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Conferencia:

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

Lima, Perú – 04 Diciembre 2014

Conferencia: “GESTION DE COSTOS EN EXCAVACIONES DE CARRETERAS EN MINERIA”

I. EXCAVACION DE CARRETERAS

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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1. CONCEPTOS GENERALES • Una Carretera es una infraestructura del transporte especialmente acondicionada dentro de una franja de terreno denominada derecho de vía, con el propósito de permitir la circulación de vehículos de manera continua en el espacio y el tiempo, con niveles adecuados de seguridad y comodidad.

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2. CARRETERAS EN NUESTRO PAIS • Nuestro país tiene una accidentada orografía a causa de los grandes

sistemas montañosos, esto ha dado origen a la construcción de carreteras de razonables longitudes y túneles para poder enlazar en forma más expedita ciudades o lugares de importancia y facilitar los transportes más diversos. • Además dado al notable crecimiento en la última década de la actividad económica de nuestro país, ha sido necesario estudiar nuevas alternativas de tránsito a las ya existentes (túneles paralelos), mejorando el nivel de servicio de nuestros caminos.

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1. PROCESO DE CONSTRUCCION DE UNA CARRETERA 1.1) EL PROCESO DE PLANIFICACIÓN • Cada proyecto de construcción es una ejecución única.

Aunque se haya realizado un trabajo similar previamente, dos proyectos no tendrán idénticas condiciones de trabajo. • La rapidez, complejidad y costo de la construcción moderna no son compatibles con correcciones frecuentes durante la ejecución del trabajo. • El fin del planeamiento es minimizar el uso de recursos requeridos para completar exitosamente el proyecto. • Esto sólo puede conseguirse entendiendo que el planeamiento es una actividad continua que se inicia con la preparación del presupuesto y continúa hasta la aceptación final del proyecto por el propietario. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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1.2) PLANOS Y ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO • Los planos forman parte de los documentos contractuales de una obra. En ellos se usan tres formas diferentes para mostrar el trabajo de movimiento de tierras: a) Vista en Planta.• En esta vista se dibuja el trazo de la carretera mirando hacia abajo, y muestra el alineamiento horizontal de la vía. • Se incluyen además la ubicación de las progresivas y las secciones transversales, (ver figura 1).

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Figura 1: Vista en Planta de un Proyecto de Carretera.

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b) Vista de Perfil.• Es la vista del corte, típicamente a lo largo del eje central de la vía. • Muestra el alineamiento vertical (ver figura 2).

Figura 2: Perfil Longitudinal de un Proyecto de Carretera Típico Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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c) Secciones Transversales.• Son vistas que corta la vía en ángulo perpendicular con el eje. • Las secciones transversales se dibujan combinando el esquema del diseño o plantilla y las medidas tomadas en el campo de la línea natural del terreno (figura 3). • Se le denomina también “colocación de las cajas”, estas secciones usualmente muestran las elevaciones de la subrasante terminada, así como la rasante coincidente con el tope del pavimento.

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Figura 3: Casos Típicos de Secciones Transversales

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2. ESQUEMAS DE SECCIONES TIPICAS DE CARRETERAS

SECCION EN CORTE ABIERTO

SECCION EN CORTE CERRADO

SECCION EN MEDIO TUNEL

SECCION EN MEDIA LADERA

SECCION EN MEDIA LADERA CON MURO

SECCION EN TUNEL

SECCION EN RELLENO

SECCION EN RELLENO SOBRE MURO

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2. ESQUEMAS DE SECCIONES TIPICAS DE CARRETERAS SECCIONES EN CORTE ABIERTO

SECCIONES EN CORTE CERRADO

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4. CLASIFICACION DE MATERIAL DE CORTE • En las Obras Civiles en nuestro país, se admiten 3 tipos de materiales

de excavación, que están basados solamente en los recursos requeridos para su excavación, éstos son: 1) Material Suelto (MS).- que sugiere el empleo de tractores, excavadoras, y/o traillas. 2) Roca Suelta (RS).- que considera el uso de tractores con ripper, y una pequeña proporción de explosivos. 3) Roca Fija (RF).- que considera el uso sistemático de explosivos y la ayuda de equipo mecánico para remover los escombros. • En esta clasificación no están considera parámetros geomecánicos del

macizo rocoso (propiedades elásticas, resistencia a la compresión, resistencia a la tensión, discontinuidades, etc.). • Los estudios geológicos detallados pueden ser una herramienta de ayuda para hacer estas definiciones. Sin embargo, como éstos suelen desarrollarse con fines de diseño, la información puede ser parcial para el constructor y no eliminan del todo la incertidumbre. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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4. CLASIFICACION DE MATERIAL DE CORTE • Algunas Especificaciones Técnicas de Carreteras recomiendan una

clasificación basada en la velocidad sísmica, donde el Material Suelto o Material Común es el que tiene menos de 2,000 m/seg. A) ROCA FIJA

B) ROCA SUELTA

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4. CLASIFICACION DE MATERIAL DE CORTE • En la práctica no es fácil hacer esta clasificación, puesto que en la

naturaleza los materiales se encuentran intercalados entre un tramo de excavación y otro, o intercalados en estratos en una misma sección, como se aprecia en la siguiente figura. • A efectos de establecer los costos de excavación (mano de obra, equipos,

materiales, etc.), se requiere tratarlos por tipo de material (MS, RS. RF).

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Conferencia: “GESTION DE COSTOS EN EXCAVACIONES DE CARRETERAS EN MINERIA”

II. PERFORACION Y VOLADURA EN EXCAVACION DE CARRETERAS

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1. PERFORACION Y VOLADURA EN EXCAVACION DE CARRETERAS DE PROYECTOS MINEROS

PROYECTO YANACOCHA (Sep-1992)

PROYECTO ANTAMINA (Mar-2000)

PROYECTO LAGUNAS NORTE (Ago-2004)

PROYECTO CERRO LINDO (Julio-2006)

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2. TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS (Según Perfil Típico de Excavación) 1) CORTES ABIERTOS (A MEDIA LADERA)

3 2 1 0 4

PLATAFORMA INICIAL

3 2

1 0

CUNETA Mg. Ing. Fredy Ponce R.

CUNETA 16

2. TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS (Según Perfil Típico de Excavación) 1) CORTES ABIERTOS (A MEDIA LADERA)

6

5

4 3

0 0 1 2

1 2

CUNETA Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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2. TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS (Según Perfil Típico de Excavación) 1) CORTES ABIERTOS (A MEDIA LADERA) PRECORTE

4

2

3

1

4

3 6

0 1 2 Mg. Ing. Fredy Ponce R.

5 8

7 10

9

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2. TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS (Según Perfil Típico de Excavación) 2) ENSANCHES DE CARRETERAS

50ms 25ms 0ms 50 ms 01 2

3

4 5 6 CARRETERA 7 8 ACTUAL

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75 ms 100 ms 125 ms

CARRETERA ACTUAL

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2) ENSANCHES DE CARRETERAS A) CON EQUIPO MARTILLO MANUAL

B) CON EQUIPO TRACKDRILL HIDRAULICO (ROCKDRILL)

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3. SISTEMA DE PERFORACION EN EXCAVACION DE CARRETERAS MECÁNICA

1) Sistema de Energía

ROTOPERCUSIVO

2) Método de Perforación 3) Equipo de Perforación 4) Energía para la Perforadora 5) Ubicación del Martillo 6) Rango Diámetro Perforación 7) Altura de Excavación 8) Tipo de Trabajo Aplicado 9) Nivel de Producción Mensual

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JACK HAMMER

TRACKDRILL

Neumática

Neumática

Hidráulica

Martillo en Cabeza

Martillo en Cabeza

Martillo en Cabeza

1½”

2” a 3”

2” a 3½”

0 m ˂ H ≤ 2.4 m

3m˂H≤6m

3 m ˂ H ≤ 10 m

No Masivo

Medio Masivo

Masivo

2,000 ≤ m³ ˂ 8,000

8,000 ≤ m³ ˂ 15,000

15,000 ≤ m³

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Conferencia: “GESTION DE COSTOS EN EXCAVACIONES DE CARRETERAS EN MINERIA”

III. Ing. Fredy CONSTRUCCION Ponce R. DE CARRETERA “JAHUAY - CERRO LINDO”

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1. ANTECEDENTES • Compañía Minera Milpo dentro del plan de explotación de su yacimiento minero “CERRO LINDO”, estableció la viabilidad de una operación subterránea polimetálica (zinc, plomo y cobre), Stopig” ”, con una mediante el método de explotación “Sub Level Stopig capacidad inicial de tratamiento por flotación de 5,000 TPD. TPD. • El yacimiento se ubica a 1,820 m.s.n.m. en el lugar denominado Tambilla,, sobre el curso superior de la quebrada Topará, distrito Tambilla de Chavín, provincia de Chincha, departamento de Ica. • La construcción del Proyecto se inició en octubre del 2005, y las operaciones a partir de junio 2007, con un estimado inicial de producción anual de 110,000 toneladas de concentrados de zinc, 12,500 toneladas de plomo, y 8,500 toneladas de cobre. • Los datos iniciales de reservas de este proyecto nos indican más

de 33 millones de TM, el costo de producción estimado es de US$ 19.10 por TMS, TMS, y la vida estimada del proyecto de 20 años. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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2. UBICACIÓN DEL PROYECTO CERRO LINDO

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3. MAPA GEOLOGICO

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4. INFORMACION SOBRE EL PROYECTO DE CARRETERA • El objetivo principal está dirigido a la construcción de una

carretera de acceso desde la Panamericana Sur hasta el yacimiento minero Cerro Lindo, considerando en su primera etapa una carretera a nivel de afirmado. • La construcción de la vía en esta primera etapa permitirá la

articulación de la misma durante la construcción de la infraestructura del proyecto minero. • El trazo de la carretera empieza en el Km. 18+000, por la

quebrada Humanpuquio, sobre un relieve suave, ascendiendo en cortes a media ladera, llegando a la línea de cumbres sobre un relieve montañoso y accidentado ubicado entre la divisoria de las quebradas Humanpuquio y Topará, hasta llegar a la zona denominada Tambilla, donde se ubica la mina Cerro Lindo (Km. 60+858).

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VISTA DEL TRAZO DE LA CARRETERA ANTES DE SU CONSTRUCCION

Progresiva Km. 26+850 a Km. 27+150: En las partes altas de este tramo, el terreno es rocoso en términos generales. Las pendientes son fuertes, lo que ha impedido la acumulación de suelo que pudiera ser erosionable. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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VISTA DEL TRAZO DE LA CARRETERA ANTES DE SU CONSTRUCCION

Progresiva Km. 38+460 a Km. 38+600 La geografía de esta zona es típica de la costa y sierra central. La carretera atravieza zonas áridas, todos los cursos de agua, excepto la quebrada Topará, se encuentran secos. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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VISTA DEL TRAZO DE LA CARRETERA ANTES DE SU CONSTRUCCION

Progresiva Km. 39+960 a Km. 40+600

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VISTA DEL TRAZO DE LA CARRETERA ANTES DE SU CONSTRUCCION

Progresiva Km. 43+500 a Km. 44+000

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VISTA DEL TRAZO DE LA CARRETERA ANTES DE SU CONSTRUCCION

Progresiva Km. 51+500 (Trocha a Media Ladera)

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5. METRADOS DE MOVIMIENTO DE TIERRAS

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6. CRONOGRAMA DE EJECUCION DE OBRA Tramo Km. 38+000 a Km. 41+000

Para cumplir con el presente cronograma, se planificó efectuar las operaciones a través de 2 frentes de trabajo en forma simultánea: 1) Frente N°1: Por la parte inferior del proyecto (km. 38+000), 2) Frente N°2: Por la parte superior del proyecto (km. 41+000) Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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6.a) INFRAESTRUCTURA BASICA

CAMPAMENTOS

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POLVORINES DE EXPLOSIVOS

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6.b) CICLO DE TRABAJO EN LA EXCAVACION EN ROCA DE LA CARRETERA JAHUAY – CERRO LINDO (Cadena de Valor) 1° Perforación

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2° Voladura

3° Eliminación y Perfilado

4° Remoción

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7. METODO CONSTRUCTIVO PARA EXCAVACION DE CARRETERA • INFORMACION BASICA DE EXCAVACION

a) Tramo de excavación: Km. 38+000 a Km. 41+000 b) Volumen de excavación en roca: 100,000 m³ c) Plazo de ejecución: 2 meses calendarios. • METODO DE EXCAVACION

En el tramo del Km. 38+000 al Km. 41+000, predominan Cortes Abiertos (A Media Ladera), de gran altura de excavación, por lo que se planteó ejecutar los cortes de excavación a través de las siguientes etapas: 1°) Avance Vertical.- desde arriba hacia abajo, primero aperturando trochas desde la parte más alta (etapa I), y luego completando el corte con banqueo (etapa II), Fig. 1. 2°) Avance Horizontal.- consiste en avanzar las 2 etapas del anterior, en forma desfasada (Fig. 2).

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7.1) AVANCE EN FORMA VERTICAL Figura 1: CORTES EN AVANCE VERTICAL • La Figura 1 muestra un

perfil típico de excavación vertical, en la cual se observan las diferentes etapas de excavación.

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7.1) AVANCE EN FORMA VERTICAL 1) ETAPA I: TROCHADO • Se inicia con perforaciones en diversas direcciones en la parte superior del perfil, para aperturar accesos (trochas) y obtener una plataforma suficiente que permita acceder un equipo de perforación mecanizado (trackdrill hidráulico), y pueda perforar luego verticalmente la etapa II. Son excavaciones muy pequeñas. Ciclo de Trabajo: a) Perforación.- Dependiendo de su accesibilidad, se realiza con equipo manual o mecanizado (trackdrill neumático o hidráulico), con diámetros de taladros de 1½” y 2½” respectivamente. b) Voladura.- Como carga de fondo se usa emulsión encartuchada 7/8” x 7”, columna de carga el ANFO, y como accesorios el cordón detonante, fulminante N°8 y guía de seguridad. c) Limpieza.- El frente disparado se evacúa con una excavadora de orugas. En caso que dicho equipo no tenga el alcance suficiente, la limpieza del material es en forma manual.

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1) ETAPA I: TROCHADO CON MARTILLO MANUAL A) PERFORACIÓN CON MARTILLO MANUAL (Zona Inaccsible)

B) CARGUIO DE EXPLOSIVOS EN TALADROS DE MARTILLO MANUAL (Zona Inaccsible)

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2) ETAPA I: TROCHADO CON TRACKDRILL NEUMATICO A) PERFORACIÓN

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3) ETAPA I: TROCHADO C) VOLADURA DE TALADROS CON TRACKDRILL NEUMATICO

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7.1) AVANCE EN FORMA VERTICAL 4) ETAPA II: BANQUEO • La perforación es vertical, y el objetivo es profundizar la excavación, hasta lograr el nivel de subrasante de la carretera. Ciclo de Trabajo: a) Perforación.- Se efectúa con 1 trackdrill hidráulico, diámetro de taladros de 3”, bancos de 3 a 6 m. La inclinación de la primera fila de taladros es paralela a la cara libre del frente, y las filas posteriores en forma paralela al ángulo de talud final requerido. b) Voladura.- Los explosivos utilizados son: ANFO, iniciado con emulsión encartuchada de 7/8” x 7”. La conexión entre taladros es con cordón detonante y retardos de 17 y 25 milisegundos, procurando dar la mayor diferencia de tiempos de detonación entre fila y fila, para obtener un mejor perfilado de la excavación. c) Limpieza.- El ancho de plataforma en este caso es de 4 a 7 m, y la limpieza se realiza con un tractor tipo CAT D8R.

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4) ETAPA II: BANQUEO CON TRACKDRILL HIDRAULICO A) PERFORACIÓN

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4) ETAPA II: BANQUEO CON TRACKDRILL HIDRAULICO B) VOLADURA DE TALADROS CON ROCK DRILL

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7.2) AVANCE EN FORMA HORIZONTAL • En la Figura 2, se muestra el método de avance en forma horizontal. Esta fase se realiza, una vez que los trabajos de la etapa I (trochado) haya logrado una distancia de avance lo suficiente para que el equipo trackdrill hidráulico tenga frente de perforación, y ejecute la etapa II (banqueo). Figura 2: DIAGRAMA DE CORTES EN FORMA HORIZONTAL

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8. RESULTADOS DE PERFORACION 1. PRODUCCION a) Volumen Total de Roca Fija b) Plazo de Ejecutado c) DATOS DE LA ROCA Tipo de Roca Peso Específico de la Roca Grado de Fracturamiento Resistencia a la Compresión Grado de Abrasividad

m³ meses

66,000 2.33 granodiorita 2.50 Semifracturado 800 Media

TM/m³ kg/cm²

2. PERFORACION Trochado Trochado Banqueo con Manual con Trackdrill Trackdrill

a) Etapas de Excavación b) c) d) e)

% Incidencia según Etapa Excavación Volumen Total según Etapa Excavación Altura de Banco (o de corte) MALLA DE PERFORACION Burden Espaciamiento f) EQUIPO DE PERFORACION Diámetro de Perforación Marca de Equipo de Perforación Modelo de Equipo de Perforación Velocidad de Perforación

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% m³ m

10% 6,600 1.80

20% 13,200 2.50

70% 46,200 6.00

m m

0.90 1.00

1.50 1.80

2.00 2.50

Pulg

1.50 2.50 Atlas Copco Tamrock RH 658 Ranger 500 m/hr 12.00 22.00

3.00 Tamrock Ranger 500 25.00 46

9. RESULTADOS DE VOLADURA

FACTOR DE CARGA (promedio) = 0.35 kg/m³

Videos 5 AL 9: VOLADURAS DE CARRETERAS Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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Conferencia: “GESTION DE COSTOS EN EXCAVACIONES DE CARRETERAS EN MINERIA”

IV.COSTOS IV.COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA EN EXCAVACION DE CARRETERAS

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1. INFORMACION PARA COSTEAR PERFORACION Y VOLADURA EN UNA CARRETERA (1) 1. DATOS GENERALES a) b) c) d) e) f) g

Nombre del Cliente Nombre del Proyecto Ubicación del Proyecto (lugar) Altitud del Proyecto Fecha de Evaluación Tipo de Moneda a Presupuestar Tipo de Cambio (a la fecha)

m.s.n.m. US$ / S/. S/.

Compañía Minera Milpo S.A. Carretera Jahuay - Cerro Lindo Chincha - Lima 500 20-abr-06 US$ 3.30

2. PRODUCCION a) Volumen Total de Obra m³ b) Plazo de Ejecución de Obra meses c) Granulometría (Fragmentación) Requerida cm d) Etapas de Excavación e) f) g h) i) j)

% Incidencia según Etapa Excavación Volumen Total según Etapa Excavación Producción Mensual Requerida Producción Diaria Requerida N° Turnos (guardias) / día Producción por Turno Requerida

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% m³/mes m³/mes m³/día turnos/día m³/turno

Trochado Manual 10% 6,600 2,833 94 2 47

66,000 2.33 60 Trochado Banqueo con con trackdrill Trackdrill 20% 70% 13,200 46,200 5,665 19,828 189 661 2 2 94 330 49

1. INFORMACION PARA COSTEAR PERFORACION Y VOLADURA EN UNA CARRETERA (2) 3. PERFORACION a) DATOS DE LA ROCA Tipo de Roca (clasificación o nombre de roca) Peso Específico de la Roca TM/m³ Grado de Fracturamiento Resistencia a la Compresión kg/cm² Grado de Abrasividad b) PARAMETROS DE OPERACION Eficiencia de Operación % Jornada de Trabajo / Turno Hr/turno c) MALLA DE PERFORACION Burden m Espaciamiento m Altura de Banco (o de corte) m Sobreperforación m

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granodiorita 2.50 mod 2,300 alta 75% 10.00

75% 10.00

75% 10.00

2.50 3.00 6.00 0.50

2.50 3.00 6.00 0.50

2.50 3.00 6.00 0.50

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1. INFORMACION PARA COSTEAR PERFORACION Y VOLADURA EN UNA CARRETERA (3) d) EQUIPO DE PERFORACION 3.00 3.00 3.00 Diámetro de Perforación Pulg Tipo Equipo de Perforación (manual, trackdrill) Trackdrill Trackdrill Trackdrill Energía para Martillo (neumático, hidráulico) Hidráulico Hidráulico Hidráulico Marca de Equipo de Perforación Tamrock Tamrock Tamrock Modelo de Equipo de Perforación Ranger 500 Ranger 500 Ranger 500 Velocidad de Perforación m/hr 22.00 22.00 22.00 Equipo Propio / Alquilado Alquilado Alquilado Alquilado Costo Horario Equipo de Perforación US$/hr 60.00 60.00 60.00 Compresora Portátil 750.00 750.00 750.00 Caudal Aire Comprimido Requerido pies³/min Ingersoll Rand Ingersoll Rand Ingersoll Rand Marca de Equipo de Perforación IR 750 IR 750 IR 750 Modelo de Equipo de Perforación Equipo Propio / Alquilado Alquilado Alquilado Alquilado Costo Horario Compresora US$/hr 24.00 24.00 24.00 Consumo Petróleo (Track Hidr./Compres.) gln/hr 7.00 7.00 7.00 Precio Unitario de Petróleo US$/gln 3.25 3.25 3.25

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1. INFORMACION PARA COSTEAR PERFORACION Y VOLADURA EN UNA CARRETERA (4) e) ACCESORIOS DE PERFORACION Tipo de Rosca y Diámetro (T38, T45, T51) Adaptador de Culata (shank adapter) Vida Util m.p. Precio Unitario US$/und Barra de Extensión MF Longitud pies Vida Util m.p. Precio Unitario US$/und Broca de Botones Diseño de botones (esférico, balístico, etc) Vida Util m.p. Precio Unitario US$/und

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

T38

T38

T38

3,000 400

3,000 400

3,000 400

14 2,500 450

14 2,500 450

14 2,500 450

esférico 1,200 250

esférico 1,200 250

esférico 1,200 250

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1. INFORMACION PARA COSTEAR PERFORACION Y VOLADURA EN UNA CARRETERA (5) 4. VOLADURA

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

a) Jornada de trabajo / turno Hr/turno b) EXPLOSIVOS Columna de carga Tipo de explosivo (Anfo, dinamita, emulsión) Consumo específico (factor de carga) kg/m³ Precio unitario US$/kg Iniciador Tipo de explosivo (booster, dinamita, emulsión) Consumo específico kg/m³ Precio unitario US$/kg c) ACCESORIOS DE VOLADURA Cordón detonante Tipo de cordón detonante (3P, 5P, 10P) Consumo específico m/m³ Precio unitario US$/m Detonador no eléctrico Tipo de Detonador No Eléctrico Consumo específico und/m³ Precio unitario US$/und Retardo de superficie Tiempos de Retardo ms Consumo específico und/m³ Precio unitario US$/und Guía de seguridad Consumo específico m/m³ Precio unitario US$/m Fulminante Común Consumo específico und/m³ Precio unitario US$/und

9.00

9.00

9.00

Anfo 0.4000 0.9500

Anfo 0.4000 0.9500

Anfo 0.4000 0.9500

Dinamita 0.0800 2.3000

Dinamita 0.0800 2.3000

Dinamita 0.0800 2.3000

5P 0.2800 0.2200

5P 0.2800 0.2200

5P 0.2800 0.2200

5s 0.2800 1.5000

5s 0.2800 1.5000

5s 0.2800 1.5000

25 ms 0.0500 2.5000

25 ms 0.0500 2.5000

25 ms 0.0500 2.5000

0.0880 0.1400

0.0880 0.1400

0.0880 0.1400

0.1050 0.1200

0.1050 0.1200

0.1050 0.1200

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1. INFORMACION PARA COSTEAR PERFORACION Y VOLADURA EN UNA CARRETERA (6) 5. PERSONAL a) b) c) d) e) f) g

Supervisor Operario Perforista Trackdrill Hdráulico Operario Perforista Trackdrill Neumático Operario Perforista Manual Operario Compresorista Operario de Voladura Ayudante Perforista / Voladura

US$/H-H US$/H-H US$/H-H US$/H-H US$/H-H US$/H-H US$/H-H

6. GASTOS GENERALES

% a) Incluye Movilización y Desmovilización de Equipos

b) Incluye Implementación de Polvorines c) Incluye trámites y autrizaciones DICSCAMEC 7. UTILIDAD %

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

8.09 6.29 5.50 5.00 5.00 4.59 3.99

15.00% No No No 10.00%

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2. COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA EN CARRETERA

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2.1) COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA ETAPA I (TROCHADO) CON MARTILLO MANUAL

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2.2) COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA ETAPA I (TROCHADO) CON TRACKDRILL HIDRAULICO

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2.2) COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA ETAPA II (BANQUEO) CON TRACKDRILL HIDRAULICO

58 Mg. Ing. Fredy Ponce R.

3. EQUIPOS DE LIMPIEZA Y PERFILADO DE TALUDES

59 Mg. Ing. Fredy Ponce R.

4. RESULTADOS FINALES DE EXCAVACIONES

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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Conferencia: “GESTION DE COSTOS EN EXCAVACIONES DE CARRETERAS EN MINERIA”

V. APLICACIONES EN UNA CARRETERA CON CORTES CERRADOS

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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1. GENERALIDADES 1) Los cortes de excavación son del tipo “Corte Cerrado”, llegando en algunos casos a los 40 m de altura de excavación, con banquetas de 10 m de altura. 2) Existe una cobertura superficial de “Material Suelto” en promedio de hasta 2 m de profundidad. Normalmente, debajo de este material se encuentra la “Roca Suelta” (roca muy fracturada, meteorizada, deleznable, estratificada, y de altura de excavación variable). En la parte inferior se observa la “Roca Fija” con diferentes características geológicas y geotécnicas. 3) La excavación en Roca Fija servirá como material de relleno tanto para la Zona Intermedia como para la Zona Inferior de los “Pedraplenes”. Para completar el volumen requerido para Zona Intermedia se obtendrá de la excavación de Roca Suelta con Perforación y Voladura.

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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2. OBJETIVOS PRINCIPALES DE LA PERFORACION Y VOLADURA EN EL PRESENTE PROYECTO 1) Excavar el macizo rocoso de las cajas, para conformar los perfiles de taludes y subrasantes de la carretera. 2) Producir rocas para conformar (como relleno) las zonas inferior e intermedia de los Pedraplenes, requiriéndose 2 tipos de material en cuanto a la fragmentación y calidad. 3) Proteger las zonas circundantes de los efectos medioambientales y de seguridad originados por voladuras, tales como: a) Estabilidad de taludes de excavación. b) Líneas de ferrocarril. c) Ruinas y sitios históricos. d) Zonas pobladas (viviendas, colegios, hospitales, mercados, etc.). Nivel de ruido máximo permisible: 80 dB en el día. 4) Estabilizar y proteger el macizo rocoso remanente de los taludes de la carretera. Para ello se utilizarán técnicas de voladura tipo pre-corte (caso de Roca Fija).

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EXCAVACIONES DE TALUDES SIN PRE-CORTE

EXCAVACIONES DE TALUDES CON PRE-CORTE

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3. ESTABILIZACION DE TALUDES DE CARRETERAS En el caso de Perforación y Voladura en “Roca Suelta”, no se considera la utilización de técnicas de “Pre-corte”, ya que por las características estructurales de este tipo de roca, no ofrece resultados aceptables, los que sí se obtienen en el caso de “Roca Fija”. Para proteger los taludes del macizo rocoso de los daños ocasionados por la voladura en Roca Suelta, se restringirá la cantidad de explosivos en los taladros cercanos a dicho talud. DERRUMBES OCASIONADOS POR TALUDES INESTABLES

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4. DEFINICION DEL PROYECTO SOBRE ROCA SUELTA Y ROCA FIJA 1) ROCA SUELTA.- “Se clasificará como ROCA SUELTA a aquellos tipos de rocas fracturadas, a muy fracturadas, rocas alteradas a muy alteradas, rocas estratificadas de origen sedimentarias y/o metamórficas con estratificación delgada de 0.15 m de espesor, rocas de origen sedimentarias y/o metamórficas de constitución mayormente arcillosa y limosa, y cualquier otro material de difícil excavación, que requiere previamente ser aflojado mediante el uso moderado y/o de pequeñas cargas controladas de explosivos”.

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4. DEFINICION DEL PROYECTO SOBRE ROCA SUELTA Y ROCA FIJA 2) ROCA FIJA.- “Se clasifica como ROCA FIJA a todo tipo de Macizo Rocoso conformado por afloramientos de roca de origen intrusivo, volcánico, sedimentario y/o metamórfico que debido a su cementación y consolidación, requieren el empleo sistemático de explosivos. El método de excavación deberá ser Perforación y Voladura, por ningún motivo se debe considerar sistema de plasteo ni otro sistema similar”.

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5. ESQUEMA TIPICO DE EXCAVACION EN CORTE CERRADO • Existe una cobertura superficial de “Material Suelto” en promedio de hasta 2 metros de profundidad (ver Trapecio 4 en gráfico siguiente).

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PERFIL DE UN CORTE DE EXCAVACIÓN • Normalmente, debajo de este material se encuentra la “Roca Suelta” (Trapecio 3, roca muy fracturada, meteorizada, deleznable, estratificada, y de profundidad o altura de excavación variable. En la parte inferior de los cortes, se observa la “Roca Fija” con diferentes características geológicas y geotécnicas (Trapecios 1 y 2). Toda esta configuración se puede apreciar en la siguiente fotografía.

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Proyecto: Rehabilitación, Mejoramiento y/o Construcción Carretera Camaná – Ilo. Tramo: Matarani – Punta de Bombón Cliente: OBRAINSA

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS Partida: PERFORACION PRIMARIA Tipo Roca: METAMORFICASFragment: E INTRUSIVAS ≤ 28 Etapa: BANQUEO Equipo: Trackdrill Hidráulico N° Taladros: 10 Tal P.e.: 2.50 Labor: CARRETERA Marca: Jun Jin Diam. Perf.: 3.00 Pulg. B (m): 2.00 Corte: CORTE CERRADO Modelo: SD 1300 Veloc. Perf.: 16.00 m/hr E (m): 2.00 Material: ROCA FIJA Merma: 0% Efic. Operac.: 60.00% H (m): 10.00 Objetivo: PRODUCCION DE ROCA MEDIA Hrs/Turno: 10.00 Hr S (m): 0.00 Fecha: 26-ago-14 Tipo Cambio: S/. 2.77 Prod/Turno: 384 m³ Mts. Perf. 96.00 RECURSO 1. MANO DE OBRA Ingeniero de Perforación y Voladura Supervisor de Campo Jefe de Grupo Operario Trackdrill Hidráulico Ayudante Trackdrill Sub-Total 2. EQUIPOS Trackdrill Hidráulico Petróleo (gln/hr) Petróleo (US$/gln) Sub-Total 3. MATERIALES Y HERRAMIENTAS Broca de Botones T38, de 3" ø Barra de Extensión T38 Tipo MF, de 12 pies Adaptador de Culata T38 Afilado de brocas Herramientas Sub-Total

UND

CANT

INDICE (Cant/m³)

HH HH HH HH HH

0.00 0.00 0.25 1.00 1.00

HM

1.00 6.00

HM

pza pza pza

1.00 1.00 1.00 20% 5%

S/.

US$

S/. / m³

US$/m³

0.0000 0.0000 0.0065 0.0260 0.0260

0.00 0.00 37.62 28.87 19.39

0.00 0.00 13.58 10.42 7.00

0.2449 0.7518 0.5049 1.5016

0.0884 0.2714 0.1823 0.5421

0.0156

332.40

120.00

5.1938

1.8750

0.0156

11.80

4.26

1.1063 6.3000

0.3994 2.2744

0.0010 0.0005 0.0002

775.6 1,800.5 2,077.5

280.0 650.0 750.0

0.7756 0.9003 0.3463 0.1551 0.0751 2.1772

0.2800 0.3250 0.1250 0.0560 0.0271 0.7860

9.9789

3.6025

COSTO DIRECTO PERFORACION POR METRO CUBICO

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

P. Unit. Recurso COSTO UNITARIO

72

Proyecto: Rehabilitación, Mejoramiento y/o Construcción Carretera Camaná – Ilo. Tramo: Matarani – Punta de Bombón Cliente: OBRAINSA

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS Partida: VOLADURA (Perforación c/Trackdrill Hidráulico) Etapa: BANQUEO Fecha: 26-ago-14 Labor: CARRETERA Tipo Cambio: S/. 2.77 Corte: CORTE CERRADO Merma: 0% Material: ROCA FIJA Objetivo: PRODUCCION DE ROCA MEDIA RECURSO 1. MANO DE OBRA Ingeniero de Perforación y Voladura Supervisor de Campo Operario de Voladura Ayudante de Voladura Chofer de Explosivos Sub-Total 2. MATERIALES Función

UND CANT

HH HH HH HH HH

EMULNOR 3000, 2 1/2" x 16" Cebo kg FANEL DUAL, 8.0 m, 500 MS - 1.1B Iniciador kg SUPERFAM DOS “O” (25 Kgs) Columna carga kg EMULNOR 3000, 2 1/2" x 16" Columna carga kg FANEL CTD, 5 m - 1.1B Conector superficie m LSEF, 500 m Línea silenciosa rollo

Materiales Protección de Voladuras Herramientas Sub-Total 3. EQUIPOS Unidad Transporte de Explosivos Sismógrafo (Control de Vibraciones) Sub-Total

Día Día

Tipo Roca: METAMORFICASFragment: E INTRUSIVAS ≤ 28 N° Taladros: 10 Tal P.e.: 2.50 Diam. Perf.: 3.00 Pulg. B (m): 2.00 Efic. Operac.: 60% E (m): 2.00 Hrs/Turno: 10.00 Hr H (m): 10.00 Prod/Turno: 384 m³ S (m): 0.00 INDICE (Cant/m³)

P. Unit. Recurso COSTO UNITARIO S/.

US$

S/. / m³

US$/m³

0.00 0.25 2.00 4.00 0.00

0.0000 0.0065 0.0521 0.1042 0.0000

0.00 37.62 25.47 19.39 25.47

0.00 13.58 9.19 7.00 9.19

0.2449 1.3263 2.0198 3.59103

0.0884 0.4788 0.7292 1.2964

100% 0%

0.0588 0.0200 0.5353 0.5353 0.1375 0.0000

7.99 9.14 3.22 7.99 5.80 267.49

2.88 3.30 1.16 2.88 2.09 96.57

0.4699 0.1828 1.7230 0.7972 0.1796 3.3525

0.1696 0.0660 0.6220 0.2878 0.0648 1.2103

0.0000 0.0000

0.00 0.00

0.00 0.00

0.00 0% 5%

0.00 0.00

-

-

COSTO DIRECTO VOLADURA POR METRO CUBICO (Perf. c/Trackdrill Hidráulico) 6.9435 2.5067

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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Proyecto: Rehabilitación, Mejoramiento y/o Construcción Carretera Camaná – Ilo. Tramo: Matarani – Punta de Bombón Cliente: OBRAINSA

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS Partida: PERFORACION DE PRECORTE Tipo Roca: METAMORFICAS E INTRUSIVAS Etapa: PRECORTE Equipo: Trackdrill Hidráulico N° Taladros: 14 Tal P.e.: 2.50 Labor: CARRETERA Marca: Jun Jin Diam. Perf.: 2.50 Pulg. B (m): 0.00 Corte: CORTE CERRADO Modelo: SD 1300 Veloc. Perf.: 20.00 m/hr E (m): 0.80 Material: ROCA FIJA Merma: 0% Efic. Operac.: 70.00% L (m): 10.15 Objetivo: ESTABILIZACION DE TALUDES Hrs/Turno: 10.00 Hr S (m): 0.00 Fecha: 26-ago-14 Tipo Cambio: S/. 2.77 Prod/Turno: 112 m² Mts. Perf. 140.00 RECURSO 1. MANO DE OBRA Ingeniero de Perforación y Voladura Supervisor de Campo Jefe de Grupo Operario Trackdrill Hidráulico Ayudante Trackdrill Sub-Total 2. EQUIPOS Trackdrill Hidráulico Petróleo (gln/hr) Petróleo (US$/gln) Sub-Total 3. MATERIALES Y HERRAMIENTAS Broca de Botones T38, de 2½" ø Barra de Extensión T38 Tipo MF, de 12 pies Adaptador de Culata T38 Afilado de brocas Herramientas Sub-Total

UND

CANT

INDICE (Cant/m²)

HH HH HH HH HH

0.00 0.00 0.25 1.00 1.00

HM

1.00 6.00

HM

pza pza pza

1.00 1.00 1.00 20% 5%

P. Unit. Recurso S/.

US$

0.0000 0.0000 0.0223 0.0893 0.0893

0.00 0.00 37.62 28.87 19.39

0.00 0.00 13.58 10.42 7.00

0.8396 2.5776 1.7313 5.1485

0.3031 0.9305 0.6250 1.8587

0.0625

332.40

120.00

20.7750

7.5000

0.0625

11.80

4.26

4.4250 25.2000

1.5975 9.0975

0.0050 0.0025 0.0008

609.4 1,800.5 2,077.5

220.0 650.0 750.0

3.0470 4.5013 1.7313 0.6094 0.2574 9.8889

1.1000 1.6250 0.6250 0.2200 0.0929 3.5700

COSTO DIRECTO PERFORACION PRECORTE POR METRO CUADRADO

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

COSTO UNITARIO S/. / m²

US$/m²

40.2374 14.5261

74

Proyecto: Rehabilitación, Mejoramiento y/o Construcción Carretera Camaná – Ilo. Tramo: Matarani – Punta de Bombón Cliente: OBRAINSA

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS Partida: VOLADURA DE PRECORTE (Perforación c/TrackdrillTipo Hidráulico) Roca: METAMORFICAS E INTRUSIVAS Etapa: PRECORTE Fecha: 26-ago-14 N° Taladros: 14 Tal P.e.: 2.50 Labor: CARRETERA Tipo Cambio: S/. 2.77 Diam. Perf.: 2.50 Pulg. B (m): 0.00 Corte: CORTE CERRADO Merma: 0% Efic. Operac.: 70% E (m): 0.80 Material: ROCA FIJA Hrs/Turno: 10.00 Hr L (m): 10.15 Objetivo: ESTABILIZACION DE TALUDES Prod/Turno: 112 m² S (m): 0.00 RECURSO

UND CANT

1. MANO DE OBRA Ingeniero de Perforación y Voladura Supervisor de Campo Operario de Voladura Ayudante de Voladura Chofer de Explosivos Sub-Total 2. MATERIALES Función FAMECORTE P60 x 3.60 m Cordón Detonante 5 gr/m SUPERFAM DOS “O” (25 Kgs) EMULNOR 3000, 2 1/2" x 16" FANEL CTD, 5 m - 1.1B LSEF, 500 m

HH HH HH HH HH

Cebo - Columna kg Iniciador kg Columna carga kg Columna carga kg Conector superficie m Línea silenciosa rollo

Materiales Protección de Voladuras Herramientas Sub-Total 3. EQUIPOS Unidad Transporte de Explosivos Sismógrafo (Control de Vibraciones) Sub-Total

Día Día

0.00 0.25 1.00 4.00 0.00

INDICE (Cant/m²)

S/.

US$

S/. / m²

US$/m²

0.0000 0.0223 0.0893 0.3571 0.0000

0.00 37.62 25.47 19.39 25.47

0.00 13.58 9.19 7.00 9.19

0.8396 2.2737 6.9250 10.0384

0.3031 0.8208 2.5000 3.6240

0.5825 1.4162

15.90 0.87 3.22 7.99 5.80 267.49

5.74 0.32 1.16 2.88 2.09 96.57

9.2622 1.2357 0.5019 ######

3.3438 0.4461 0.1812 3.9711

0.0000 0.0000

0.00 0.00

0.00 0.00

100% 0% 0.00 0% 5%

0.00 0.00

P. Unit. Recurso COSTO UNITARIO

COSTO DIRECTO VOLADURA PRECORTE POR METRO CUADRADO

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

21.0382

7.5950

75

RESUMEN DE COSTOS DIRECTOS DE ROCA FIJA POR ALTERNATIVAS DESCRIPCION

Und

Cant.

Costo TOTAL S/. Unit. (S/.)

I. PERFORACION Y VOLADURA CON PRECORTE m³

700,570

19.79

13,860,926

m³

700,570

16.29

11,409,424

II. PERFORACION Y VOLADURA SIN PRECORTE

RESUMEN DE COSTOS DIRECTOS DE ROCA FIJA POR DETALLE DESCRIPCION

Und

Cant.

Costo TOTAL S/. Unit. (S/.)

I. PERFORACION Y VOLADURA DE PRODUCCION 1) PRODUCCION DE ROCA MEDIA

m³

311,423

16.92

5,270,010

2) PRODUCCION DE ROCA GRUESA

m³

389,147

15.78

6,139,414

m³

700,570

16.29

11,409,424

m³

700,570

3.50

2,451,502

COSTO PROMEDIO PONDERADO

II. PERFORACION Y VOLADURA DE PRECORTE

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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Mg. Ing. Fredy Ponce Ramírez E-mail: [email protected] Celular: 51 1 975589453 RPM: # 931393

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