detallado posible para confirmar el tipo de suelo en el que se ubicará el túnel y si habrá agua subterránea. La naturaleza del suelo, la presencia de agua subterránea y el uso final del túnel influyen en la elección del método de excavación.
Si el suelo es consistente, como la arcilla calcárea debajo del Canal de la Mancha, entonces es posible excavar con máquinas. Si no se encuentran altas presiones de agua subterránea durante el estudio previo a la construcción, generalmente no es necesario presurizar las instalaciones para evitar la entrada de agua. Si no se puede evitar trabajar con aire comprimido, esto aumenta considerablemente los costos porque se deben proporcionar esclusas de aire, se debe permitir que los trabajadores tengan tiempo para descomprimirse y se puede dificultar el acceso a los trabajos para la planta y los materiales. Se puede excavar un túnel grande para una carretera o vía férrea en un terreno consistente que no sea de roca dura utilizando una máquina perforadora de túneles (TBM) de cara completa. Este es realmente un tren de diferentes máquinas conectadas entre sí y avanzando sobre rieles por su propia fuerza. La cara frontal es un cabezal de corte circular que gira y retroalimenta los escombros a través de la tuneladora. Detrás del cabezal de corte hay varias secciones de la tuneladora que colocan los segmentos de los anillos de revestimiento del túnel en posición alrededor de la superficie del túnel, inyectan lechada detrás de los anillos de revestimiento y, en un espacio muy reducido, proporcionan toda la maquinaria para manipular y colocar los segmentos de los anillos. (cada uno con un peso de algunas toneladas), retira los escombros, lleva lechada y segmentos adicionales hacia adelante y alberga motores eléctricos y bombas hidráulicas para accionar el cabezal de corte y los mecanismos de colocación de segmentos.
Un túnel en suelo que no sea de roca dura y que no sea lo suficientemente consistente para usar una tuneladora, puede excavarse usando equipo como rozadoras que muerden la cara del encabezado. Los escombros que caen de la rozadora al suelo del túnel deben ser recogidos por excavadoras y retirados por camión. Esta técnica permite la excavación de túneles que no son de sección circular. El suelo en el que se excava un túnel de este tipo no suele tener la resistencia suficiente para que permanezca sin revestimiento; sin algún tipo de revestimiento puede haber caídas desde el techo y las paredes. El túnel puede estar revestido con hormigón líquido rociado sobre una malla de acero mantenida en posición mediante pernos de roca (el "método de túneles de Nuevo Austria") o con hormigón colado.
Si el túnel es en roca dura, el avance se realizará mediante voladuras, utilizando explosivos colocados en pozos de tiro perforados en la pared de roca. El truco aquí es usar el mínimo de voladura para lograr una caída de roca en la posición y tamaño requeridos, facilitando así la remoción del despojo. En trabajos más grandes, se utilizarán múltiples perforadoras montadas sobre bases con orugas junto con excavadoras y cargadores para eliminar los escombros. Los túneles de roca dura a menudo simplemente se recortan para proporcionar una superficie uniforme, pero luego no se recubren más. Si la superficie de la roca sigue siendo friable con riesgo de que se caigan piezas, se aplicará un revestimiento, generalmente algún tipo de hormigón proyectado o vaciado.
Cualquiera que sea el método de construcción adoptado para el túnel, el suministro efectivo de materiales de excavación y la remoción de escombros son vitales para el progreso exitoso del trabajo. Los trabajos de túneles grandes pueden requerir extensos sistemas de rieles de construcción de vía estrecha para brindar apoyo logístico.
Presas
Las presas contienen invariablemente grandes cantidades de tierra o roca para proporcionar masa para resistir la presión del agua detrás de ellas; algunas presas también están recubiertas de mampostería o de hormigón armado. Dependiendo de la longitud de la presa, su construcción a menudo requiere movimientos de tierra a gran escala. Las represas tienden a construirse en lugares remotos dictados por la necesidad de garantizar que el agua esté disponible en una posición donde sea técnicamente posible restringir el flujo del río. Por lo tanto, es posible que se deban construir caminos temporales antes de que comience la construcción de la represa para llevar la planta, los materiales y el personal al sitio. Los trabajadores en proyectos de represas pueden estar tan lejos de sus hogares que deben proporcionarse alojamientos completos junto con las instalaciones habituales del sitio de construcción. Es necesario desviar el río del sitio de las obras, y es posible que se haya creado una ataguía y un cauce temporal.
Una presa construida simplemente con tierra o roca que se ha movido requerirá una planta de excavación y raspado a gran escala, así como camiones. Si el muro de la presa está revestido de mampostería o de hormigón colado, será necesario el empleo de grúas de gran altura o largo alcance capaces de depositar mampostería, encofrados, armaduras y hormigón en los lugares adecuados. Será necesario un suministro continuo de hormigón de buena calidad y una planta mezcladora de hormigón junto a las obras de la presa, con el hormigón manipulado en lotes por grúa o bombeado al lugar de trabajo.
Canales y muelles
La construcción y reparación de canales y muelles contienen algunos aspectos de otros trabajos que se han descrito, como obras viales, túneles y puentes. Es particularmente importante en la construcción de canales que la topografía sea del más alto nivel antes de que comience el trabajo, especialmente en lo que respecta a los niveles y para garantizar que el material que ha tenido que excavarse pueda usarse económicamente en otra parte del trabajo. De hecho, los primeros ingenieros ferroviarios debían mucho a la experiencia de los constructores de canales un siglo antes. El canal requerirá una fuente para su agua y aprovechará una fuente natural como un río o lago o creará una artificial en forma de reservorio. La excavación de los muelles puede comenzar en tierra firme, pero tarde o temprano tiene que conectarse con un río, un canal, el mar u otro muelle.
La construcción de canales y muelles requiere excavadoras y cargadores para abrir el terreno. Los escombros se pueden retirar con camiones o se puede utilizar el transporte por agua. En ocasiones, los muelles se desarrollan en terrenos que tienen una larga historia de uso industrial. Los desechos industriales pueden haber escapado a ese suelo durante muchos años, y los desechos extraídos al excavar o ampliar los muelles estarán muy contaminados. Es probable que el trabajo de reparación de un canal o muelle deba realizarse mientras se mantienen en uso las partes adyacentes del sistema. Es posible que las obras deban depender de ataguías para su protección. La falla de una ataguía durante la ampliación de los muelles de Newport en Gales en los primeros años de este siglo resultó en casi 100 muertes.
Es probable que los clientes de canales y muelles sean autoridades públicas. Sin embargo, a veces se construyen muelles para corporaciones junto a sus principales plantas de producción o para clientes corporativos para manejar un tipo particular de bienes entrantes o salientes (por ejemplo, automóviles). La reparación y renovación de canales es hoy en día a menudo para la industria del ocio. Al igual que las represas, la construcción de canales y muelles puede estar en situaciones muy remotas, lo que requiere la provisión de instalaciones para los trabajadores más allá de las de un sitio de construcción normal.
Ferrocarriles
Históricamente, la construcción de ferrocarriles o ferrocarriles se produjo después de los canales y antes de las principales carreteras. Los clientes de los contratos de construcción ferroviaria pueden ser los propios operadores ferroviarios o agencias gubernamentales, si los ferrocarriles están financiados por el gobierno. Al igual que con las carreteras, el diseño de un ferrocarril que sea económico y seguro de construir y operar depende de una buena topografía previa. En general, las locomotoras no funcionan de manera efectiva en pendientes pronunciadas y, por lo tanto, quienes diseñan el diseño de la vía se preocupan por evitar cambios de nivel, rodear o atravesar obstáculos en lugar de pasarlos.
Los diseñadores de vías férreas están sujetos a dos restricciones exclusivas de la industria: primero, las curvas en el diseño de las vías generalmente deben ajustarse a radios muy grandes (de lo contrario, los trenes no pueden sortearlas); en segundo lugar, todas las estructuras conectadas con el ferrocarril, sus arcos de puente, túneles y estaciones, deben ser capaces de acomodar el sobre de las locomotoras y material rodante más grandes que utilizarán la vía. La envolvente es la silueta del material rodante más espacio libre para permitir el paso seguro a través de puentes, túneles, etc.
Los contratistas involucrados en la construcción y reparación de vías férreas requieren la planta de construcción habitual y arreglos logísticos efectivos para garantizar que las vías férreas y el balasto, así como los materiales de construcción, estén siempre disponibles en lo que pueden ser ubicaciones remotas. Los contratistas podrán utilizar la vía que acaban de poner para el paso de trenes que abastezcan las obras. Los contratistas involucrados en el mantenimiento de los ferrocarriles operativos existentes deben asegurarse de que su trabajo no interfiera con las operaciones del ferrocarril y ponga en peligro a los trabajadores o al público.
Aeropuertos
La rápida expansión del transporte aéreo desde mediados del siglo XX ha dado como resultado una de las formas de construcción más grandes y complejas: la construcción y ampliación de aeropuertos.
Los clientes para la construcción de aeropuertos suelen ser gobiernos a nivel nacional o local o agencias que representan al gobierno. Algunos aeropuertos se construyen para las principales ciudades. Los aeropuertos rara vez son para clientes privados, como corporaciones comerciales.
La planificación del trabajo a veces se hace más difícil debido a las limitaciones ambientales que se han impuesto al proyecto en relación con el ruido y la contaminación. Los aeropuertos requieren mucho espacio, y si están ubicados en áreas más densamente pobladas, la creación de pistas y espacio para edificios terminales y estacionamientos puede requerir la restauración de terrenos abandonados o difíciles. La construcción de un aeropuerto implica la nivelación de un área grande, lo que puede requerir el movimiento de tierras e incluso la recuperación de terrenos, y luego la construcción de una amplia variedad de edificios, a menudo muy grandes, incluidos hangares, talleres de mantenimiento, torres de control e instalaciones de almacenamiento de combustible, así como edificios terminales. y estacionamiento
Si el aeropuerto se está construyendo sobre suelo blando, los edificios pueden requerir cimientos pilotados. Las pistas reales requieren buenos cimientos; El material duro que soporta las capas superficiales de hormigón o asfalto debe compactarse en gran medida. La planta utilizada en la construcción del aeropuerto es similar en escala y tipo a la utilizada en los principales proyectos de carreteras, excepto que se concentra en un área limitada en lugar de en las muchas millas de una carretera.
El mantenimiento del aeropuerto es un tipo de trabajo particularmente difícil en el que la repavimentación de las pistas debe integrarse con la operación continua del aeropuerto. Por lo general, al contratista se le permite un número acordado de horas durante la noche en las que puede trabajar en una pista que está temporalmente fuera de uso. Toda la planta, los materiales y la mano de obra del contratista deben ser retirados de las pistas, preparados para trasladarse inmediatamente al lugar de trabajo a la hora de inicio acordada. El contratista deberá terminar su trabajo y salir nuevamente de las pistas a la hora acordada para que puedan reanudarse los vuelos. Mientras trabaja en la pista, el contratista no debe impedir ni poner en peligro el movimiento de aeronaves en otras pistas.