UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ
CAP INGENIERIA CIVIL VISITA TECNICA PUENTE CHILINA ANALISIS Y DISEÑO DISEÑO DE CIMENTACIONES CIMENTACIONES I DOCENT E
: ING. JOSE ANTONIO PAREDES
ESTUDIANTE
: DENNIS J. TOLEDO PILLACA
FEC HA
: 22 DE MAYO DE 2014
–
AREQUIPA VII
– “B”
1. El día 22 de mayo se hizo una visita al puente chilina ubicado en la ciudad de Arequipa junto a los estudiantes del 7mo semestre sección B, de la cap ingeniería civil como parte del curso de análisis y diseño de cimentaciones I dictada por el ingeniero José Antonio Paredes. 2. El puente Chilina se encuentra ubicado a la altura del asilo Lira (Yanahura) y el colegio Francisco Bolognesi en Alto Selva Alegre. El grupo se concentró a la altura de este colegio al promediar las 10 de la mañana donde el docente explico las principales características de las cimentaciones, la estructura y los problemas enfrentados para la construcción de este puente. 3. El puente Chilina tendrá 562 metros de largo, contará con tres carriles que irá de Norte a Sur, actualmente lleva un avance del 65%, El proyecto, valorizado en S/. 245 millones, fue concebido en el 2008 por el Gobierno Regional de Arequipa, pero constantes observaciones técnicas retrasaron su inicio hasta el 23 de enero del año pasado. El objetivo es descongestionar el tráfico que ahoga a la ciudad. Sobre todo en los puentes Grau y Bolognesi, y la avenida Ejército, paso obligado para el transporte que se dirige de la zona sur a norte de Arequipa o viceversa. Con esto se conectará a los distritos de Miraflores, Alto Selva Alegre, Cayma, Yanahuara y Cerro Colorado en tan solo 25 minutos. El recorrido actual puede tardar una hora. 4. El puente está apoyado en 4 pilares de 35.60, 39.00, 28.71 y 21.10 m. respectivamente, los cuales tendrán 5 vanos de luces de 100, 157, 142, 102 y 61 m. El vano principal de 157 m. m es un vano de muy grandes dimensiones para este tipo de estructuras con vanos más habituales entre los 100 y 150. Teórico
Estribo 1 Pilar 1 Pilar 2 Pilar 3 Pilar 4 Estribo 2
Nº Pilotes
L Pilotes
L Total Pilotes
21 26 26 24 16 18
17 25 24 21 16 14
357 650 624 504 256 252
5. La Obra cuenta con análisis especiales y un diseño aporticado con rotulas plásticas en los pilares, cuyas armaduras se unen entre sí mediante conectores mecánicos roscados, en caso de sismo extremo con un periodo de retorno de 1000 años; además de materiales y elementos especiales, tales como acero de acta ductilidad en armaduras de pilares (A706), aparatos de juntas de dilatación singulares en estribos especiales con capacidad de movimiento de 560 mm y fusibles que evitan colapso; debido a que el Puente está situado en una zona de alta sismicidad, con un aceleración básica (PGA) de 0.6 g, con lo cual se garantiza adecuadas condiciones contra movimientos sísmicos de alta intensidad.
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DESAFÍOS Y PUNTOS A RESALTAR DEL PUENTE CHILINA El Puente Chilina se sitúa en una zona de alta sismicidad. El puente se calcula para tener la máxima seguridad en caso de sismo de acuerdo a la normativa americana AASHTO. El puente se calcula para soportar un sismo extremo igual al terremoto con periodo de retorno de 1000 años, considerando terremotos por encima de magnitud 9. La aceleración básica (PGA) en el terreno para ese periodo de retorno es de 0.6 g. Llegando a valores de aceleración máxima en el terreno de 1.85 g para el período de vibración de 0.2 seg, de acuerdo al Estudio de Riesgo sísmico local detallado llevado a cabo. El Puente Chilina posee pilas de gran altura de hasta 40 m con una altura sobre el terreno del tablero de más de 48 m con relación al fondo del valle del río Chili. La cimentación profunda de la estructura requiere de la ejecución de pilotes perforados en el terreno de diámetro 1.50 m, con un número de más de 130 pilotes. Los pilotes se agrupan en cabezales de hasta 26 pilotes, algo sin precedentes en el país, y con profundidades de pilotes de hasta 26 m. Requiriendo maquinaria y medios constructivos especiales para su ejecución. Las grandes dimensiones de la estructura requieren de un volumen total de más de 31.000 m3 de concreto. El peso total de la estructura es del orden de 77.500 ton. Con vaciados de elementos de concreto de grandes dimensiones con volúmenes de hasta 1500 m3 en una sola operación de vaciado continuo de duración por encima de las 16 horas. El concreto pos tensado del tablero incluye un conjunto de cables de pos tensado complejo con 695 ton de acero de postensado de alta resistencia tesado para comprimir el hormigón y asegurar su resistencia y durabilidad. La verificación estructural del Puente Chilina requiere de programas de cálculo avanzados y de análisis complejos como son el análisis Time History no lineal, análisis Pushover, análisis multimodal espectral, uso de modelos de cálculo evolutivos en el tiempo con hasta 95 fases de construcción, etc. El Puente Chilina permitirá un tránsito de más de 3000 vehículos/hora y permitirá descongestionar el tráfico de la zona y desviar hasta el 80% del tráfico pesado del centro de Arequipa.
MÉTODO CONSTRUCTIVO El puente continuo segmental se construye mediante un procedimiento de avance en voladizos simétricos con carros de avance para la ejecución del tablero sobre los pilares, y con dos tramos cimbrados anexos uno a cada estribo. El método constructivo de avance en voladizos simétricos o FCM (Free Cantilever Method) consiste en la ejecución de tramos del tablero llamados dovelas, avanzando desde la coronación de un pilar, de forma simétrica de forma que el tablero a un lado de la pila se vea balanceado con el tablero al otro lado. Los tramos o dovelas son generalmente de una longitud aproximada de 5 m y se ejecutan con la ayuda de un elemento auxiliar llamado carro de avance que se desplaza a medida que
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progresa la construcción. La fase inicial consiste en la ejecución de los pilotes de cimentación y los cabezales que unen los pilotes y sobre los que apoyarán los pilares y estribos. La ejecución de pilares se realiza con la ayuda de encofrado trepante en tramos de 5 m. Una vez ejecutada la subestructura, es decir, los pilares y estribos, se comienza la construcción de cada tablero. Sobre el pilar 3 se ejecuta la dovela 0 de 6+6m sobre consola, y se continúa con la ejecución de las dovelas de avance en voladizo ejecutadas sobre carro para un total de 11 dovelas de 5.10m a cada lado completando un voladizo máximo de 62.10m (6.00+11×5.10m) desde el eje de apoyo a cada lado. Con un desfase en el tiempo de acuerdo al cronograma se comienza la ejecución del voladizo tablero desde eje de pilar 2. Sobre el pilar 2 se ejecuta la dovela 0 de 6+6m sobre consola, y se continúa con la ejecución de las dovelas de avance en voladizo ejecutadas sobre carro para un total de 14 dovelas de 5.10m a cada lado completando un voladizo máximo de 77.4m (6.00+14×5.10m) desde el eje de apoyo a cada lado.
ESTUDIOS ESTUDIO TOPOGRAFICO Para posicionar toda la información topográfica del sistema WGS84 y enlazarla a la red Geodésica del IGN (SIRGAS) y en la proyección UTM de la zona correspondiente, se georreferenciaron seis hitos geodésicos, tres en cada margen del río Chili. Estos seis puntos GPS están ubicados fuera de la zona de influencia de los trabajos de explanaciones para establecer una poligonal cerrada y compensada dentro de las tolerancias admisibles. ESTUDIO DEL TRÁFICO Los conteos fueron realizados durante dos días representativos de la semana (viernes y sábado) cuando el flujo de vehículos, relacionada con el proyecto en estudio, presenta determinados indicadores.
La toma de datos fue del tipo direccional.
La hora pico considerada es de 07:45 – 08:45 horas.
En el lado oeste (distrito de Yanahuara y Cayma) los volúmenes varían de 121 a 438 vehículos por hora y sentido. En el lado este (Arequipa y Alto Selva Alegre), los volúmenes varían de 204 a 600 vehículos por hora y sentido.
ESTUDIO GEOTECNICO La zona investigada incluye terrenos ubicados en ambas márgenes del Río Chili. La margen derecha corresponde principalmente a terrenos pertenecientes al Complejo Deportivo Magnopata y terrenos aledaños ubicados en la jurisdicción del distrito de Yanahuara.
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En la margen izquierda los sondeos se ubican parcialmente en terrenos de la empresa de generación eléctrica EGASA y zonas adyacentes, y en el entorno de la avenida Chilina se encuentran terrenos pertenecientes al distrito de Alto Selva Alegre. En ambas márgenes del río se observa la existencia de taludes de pendiente variable, entre moderadas y fuerte, con una pendiente promedio de aproximadamente 17% en la margen izquierda (pendiente fuerte) y una pendiente promedio del orden del 12% (pendiente moderada) en la margen derecha.
FOTOGRAFIAS ADJUNTAS
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