| Clave | Descripción del Análisis de Precio Unitario | Unidad |
| SC016A | Construcción de atraques de concreto, incluye: suministro, acarreo y maniobras de todos los materiales necesarios, fabricación y colocación de concreto f'c=150 kg/cm2, cimbra y descimbra | Pza |
| Clave | Descripción | Unidad | Cantidad | Costo | Importe |
|---|---|---|---|---|---|
| Mano de Obra | |||||
| MO018 | Herramienta menor | (%)mo | 0.030000 | $165.54 | $4.97 |
| MO013 | Cuadrilla No. 4 (2 Ayudantes generales) | jor | 0.200000 | $358.72 | $71.74 |
| MO010 | Cuadrilla No. 1 (Of. Albañil + Ayudante General) | jor | 0.200000 | $469.01 | $93.80 |
| Suma de Mano de Obra | $170.51 | ||||
| Auxiliar | |||||
| BA003 | CONCRETO F'c=150 Kg/cm2 | m3 | 0.053000 | $706.39 | $37.44 |
| Suma de Auxiliar | $37.44 | ||||
| Costo Directo | $207.95 |
El Ancla Oculta de las Tuberías: Todo sobre el Atraque de Concreto
En el vasto y complejo universo de la infraestructura hidráulica, existen componentes que, a pesar de su función crítica, permanecen invisibles y a menudo subestimados. El atraque de concreto es, quizás, el héroe anónimo más importante de las redes de agua potable a presión. Enterrados bajo nuestras calles y campos, estos bloques masivos de concreto son los anclajes estructurales que previenen fallas catastróficas, asegurando que el agua llegue a nuestros hogares y negocios de manera segura y continua.
Este artículo se ha concebido como la guía más completa y detallada disponible en México sobre atraques de concreto. Está dirigido a ingenieros, arquitectos, contratistas, residentes de obra y todos los profesionales del sector de la construcción que buscan dominar este elemento esencial. A lo largo de esta guía, se desglosarán los principios de ingeniería que rigen su diseño, se detallará el proceso constructivo paso a paso conforme a las mejores prácticas, se analizará el marco normativo mexicano aplicable y se ofrecerá un análisis de costos exhaustivo para la planeación y presupuestación de proyectos. El objetivo es transformar un concepto aparentemente simple en un conocimiento técnico profundo y aplicable.
¿Qué es un Atraque de Concreto y por qué es Indispensable?
Un atraque de concreto, también conocido como bloque de anclaje o macizo de hormigón, es una estructura masiva de concreto simple, colada en sitio, que funciona como un contrafuerte estructural.
La función del atraque no es simplemente "sostener" la tubería. Su verdadero rol es el de servir como una interfaz geotécnica: transfiere las fuerzas dinámicas e hidrostáticas, que se concentran en puntos específicos de la red, desde el accesorio de la tubería hacia una superficie suficientemente grande de terreno natural e inalterado. Al distribuir esta fuerza sobre un área mayor, el atraque moviliza la capacidad de resistencia pasiva del suelo, garantizando la estabilidad y hermeticidad de las juntas a largo plazo y previniendo fugas y fallas estructurales.
Contrarrestando el Empuje Hidrostático: La Fuerza Invisible
Para comprender la necesidad de un atraque, es indispensable entender el fenómeno del empuje hidrostático o hidráulico. En una tubería que transporta agua a presión, el fluido ejerce una fuerza constante y perpendicular sobre las paredes internas del conducto.
Esta fuerza es el resultado directo de la presión interna actuando sobre el área de la sección transversal de la tubería. La fuerza interna se calcula con la fórmula fundamental:
F=P×A
Donde:
F es la fuerza interna (en kg).
P es la presión interna en la tubería (en kg/cm²).
A es el área de la sección interna de la tubería (en cm²).
Si esta fuerza no se contrarresta eficazmente, puede provocar el desacoplamiento de las juntas de la tubería, un evento que resulta en una falla catastrófica del sistema.
Puntos Críticos que Requieren Atraques: Codos, Tees, Reducciones y Tapones
Los atraques no se colocan de manera aleatoria; su ubicación responde a un análisis de los puntos de la red donde las fuerzas de empuje se concentran. Es mandatorio instalarlos en las siguientes ubicaciones críticas
Cambios de Dirección (Horizontales y Verticales): En cualquier codo, sin importar su ángulo. La fuerza resultante empuja el accesorio hacia el exterior de la curva, por lo que el atraque siempre se coloca en la parte externa para actuar como contrafuerte.
Derivaciones y Ramificaciones: En accesorios como tes y cruces. Mientras el flujo principal puede estar balanceado, la derivación genera una fuerza perpendicular a la línea principal. El atraque se coloca directamente opuesto a la salida de la derivación para anclarla.
Cambios de Diámetro: En reducciones (ya sean concéntricas o excéntricas). El cambio en el área de la sección transversal sobre la que actúa la presión genera una fuerza axial neta que debe ser contenida.
Terminales de Línea: En tapones y tapas ciegas. En estos puntos, toda la fuerza axial (F=P×A) se concentra en el extremo, creando un riesgo de expulsión violenta si no está debidamente anclado.
Válvulas e Hidrantes: Especialmente en válvulas de seccionamiento que pueden cerrarse rápidamente. El cierre abrupto del flujo genera sobrepresiones dinámicas conocidas como "golpe de ariete", que magnifican las fuerzas de empuje y exigen un anclaje robusto.
Consecuencias de la Ausencia de Atraques: Desconexión de Juntas y Fugas Masivas
La ausencia de atraques en los puntos críticos de una red de tuberías a presión es una negligencia de diseño y construcción con consecuencias potencialmente catastróficas. Sin un anclaje adecuado, el empuje hidrostático puede provocar el desacoplamiento de las juntas, resultando en fugas masivas de agua.
Tipos de Atraques y Métodos de Anclaje
Si bien el atraque de concreto por gravedad es el más común, existen otros métodos para contrarrestar el empuje hidráulico, cada uno con aplicaciones específicas.
Atraques por Gravedad (Los más comunes)
Este es el tipo de atraque descrito a lo largo de esta guía. Funciona utilizando su propia masa y el empuje pasivo del terreno para resistir la fuerza del agua. Es la solución más económica en términos de materiales, pero requiere una excavación considerable y un suelo con buena capacidad portante.
Atraques con Anclaje al Terreno
En condiciones de suelo muy pobre o en espacios extremadamente confinados donde no es posible construir un bloque de concreto masivo, se pueden utilizar anclajes mecánicos o pilotes que se hincan o perforan en el terreno hasta alcanzar un estrato más resistente. La tubería se fija a estos anclajes mediante abrazaderas o estructuras de acero.
Juntas y Abrazaderas de Anclaje Mecánico
Una alternativa moderna al atraque de concreto son las juntas acerrojadas o restringidas. Estos sistemas unen mecánicamente los segmentos de tubería y los accesorios, de modo que la fuerza de empuje se transfiere a lo largo de varios tramos de tubería y se disipa por la fricción con el suelo. Sus ventajas son la rapidez de instalación, la mínima excavación y su eficacia en suelos de baja calidad.
Proceso Constructivo de un Atraque de Concreto por Gravedad
La correcta ejecución de un atraque es tan crucial como su diseño. Un proceso constructivo deficiente puede anular por completo la efectividad del bloque, sin importar la precisión de los cálculos. El proceso se divide en fases secuenciales.
Paso 1: Excavación y Preparación del Terreno de Apoyo
El proceso inicia con el trazo topográfico para marcar la ubicación y los límites de la excavación.
debe ser de terreno natural, firme, vertical e inalterado.
Paso 2: Colocación de la Tubería y la Pieza Especial (Codo, Tee, etc.)
Se instala la tubería y el accesorio (codo, te, etc.), asegurando su correcta alineación, nivelación y acoplamiento según las especificaciones del fabricante.
Paso 3: Colocación de un Aislante o Plástico sobre la Junta
Una práctica de alta calidad consiste en envolver el accesorio con una hoja de polietileno de calibre 600 o un material similar antes de verter el concreto.
Paso 4: Montaje de una Cimbra Sencilla
Se arma la cimbra de madera o metal que dará forma y contendrá al concreto fresco. La cimbra debe ser robusta y estar firmemente arriostrada para soportar la presión del concreto sin deformarse.
Paso 5: Vaciado del Concreto Simple
Se prepara el concreto con la resistencia especificada (generalmente f′c=150 kg/cm²) y se vierte dentro de la cimbra, asegurando que el vaciado se realice directamente contra la pared de terreno inalterado.
Paso 6: Curado del Concreto
Inmediatamente después del acabado, debe iniciarse el proceso de curado, manteniendo la superficie del concreto húmeda de forma continua durante un mínimo de 3 días.
3 a 7 días después de colar el último atraque antes de realizar la prueba de presión de la tubería.
Factores que Determinan el Tamaño y Precio de un Atraque
El dimensionamiento y costo de un atraque de concreto no son arbitrarios; dependen de un conjunto de variables de ingeniería que deben ser analizadas para cada caso específico.
El Diámetro de la Tubería
El diámetro interno de la tubería es un factor directo en el cálculo de la fuerza de empuje. A mayor diámetro, mayor es el área sobre la que actúa la presión, y por lo tanto, mayor es la fuerza que el atraque debe resistir.
La Presión de Operación de la Línea
La presión interna del fluido es el componente más crítico. El diseño del atraque no se basa en la presión normal de trabajo, sino en la presión de prueba hidrostática, que en México suele ser 1.5 veces la presión de operación. Esta presión representa la máxima fuerza a la que el sistema será sometido.
El Ángulo del Cambio de Dirección (Codos de 90°, 45°, etc.)
En los cambios de dirección, el ángulo del codo es crucial. Un codo de 90° genera una fuerza de empuje significativamente mayor que un codo de 45° para el mismo diámetro y presión. El ángulo determina la magnitud de la fuerza resultante que el atraque debe contrarrestar.
El Tipo de Suelo y su Capacidad Portante
Esta es la variable geotécnica fundamental. La capacidad del suelo para resistir el empuje (resistencia pasiva) determina qué tan grande debe ser la superficie de contacto del atraque. Un suelo blando o con baja capacidad portante requerirá un atraque mucho más grande para distribuir la misma fuerza, incrementando el volumen de excavación y concreto.
Análisis de Precio Unitario (APU) - Atraque de Concreto por Pieza
A continuación, se presenta un ejemplo de Análisis de Precio Unitario (APU) para la construcción de 1 Pieza (PZA) de atraque de concreto para un codo de 90° en una tubería de PVC de 4". Este análisis desglosa los costos directos de materiales, mano de obra y equipo. Los costos son estimaciones para 2025 y pueden variar significativamente según la región y el proveedor en México.
| Concepto | Unidad | Cantidad | Costo Unitario (MXN) | Importe (MXN) | |
| MATERIALES | |||||
| Concreto simple f′c=150 kg/cm³ hecho en obra | m³ | 0.50 | 2,100.00 | 1,050.00 | |
| Madera para cimbra (uso proporcional) | pt | 4.00 | 22.50 | 90.00 | |
| Clavos y alambre | kg | 0.50 | 45.00 | 22.50 | |
| Subtotal Materiales | 1,162.50 | ||||
| MANO DE OBRA | |||||
| Cuadrilla (1 Of. Albañil + 1 Ayudante) | Jor | 0.25 | 1,050.00 | 262.50 | |
| Subtotal Mano de Obra | 262.50 | ||||
| HERRAMIENTA Y EQUIPO | |||||
| Herramienta menor (3% de M.O.) | % | 0.03 | 262.50 | 7.88 | |
| Subtotal Herramienta y Equipo | 7.88 | ||||
| COSTO DIRECTO (CD) | 1,432.88 | ||||
| Indirectos, Financiamiento y Utilidad (25% sobre CD) | % | 0.25 | 1,432.88 | 358.22 | |
| PRECIO UNITARIO (P.U.) | PZA | 1.00 | 1,791.10 | ||
(Nota: Este APU es un ejemplo ilustrativo para 2025. No incluye excavación ni relleno. Los costos reales varían según la ubicación, proveedor y eficiencia. Fuente base: |
Normativa y Seguridad en Obras Hidráulicas
La construcción de atraques de concreto en México está regulada por normativas técnicas y de seguridad que son de cumplimiento obligatorio.
Normativa de la CONAGUA para Sistemas de Agua Potable
La Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) establece las directrices para el diseño de infraestructura hidráulica a través del Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento (MAPAS). Aunque algunas especificaciones indican que "el uso de atraques de concreto no es permitido salvo la autorización de la CONAGUA", esto se interpreta como una exigencia de que su diseño debe estar siempre justificado por una memoria de cálculo de ingeniería, evitando bloques improvisados.
NOM-001-CONAGUA-2011 establece las condiciones de prueba de presión que los atraques deben ser capaces de soportar.
La Importancia de las Pruebas de Presión en la Tubería
La prueba hidrostática es el examen final que valida la correcta instalación de la tubería y la efectividad de los atraques. Se realiza presurizando la línea (generalmente a 1.5 veces la presión de trabajo) para verificar la hermeticidad y la estabilidad de los anclajes.
antes de realizar esta prueba para evitar fallas.
Seguridad en Excavaciones y Trabajos con Concreto (EPP)
La seguridad del personal es primordial. La NOM-031-STPS-2011 regula las condiciones de seguridad en la construcción, incluyendo los trabajos de excavación.
Casco de seguridad
Guantes resistentes (de trabajo para excavación, de hule para concreto)
Botas de hule con casquillo
Gafas de seguridad.
Costos Promedio de Atraques de Concreto en México (2025)
La siguiente tabla presenta una estimación de costos por pieza para atraques de concreto en México, proyectados para 2025. Estos precios son aproximados y están sujetos a inflación, tipo de cambio y variaciones regionales. Es importante destacar que estos costos no incluyen la excavación, el relleno de la zanja, ni el costo de la tubería o la pieza especial.
| Diámetro de Tubería y Pieza | Región (Norte, Centro, Sur) | Costo Promedio por Pieza (MXN) | Notas Relevantes | |
| Hasta 4" (Aprox. 0.25 m³) | Norte | 1,200 – 1,600 | Los costos son estimaciones para 2025. | |
| Centro | 1,100 – 1,500 | Precios sujetos a variaciones locales. | ||
| Sur | 1,000 – 1,400 | No incluye excavación ni relleno. | ||
| De 6" a 8" (Aprox. 0.50 m³) | Norte | 1,900 – 2,500 | El costo por m³ tiende a disminuir | |
| Centro | 1,800 – 2,400 | ligeramente en volúmenes mayores. | ||
| Sur | 1,700 – 2,200 | |||
| De 10" a 12" (Aprox. 1.00 m³) | Norte | 3,200 – 4,200 | ||
| Centro | 3,000 – 4,000 | |||
| Sur | 2,800 – 3,800 | |||
(Fuente: Estimaciones basadas en análisis de precios unitarios y proyecciones para 2025 |
Errores Frecuentes en la Construcción de Atraques y Cómo Evitarlos
La efectividad de un atraque puede ser comprometida por errores comunes durante su construcción. Conocerlos es el primer paso para evitarlos.
Error 1: Dimensionamiento Incorrecto del Bloque de Concreto
Construir un atraque "a ojo" o sin un cálculo de ingeniería que considere la presión, el diámetro y, sobre todo, el tipo de suelo, es una receta para el desastre. Un bloque subdimensionado no podrá resistir el empuje y fallará .
Error 2: Mal Apoyo del Atraque sobre el Terreno Natural
El error más grave es colar el concreto sobre terreno suelto, de relleno o removido. El atraque debe apoyarse directamente contra una pared de terreno virgen, firme e inalterado para poder transferir la carga eficazmente.
Error 3: Colar el Concreto Directamente sobre las Juntas o Tornillos
El concreto no debe adherirse directamente a la pieza especial, sus juntas o tornillería. Se debe envolver el accesorio con plástico para permitir micromovimientos por dilatación y evitar la transmisión de esfuerzos que puedan dañar la pieza o el atraque.
Error 4: No Esperar el Tiempo de Fraguado Suficiente Antes de Probar la Línea
La prisa es enemiga de la calidad. Realizar la prueba de presión hidrostática antes de que el concreto haya alcanzado una resistencia adecuada (mínimo 3 a 7 días) es una causa segura de falla del atraque, obligando a una costosa demolición y reconstrucción .
Checklist de Control de Calidad
Para asegurar la correcta ejecución de un atraque de concreto, el supervisor de obra debe implementar un riguroso control de calidad. La siguiente lista de verificación es una guía práctica para las fases críticas del proceso .
Antes del Colado
[ ] Verificar Topografía: ¿La ubicación, dimensiones y niveles de la excavación coinciden con los planos?
[ ] Inspeccionar Suelo de Apoyo: ¿La cara de apoyo del suelo es terreno firme, vertical e inalterado? ¿Está libre de material suelto?
[ ] Revisar Cimbra: ¿Está limpia, bien arriostrada, sin fugas y con las dimensiones correctas?
[ ] Confirmar Protección de Tubería: ¿El accesorio está correctamente alineado y protegido con polietileno para evitar adherencia?
Durante el Colado
[ ] Supervisar Mezcla: ¿Se está respetando la dosificación de concreto y la relación agua-cemento?
[ ] Realizar Prueba de Revenimiento: ¿La consistencia del concreto es la adecuada según la prueba del cono de Abrams?
[ ] Tomar Muestras: ¿Se están tomando cilindros de concreto para pruebas de compresión en laboratorio?
[ ] Asegurar Vibrado Correcto: ¿El vibrado es sistemático para eliminar aire atrapado y evitar oquedades?
Después del Colado
[ ] Iniciar Curado Inmediato: ¿El proceso de curado con agua o membranas comenzó inmediatamente después del acabado?
[ ] Verificar Curado Continuo: ¿Se está manteniendo el curado de forma ininterrumpida por el tiempo especificado (mínimo 3 días)?
[ ] Respetar Tiempo de Fraguado: ¿Se está respetando el tiempo de espera de 3 a 7 días antes de realizar la prueba hidrostática?
Preguntas Frecuentes (FAQ)
¿Para qué sirve un atraque en una tubería?
Un atraque de concreto sirve como un ancla o bloque de reacción que impide que las tuberías a presión se muevan o se desacoplen en puntos críticos como codos, tees o tapones. Contrarresta la fuerza generada por el agua (empuje hidrostático) para garantizar la estabilidad y seguridad del sistema.
¿Cómo se calcula el tamaño de un atraque de concreto?
El tamaño se calcula mediante un análisis de ingeniería que considera cuatro factores clave: la presión de prueba de la tubería, el diámetro del tubo, el ángulo del accesorio (por ejemplo, un codo de 90° o 45°) y, fundamentalmente, la capacidad de resistencia del suelo donde se apoyará.
¿Toda la tubería de agua necesita atraques?
No, solo las tuberías que operan a presión requieren atraques en puntos específicos donde hay cambios de dirección, de diámetro o terminales de línea. Las tuberías que funcionan por gravedad, como el alcantarillado, no los necesitan.
¿Se usa acero de refuerzo en un atraque de concreto?
Generalmente, no. Los atraques funcionan por masa y por la resistencia a la compresión que ofrecen contra el terreno. Por ello, se construyen con concreto simple (sin acero de refuerzo), usualmente con una resistencia de f′c=150 kg/cm² .
¿Qué pasa si no se construye un atraque en un codo?
Si no se construye un atraque, la fuerza del agua (empuje hidrostático) empujará el codo hacia afuera, lo que puede provocar que la junta se separe. Esto resultaría en una fuga masiva de agua, daños a la infraestructura circundante y la interrupción del servicio.
¿Se pueden usar atraques en tuberías de drenaje (alcantarillado)?
No, los atraques no son necesarios en tuberías de drenaje o alcantarillado sanitario que funcionan por gravedad. En estos sistemas no existe una presión interna significativa que genere fuerzas de empuje. La estabilidad de estas tuberías se logra con una buena cama de apoyo y un correcto relleno compactado.
¿Cuánto tiempo hay que esperar después de colar un atraque para abrir el agua?
Es obligatorio esperar a que el concreto alcance una resistencia suficiente antes de presurizar la línea. Las normativas y buenas prácticas exigen un tiempo de fraguado de entre 3 y 7 días después de haber colado el último atraque antes de poder realizar la prueba hidrostática y poner en operación la línea .
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Conclusión
En resumen, el atraque de concreto es un elemento de ingeniería esencial, aunque a menudo invisible, que garantiza la estabilidad y seguridad a largo plazo de las redes de tuberías a presión. Su correcto cálculo, basado en la presión, el diámetro y las condiciones del suelo, junto con un proceso constructivo riguroso que respete los tiempos de fraguado y las buenas prácticas, son fundamentales para prevenir fallas catastróficas y fugas en la infraestructura hidráulica de México. Ignorar su importancia es arriesgar la integridad de todo el sistema.
Glosario de Términos
Atraque de Concreto (Bloque de Reacción)
Macizo de concreto simple construido en puntos estratégicos de una tubería a presión para absorber las fuerzas generadas por el flujo de agua y transferirlas al terreno.
Empuje Hidrostático
Fuerza que ejerce un fluido a presión sobre las paredes de la tubería, especialmente en puntos de cambio de dirección, diámetro o en terminales.
Tubería a Presión
Conducto que transporta un fluido (como el agua potable) a una presión superior a la atmosférica, lo que requiere anclajes para mantener su estabilidad.
Codo, Tee, Reducción
Piezas especiales utilizadas en redes de tuberías para realizar cambios de dirección (codos), derivaciones (tees) o cambios de diámetro (reducciones).
CONAGUA
Comisión Nacional del Agua, la autoridad federal en México responsable de administrar y preservar las aguas nacionales, y de establecer la normativa para la infraestructura hidráulica.
Concreto Simple
Concreto compuesto por cemento, agregados (arena y grava) y agua, que no contiene acero de refuerzo en su interior.
Ingeniería Hidráulica
Rama de la ingeniería civil que se ocupa del diseño y construcción de obras relacionadas con el uso y control del agua, como redes de agua potable y alcantarillado.