EJECUCIÓN DE PUENTES SEGMENTALES
ROSA MARÍA PASTOR NICOLÁS
PUENTES SEGMENTALES
PUENTES SEGMENTALES
INTRODUCCIÓN Ó • Este método constructivo consiste en la ejecución, ejecución a partir de una pila, de voladizos sucesivos a ambos lados de ésta, de manera qque sus ppesos vayan y equilibrándose. q • Este sistema de construcción se emplea principalmente: – cuando las luces a salvar son considerables – cuando los pilares son de gran altura con lo que compensa aumentar la luz de los vanos para reducir el número de pilares – cuando se quiere reducir la afección en la zona de sombra del tablero
PUENTES SEGMENTALES
INTRODUCCIÓN Ó
• A Así, í en la l presente exposición i ió pretendemos d reflejar el proceso de ejecución de un puente segmental, l desde d d su planificación l ifi ió hhasta su completa finalización. • Importancia de los medios auxiliares. • Analizaremos todas las decisiones qque se han de tomar para contribuir a que la ejecución del viaducto se complete p con un rotundo éxito.
PUENTES SEGMENTALES
PUENTES SEGMENTALES
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO • Se construyen en primer lugar las cimentaciones y fustes de pilas y se procede a la colocación de la consola especial para dovela cero para el hormigonado de las dovelas sobre pilas. • Después de hormigonar las dovelas sobre pilas (dovelas cero), se montan los carros de avance de pilas y se procede al avance en voladizo de las dovelas y tesado de los cables de voladizo (también llamado de construcción) de una manera simétrica (un tesado por cada dovela simétrica construida) construida). • Después de alcanzada la última dovela se realizan las dovelas de cierre en los estribos (con el pretensado de vanos extremos) y la dovela de cierre central (con el pretensado de continuidad).
PUENTES SEGMENTALES
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO
PUENTES SEGMENTALES
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO
PUENTES SEGMENTALES
EJECUCIÓN Ó VIADUCTO •
PILAS – –
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CIMENTACIONES ALZADOS: • Plintos • Arranques de fuste • P l dde fustes Palas f t
TABLERO – – –
DOVELA CERO AVANCE DOVELAS DOVELAS DE CIERRE
PUENTES SEGMENTALES
CIMENTACIONES PILAS PLANIFICACIÓN
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Cimentaciones de grandes g dimensiones Elección de medios auxiliares: encofrado modular estándar Afección de medios auxiliares futuros a las cimentaciones Pueden ser cimentaciones superficiales fi i l o pilotadas il t d
EJECUCIÓN
PUENTES SEGMENTALES
CIMENTACIONES PILAS Este método constructivo condiciona a unas cimentaciones de generosas dimensiones.
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GRÚAS Ú TORRE • En general este procedimiento constructivo necesita de grúas torre, ya que las pilas suelen ser de gran altura y no todas las partes de la sombra del tablero alcanzables. • Podemos elegir entre colocarlas sobre las cimentaciones de los pilares (o entre ambos tableros o a un lateral), o exentas. • Habrá que chequear si es necesario arriostralas a los pilares. • Deberán cubrir la totalidad de la T, en general garantizándonos poder vaciar un cubo de hormigón en punta por si fallaran las bombas estacionarias o autobombas (de existir), además de poder manipular las cargas y medios auxiliares. auxiliares • Deben tener una altura tal que podamos transportar las cargas por encima de los carros de avance. avance
PUENTES SEGMENTALES
GRÚAS Ú TORRE
PUENTES SEGMENTALES
ALZADOS PILAS: PLINTO Y ARRANQUES PLANIFICACIÓN Ó PLINTO
PLANIFICACIÓN Ó ARRANQUES
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Elección de medios auxiliares: encofrado modular Afecciones de estos medios auxiliares a la estructura: no apreciables i bl Afección de medios auxiliares futuros a las cimentaciones: no apreciables Se estudian cuidadosamente los conos para las siguientes fases de ejecución
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Elección de medios auxiliares: encofrado modular p para las caras verticales y trepante convencional para las inclinadas Afecciones de estos medios auxiliares a la estructura: no apreciables Afección de medios auxiliares futuros a los arranques: las dimensiones de la primera dovela condicionaron la ferralla de las pilas.
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ALZADOS DE PILAS: PLINTO
PUENTES SEGMENTALES
ALZADOS PILAS: PLINTO
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ALZADOS DE PILAS: ARRANQUES
PUENTES SEGMENTALES
ALZADOS DE PILAS: ARRANQUES
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ALZADOS DE PILAS: ARRANQUES •
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A continuación encoframos las caras verticales, se vacía el concreto y desencoframos.
Colocamos sobre la trepa p las caras inclinadas del encofrado para poder ferrallar in situ.
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ALZADOS DE PILAS: ARRANQUES •
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A continuación encoframos las caras verticales, hormigonamos y desencoframos.
Se sube la trepa p y consolas y encoframos las caras inclinadas para ferrallar in situ.
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ALZADOS DE PILAS: PALAS •
Durante la construcción el tablero tiene i que estar empotrado d en la l pila il para garantizar el equilibrio de la “T”.
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Este empotramiento puede ser definitivo o provisional (mediante cables de postensado).
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Los pilares L il del d l ejemplo, j l all tener t 2 palas en «V», además de tener un empotramiento definitivo, hacen que la estabilidad de la “T” T aumente para ejecutar el avance de dovelas.
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Se formula un hormigón especial más fluido y con árido fino para evitar que queden coqueras y burbujas de aire en las caras superiores inclinadas, consiguiendo i i d así una máxima i calidad lid d de ejecución.
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ALZADOS DE PILAS: PALAS PLANIFICACIÓN • Elección de medios auxiliares: encofrado trepante convencional con consola de seguimiento. • Afecciones de estos medios auxiliares a la estructura: se hace un estudio de las cargas transmitidas y se comprueba que no afectan a la estabilidad de la pila inclinada. • Afección de medios auxiliares futuros a las pilas: las dimensiones de la dovela 0 y de la primera dovela pueden condicionar di i ell dimensionamiento di i i t de d las l pilas. il • Las cargas de la dovela cero en ejecución se transmiten a la pparte superior p de las ppilas mediante conos, barras ppretensadas y apoyos en ventanas, lo que normalmente modifica la ferralla de las pilas
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ALZADOS DE PILAS: PALAS •
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Se monta un andamio sobre las plataformas para pinchar la ferralla, arriostrado a éstas.
Colocamos la trepa y plataformas l t f alrededor l d d dde lla pila, incluyendo la plataforma de seguimiento para recuperar los conos con la máxima seguridad.
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ALZADOS DE PILAS: PALAS La ferralla de cada trepada se monta en el suelo se suelo, arriostra y se “pincha” en las esperas de la puesta anterior, con lo que se mejoran j notablemente los rendimientos y la seguridad en la ejecución. j
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ALZADOS DE PILAS: PALAS
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ALZADOS DE PILAS: PALAS El encofrado se sube en 2 partes: una cara frontal ensamblada bl d con las dos laterales y luego la cara trasera.
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ALZADOS DE PILAS: PALAS •
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Debido a la poca altura relativa del viaducto, se pueden hormigonar las pilas con autobomba t b b y evitar it llas bombas estáticas y cubilotes. Para ello se emplean bombas d hasta de h 62 metros de d alcance. l Al ir terminando las pilas se comienzan a p premontar los encofrados de la dovela cero
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DOVELA 0 PLANIFICACIÓN
EJECUCIÓN
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Elección de medios auxiliares: consola gigante de trepado, encofrado conformable a medida y cimbra cuajada Afecciones de estos medios auxiliares a la estructura: las ventanas de apoyo en pilas implican modificar la armadura de éstas; las cargas de la D0 no modifican la ferralla global de las pilas Afección de medios auxiliares futuros a la dovela cero: hay que dejar pasamuros en D0 para los os aanclajes c ajes de del ca carro o
3 fases de hormigonado: – Losa inferior – Hastiales y diafragma con paso de hombre – Losa superior
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Después de hormigonar la 11ª y/o 2ª fase se suele liberar el fondo de la zona de voladizo que actúa sobre las consolas G para liberar a éstas de la carga del hormigón. Luego se vuelve a colocar en la posición inicial inicial.
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DOVELA 0: PLANIFICACIÓN Ó APOYOS •La planificación d la de l ejecución j ió dde la dovela 0 hay que comenzarla antes de la ejecución de las p pilas. •Se hace un estudio preliminar d la de l solución l ió a emplear, definiendo las ventanas y conos a dejar en las pilas para sostener la p dovela 0.
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DOVELA 0: PLANIFICACIÓN Ó CARGAS •Se hace una aproximación de las cargas que se van a transmitir ii en los distintos apoyos sobre las pilas. •Con estas cargas difi i y modificaciones de las pilas, recalculamos la pila, reforzando la ferralla en las ventanas.
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DOVELA 0: EJECUCIÓN Ó • •
La primera dovela 0 se suele ejecutar en 2,5 meses, de los cuales 3 semanas son de premontaje en el suelo. El resto de las dovelas se ejecutan en un mes y medio o dos meses, dependiendo de si se emplea turno nocturno para ferrallas y encofrados menores (no la colocación de consolas gigantes, grandes vigas o paños grandes, por seguridad)
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DOVELA 0: LOSA INFERIOR •
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Para ejecutar la primera fase hay que colocar toda la estructura exterior de la dovela cero. Se deja puesto a cota y aplomado tanto la losa inferior como los hastiales hastiales. Se dejan pasamuros en la losa inferior para los anclajes del carro.
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DOVELA 0: LOSA INFERIOR
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DOVELA 0: LOSA INFERIOR •
Podemos comparar la diferencia entre una consola gigante g g y una trepa convencional.
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DOVELA 0: LOSA INFERIOR
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DOVELA 0: LOSA INFERIOR •
El montaje de la dovela 0, pese a su gran complejidad, se ensambla de manera rápida y esquemática con p paños que q se preparan en el suelo.
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DOVELA 0: LOSA INFERIOR •
Los paños se van izando y colocando sobre la cimbra que ya se ha preparado apoyada en las plataformas . p
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Se limpian y dan desencofrante una vez colocados para evitar posibles accidentes. id t A Así, í cuidando al máximo la seguridad conseguimos unos acabados impecables. p
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DOVELA 0: LOSA INFERIOR
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DOVELA 0: HASTIALES
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La complejidad de los hastiales reside en el encofrado, ferrallado y hormigonado del diafragma sobre pilas. Éste puede ser vertical o inclinado. inclinado
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DOVELA 0: HASTIALES •
Si la g grúa torre se sitúa entre ambos tableros, habrá qque contar con adaptar uno de los juegos laterales de plataformas, encofrados y cimbras de la dovela 0.
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DOVELA 0: HASTIALES
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DOVELA 0: HASTIALES
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DOVELA 0: HASTIALES
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Debido a que el diafragma va fuertemente armado y además tiene un paso de hombre,, el hormigonado g de esta zona es sumamente complicado. p Se debe preveer si hiciera falta un hormigón especial más fluido y con una granulometría más pequeña para evitar coqueras. Además,, si hayy caras inclinadas se deben ppracticar ventanas ppara dejar j salir el aire ya que es encofrado oculto y no importa especialmente el acabado. Además, así se va controlando el nivel del hormigón y el correcto vibrado del mismo.
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DOVELA 0: HASTIALES
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DOVELA 0: HASTIALES
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DOVELA 0: LOSA SUPERIOR
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Hay y que q tener en cuenta la pendiente p longitudinal g y transversal del tablero en el diseño del encofrado y cimbra de la losa superior para asegurar el sistema de puntales y forjado.
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DOVELA 0: LOSA SUPERIOR
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DOVELA 0: LOSA SUPERIOR
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DOVELA 0: LOSA SUPERIOR
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La mayor complicación es colocar las vainas correctamente atravesando el armado del diafragma que se ancla en la losa superior.
Su trazado ha de ser exacto para evitar pérdidas por rozamiento en el pretensado a mayores de las contempladas en el cálculo.
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DOVELA 0: LOSA SUPERIOR
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Se dejan tubos pasamuros para los anclajes del futuro carro, respiraderos p para p las vainas y una ventana en la losa para acceder al interior del tablero: todo ha de estar cuidadosamente planificado para no tener problemas en futuras fases de construcción.
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DOVELA 0: DESMONTAJE
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DOVELA 0: DESMONTAJE
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AVANCE DOVELAS PLANIFICACIÓN • •
Elección de medios auxiliares: carro de avance. L definen Lo d fi ell momento que puede d soportar y la longitud máxima de dovela que puede ejecutar.
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AVANCE DOVELAS PLANIFICACIÓN •
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Afecciones de estos medios auxiliares a la estructura: el momento que ppuede soportar p el carro condiciona el ppeso máximo de la dovela a ejecutar, y por tanto la longitud de la dovela. Esto es restrictivo en las primeras dovelas, pudiendo aumentar la longitud de la dovela a partir de la dovela “n” para optimizar el número de avances de carro en el caso de que sea necesario. Se revisa la discretización de dovelas del viaducto, adaptándola al carro. Esta discretización condiciona el tesado de la estructura. También puede afectar a la ferralla de las pilas. Para anclar el carro al viaducto hay que prever varios anclajes por dovela, que interfieren en el trazado de las vainas.
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AVANCE DOVELAS PLANIFICACIÓN Ó •
Discretización del viaducto:
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AVANCE DOVELAS EJECUCIÓN • Se monta la pareja de carros sobre la dovela cero y se comienza el avance simétrico desde la pila , configurando la forma de “T” característica. í i • El ritmo estándar es una dovela semanal. Para asegurarlo o intentar j se puede p formulado un hormigón g que q alcance la mejorarlo resistencia de 28 N/mm2 a las 36-48 horas (edad mínima recomendada en este caso para el tesado, para evitar deformaciones diferidas en el tiempo que pudieran perjudicar la unión de las “T”) T ), y se pueden disponer calentadores durante el fraguado en tiempos fríos.
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AVANCE DOVELAS EJECUCIÓN: CONTRAFLECHAS •
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En el proyecto se definen unas contraflechas teóricas iniciales, las cuales se van recalculando durante la ejecución de la obra en función de la evolución real. Se sigue un estricto control topográfico en cada ciclo de la dovela en ejecución y las anteriores (normalmente antes y después del hormigonado y después del tesado) tesado). Con estos datos se van recalculando las contraflechas contraflechas. Dependiendo del clima, puede ser necesario que sea siempre a primera hora de la mañana para evitar que el gradiente térmico afecte a la estructura debiendo entonces controlar la temperatura del concreto en cada estructura, medida topográfica. Entonces se realiza una prenivelación de los carros a la hora que convenga por ejecución y hacer una nivelación más fina a la mañana siguiente a primera hora, hora ya con las contraflechas finales. finales Justo antes de realizar la última dovela (dovela de cierre) se deben estudiar y ajustar estas flechas y desnivel entre las dovelas a unir para que el cierre se produzca en una transición geométrica suave. suave
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AVANCE DOVELAS
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AVANCE DOVELAS
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AVANCE DOVELAS EJECUCIÓN •
A continuación se detallan un plan de obra de avance de dovelas estándar.
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AVANCE DOVELAS
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AVANCE DOVELAS
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AVANCE DOVELAS
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AVANCE DOVELAS
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AVANCE DOVELAS
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DOVELA DE CIERRE EN ESTRIBOS •
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Cuando la “T” está terminada, se procede a ejec tar la dovela ejecutar do ela de cierre contra los estribos y luego la dovela de cierre del vano central. El cierre i contra t los l estribos t ib se hace h cimbrado pero con un “cuelgue” a la dovela anterior debido a las oscilaciones que tiene el extremo de la “T” debido a la temperatura temperatura. Otra forma de ejecutarlo es inmovilizar la “T” con cimbra por debajo y cargas muertas tablero por encima del tablero. Estos cierres se suelen hormigonar durante la noche para evitar dejar el hormigón tensionado. tensionado Posteriormente tesamos los cables de vanos laterales.
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DOVELA DE CIERRE EN ESTRIBOS
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DOVELA DE CIERRE EN VANO CENTRAL • El primer carro que llega a la última dovela se desmonta y normalmente es con el segundo con el que se ejecuta el cierre. El fondo del carro se cuelga de cada extremo de las “T”. Éste y las alas modificadas se emplean como base para montar el encofrado (puntales y vigas) con el que se ejecuta la losa superior. • Hay que valorar y corregir con cargas muertas las cotas de ambos lados de la dovela de cierre para evitar cambios bruscos de rasante o introducir tensiones innecesarias al viaducto.
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DOVELA DE CIERRE EN VANO CENTRAL
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DOVELA DE CIERRE EN VANO CENTRAL • Estos cierres se suelen hormigonar durante la noche para evitar dejar el hormigón tensionado. • Posteriormente se tesan los cables de continuidad.
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DOVELAS DE CIERRE
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