INFORME DE INSPECCIÓN PUENTE SAN ALEJANDRO 1. DATOS TÉCNICOS TÉCNICOS DEL PUENTE SAN ALEJANDRO ALEJANDRO UBICACION GENERAL DEL PUENTE Provincia
Padre Abad
Departamento político
Ucayali
Progresiva
km 110
DESCRIPCION DE LA SUPERESTRUCTURA Tipo
Celosía reticulada tipo Warren contínua
Material
Acero estructural
Condición de borde
Simplemente apoyado
N° tramos
03
Longitud Total
105m
Calzada
6.60m
N° vías
2
Sobrecarga de diseño
H20-S16 (36tn)
Peralte de losa
0.25m
DESCRIPCION DE LA INFRAESTRUCTURA Estribos
Zapatas y estribos de concreto armado.
2. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ESTADO DEL PUENTE El Puente San Alejandro se encuentra ubicado en la progresiva km 110+000 de la carretera Federico Basadre de código PE-5N, provincia de Padre Abad, en el departamento de Ucayali. Esta estructura fue construida en el año 1950.
Por su estructura longitudinal corresponde a un puente metálico del tipo Warren de tramo continuo con tablero inferior de 140m de largo, 6.60m de ancho y vereda de 0.75m, y diseñado para una sobrecarga de H20-S16, de acuerdo al Reglamento Americano del AASHTO, que por antigüedad, uso y estado de la estructura debe restringirse a cargas menores a 36t (verificación estructural). El acceso izquierdo tiene alineamiento curvo en los ingresos al río, y el derecho es relativamente recto. La conformación topográfica de la zona es ondulada, siendo el material predominante del cauce aluvial y limo arcilloso, producto del arrastre de solidos del río.
3. EVALUACION DEL PUENTE A continuación presentamos el cuadro de evaluación, que usa la ficha de Condición de Puente diseñada para efectuar la evaluación de la Condición del Elemento, que permita definir la Condición Global del Puente según la escala adoptada de estados del 0 al 5, cuyo significado es el siguiente:
La evaluación estructural del puente, efectuada bajo la metodología del SCAP señala que el puente se encuentra en niveles cercanos a la calificación 5, por lo que debe buscarse su reemplazo, dado el nivel de pérdida de serviciabilidad notada en la deflexión moderada excesiva, aunada a la fatiga por el tiempo de servicio (fisuramientos), el colapso de uno de los apoyos y por el estado de los elementos conformante de la estructura metálica, que tienen perdida de sección, dobleces por impacto. Funcionalmente el puente colapsado dificulta el tránsito de los vehículos
Cuadro de evaluación 9 7 . 4
e n a c t ó i i t n c í s e i d d u p n t a l o s e C e d ó s i o t e c t u n n b e e i r m u t e p n l l o e a C n n a c ó t i i c i s i d d n t a o s C e
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E T N E U P L E D A C I T S I D A T S E N O I C I D N O C
N 5 E P : a t u R
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l a n i g r a M o i r o t c a f s i t a S
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1
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a e i d c r n a o t r t c o a p F m i
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D A D I N U
D 3 2 M N M M M M M U
N Ó I C P I R C S E D O R D N A J E L A N A S E T N E U P : E R B M O N
0 0 . 0 2
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O R E C A E D S E L A N O G A I D Y S E T N A T N O M , R O I R E F N I E R O I R E P U S S A D I R B 0 6 1
O R E C A E D S O D A L U C I T R A S O Y O P A 4 2 3
O D A M R A O T E R C N O C E D S O B I R T S E S O L E D S O P R E U C E D N O I C A V E L E 2 0 2
O D A M R A O T E R C N O C E D A S O L 1 0 1
O I R L E D N E G R A M 1 0 4
D A D I L I B I S I V 0 3 5
4 5 . 3 . 3 . 2 . 2 5 4 4 1 3 4 . 7 . 3 . 1 2 1
E e 0 r J 0 . b 5 A T o 2 5 p 6 N E y C u R M O P 0 L 2 . E e r 1 5 R 4 b o O P P A I C N l 5 E . a 4 T n 6 i O 3 g P O 3 r a A D T A M 5 T A S o 0 L U i r 6 A J . A o t 9 N E c R 2 a O f I s C i I t a D S N O 0 C 3 . o 0 E n D e 1 u L B E V I N L o E n e D u R 0 b O y L u A M V a e i d c r n a o t 1 r t c o a p F m i D A D I N U
N Ó I C P I R C S E D
O I R L E D O H C E L 2 0 4
4 5 7 . 3 . 3 . 2 2 4 4 1 9 . 5 6 . 2 . 1 8 . 1 0 0
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0 5 . 7 3 9
-
-
-
-
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0 8 . 4 0 2
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-
-
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D 3 2 M N M M M M M U
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O D A M R A O T E R C N O C E D A S O L 1 0 1
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D A D I L I B I S I V 0 3 5
a l a M y u M s e e t n e u p l e d n ó i c : i S d O n o I R c a A L T N E M O C
La metodología otorga mediante una evaluació n visual, valores a cada componente (del 0 al 5) en función de sus grados de deterioro o severidad de daños, inspeccionándose el cauce y accesos; por lo que subdividiremos en sus respectivos componentes.
a) Bridas superior e inferior, montantes y diagonales de acero b) Apoyos articulados de acero c) Elevación Cuerpos de los Estribos de Concreto Simple d) Losa de concreto armado e) Lecho del rio f) Márgenes del rio g) Visibilidad
a. BRIDAS SUPERIOR E INFERIOR, MONTANTES Y DIAGONALES DE ACERO Las diferentes componentes de acero se encuentran con polvo, tierra fuertemente adherida, con protección de pintura tizada o desprendida y áreas con óxido superficial extendido mayor a 20% de la superficie y zo nas puntuales bajo corrosión con picaduras moderadas a severas en 10% del área y elementos impactados. Condición:
1. “ Pintura en mal estado y oxidación superficial, sin corrosión.” Se califican en un 30% esta condición. 2. “Corrosión superficial y se han formado o están por formarse picaduras superficiales” Se califican en un 30% esta condición. 3. “Hay una pérdida de sección perceptible, no mayor de 10%, debido a corrosión por picaduras profundas y laminación del acero, per o en áreas delimitadas”. "Distorsión del elemento, por impacto de vehículos, con efecto l imitado". Se califican en un 15% esta condición. 4. “Distorsión del elemento, por impacto de vehículos afectando su capacidad portante”. "Distorsión del elemento, por i mpacto de vehículos, con efecto limitado". Se califican en un 5% esta condición. 5. “Desplazamiento vertical que afecta la estabilidad de la estructura”. “La capacidad portante y de servicio está afectada”. Se califican en un 20% esta condición.
B. APOYOS ARTICULADOS DE ACERO Todos los componentes de los 02 apoyos en el lado izquierdo, siguiendo la dirección aguas abajo se encuentran deteriorados, los pines sueltos, removidos, con óxido extendido mayor al 70% de la superficie, y zonas puntuales con picaduras profundas. La falla de estos apoyos hizo que el puente colapse, siendo un peligro para el tránsito de carga pesada. 4. “Avanzado deterioro de elementos estructurales de los apoyos”. “Necesita repararse restringiendo el tráfico” Se califican en un 70% esta condición.
5. “Desplazamiento vertical que afecta la estabilidad de la estructura”. “Gran deterioro y pérdida de sección por la corrosión”. Se califican en un 80% esta condición.
b. ELEVACION DE CUERPOS DE LOS ESTRIBOS DE C ONCRETO SIMPLE Corresponden a dados de concreto, en buenas condiciones, se aprecian decolorados, con acumulación de materiales en cajuelas. Tienen además musgo y bacterias adheridas, requiriendo una limpieza total y mantenimientos menores. Condición:
1. “Puede haber decoloración, eflorescencia y otros efectos del intemperismo y abrasión superficial.” Se califican en un 70% esta condición. 2. “Puede haber disgregación del mortero o desprendimientos no mayores de 50mm de profundidad del concreto” Se califica en un 30% esta condición.
c. LOSA DE CONCRETO ARMADO La losa se encuentra decolorada, con algunas fisuras, el desgaste superficial es moderado debido a que existe un tránsito permanente. En la junta con la losa de aproximación se aprecia que hay deslizamiento vertical debido a la inestabilidad de uno de los apoyos. El volado de la losa cara inferior presenta manchas producto del agua de las precipitaciones pluviales debido a que carece de bruña rompeagua. También se observa que hay acero de refuerzo expuesto en toda la parte inferior de la losa. Condición:
1. “No hay señales de presencia de hongos, parásitos o daños producidos por fuego. Hay rajaduras superficiales, sin ninguna consecuencia estructural, puede haber decoloración, eflorescencia, y otros efectos del intemperismo y abrasión superficial .” Se califican en un 15% esta condición. 2. “Rajaduras que hagan inefectiva un área no mayor del 10% de la sección recta” Se califican en un 45% esta condición. 3. “Rajaduras que hagan inefectiva un área no mayor del 20% de la sección recta. Pue haber rajaduras de 5mm de separación. Puntos potenciales de corrosión” Se califican en un 20% esta condición. 4. “Rajaduras que hagan inefectiva un área no mayor del 20% de la sección recta. Conexiones sueltas, no mayor del 10%, exposición y corrosión del acero estructural. Deterioro del concreto, desprendimiento de concreto mayores a 50mm de profundidad ” Se califican en un 20% esta condición.
d. LECHO DEL RIO El lecho del rio relativamente definido, aunque el flujo de agua en época de crecientes es estrangulado por los terraplenes del puente que se han colocado sobre el cauce. Condición:
1. “Flujo relativamente estable dentro del cauce.” Se califican en un 50% esta condición.
2. “Agradación o degradación moderada del río, estacionalmente, en aguas máximas, mínimas, sin afectar severamente la cimentación del Puente.” Flujo divagante dentro del cauce Se califican en un 45% esta condición. 3. “Degradación del lecho del río, descubriendo los cimientos de los estribos” Se califican en un 05% esta condición. Puesto que los dados de apoyo de la estructura reticular se ubican fuera del lecho.
e. MARGEN DEL RIO Las márgenes del puente se aprecian erosionables. Condición:
2. “Inundación de las márgenes en aguas extraordinarias, sin producir deterioros en los taludes de las riberas. Márgenes con taludes relativamente, bien definidas y alineadas.” Se califica en un 35% esta condición. 3. Inundación de las márgenes, estacionalmente, en aguas máximas. Pueden producirse derrumbes en sectores de las márgenes. Taludes de las márgenes con algunas curvas y desalineamientos Se califica en un 45% esta condición. 4. Taludes de las márgenes con curvas cerradas o desalineamientos. Se califica en un 20% esta condición.
f. VISIBILIDAD Presencia de población y los radios de curva dificultan la visibilidad del conductor. No hay letrero que indique longitud del puente, tampoco su capacidad de carga y altura. Condición:
1. Visibilidad limitada debido a vegetación. Se califican en un 30% esta condición. 2. “Visibilidad limitada debido al trazo de los accesos.Pendientes mayores. Se califican en un 70% esta condición.
4. VISTAS FOTOGRAFICAS Se muestra uno de los apoyos izquierdos colapsados (en el sentido aguas abajo). Se nota decoloración, y deterioro de elementos.
Otra vista de uno de los apoyos izquierdos. Se nota la oxidación y corrosión. También se nota la falta de sujeción que tiene el pin, lo cual ocasiona el desplazamiento vertical.
Otra vista de uno de los apoyos izquierdos. Se nota la oxidación y corrosión. También se nota la falta de sujeción que tiene el pin, lo cual ocasiona el desplazamiento vertical. Para evitar el desplazamiento vertical se colocó provisionalmente dados de madera sujetados con alambres.
Una vista más cercana del apoyo articulado. Se nota el desprendimiento de la pintura, corrosión, presencia de agua, musgo y hongos, y además basura.
El principal motivo de esta inspección fue por el problema de los apoyos. Aquí se nota en una vista más general las condiciones en que se encuentran estos: picaduras profundas y laminación del acero.
El desplazamiento vertical del apoyo hizo que también se desplazara la losa armada en ese punto, ocasionando grietas y ruptura de la junta de dilatación, lo cual dificultó por algunos días la transitabilidad en esta vía.
En esta fotografía se nota la perdida de sección de la losa de concreto armado, también la exposición del acero de refuerzo, lo cual ocasionó su corrosión.
En esta fotografía se nota la perdida de sección de la losa de concreto armado, también la exposición del acero de refuerzo, lo cual ocasionó su corrosión. Además se aprecia presencia de musgo adherido y hongos,
Pérdida de sección, deterioro del concreto, desprendimientos mayores a 50mm. Efectos del intemperismo y la abrasión.
Vista del puente desde aguas arriba, nótese la vegetación circundante al puente, y los estribos con presencia de musgo y bacterias adheridas. Además el caudal del río que llega por encima de los 3m del nivel de época de es escasa precipitación.
5. EVALUACION Y PROPUESTA La estructura metálica presenta perdida de serviciabilidad, con deflexión moderada, elementos con dobleces por impacto, elementos de los apoyos con pérdida de sección y corroídos, vibración moderada a intensa ante el tránsito vehicular pesado, fatiga y antigüedad, además la capa de recubrimiento se presenta tizada, que no le dota de la protección ante la intemperie. Todo lo señalado conlleva a concluir que la capacidad estructural del puente en condiciones actuales se debe reducir de 36tn, lo que queda de manifiesto con la Verificación del Puente San Alejandro. En ese sentido, la estructura existente presenta lo siguiente: -
Dos apoyos del lado izquierdo colapsados, y además corroídos y con pérdida de sección.
-
Capacidad estructural insuficiente para la carga H20-S16 (36tn), debiendo limitarse a menos de 36tn, por los problemas en corte (mayormente) y flexión.
-
Pérdida de sección y deterioro del concreto de la losa de concreto armado, además de presentar puntos con acero de refuerzo expuesto y corroído.
En ese sentido, lo recomendable acorde a la normativa actual es reemplazar la celosía reticulada existente por una estructura acorde a la carga de diseño HL-93, en el mismo eje, ampliando las dimensiones de los dados de apoyo existente.
6. CONCLUSIONES La nueva celosía reticulada tipo Warren será para la sobrecarga HL-93 del Reglamento Americano del AASHTO LRFD, de la misma luz que el puente existente, de dos vías. Los estribos pueden ser readaptados para una nueva estructura, las mismas que deben considerar la inclusión de parapetos contraimpacto.
