¿Que es un puente? Un puente es una construcción que permite salvar un acc idente geográfico como un cañón, un valle, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua o cualquier otro obstáculo físico. Partes de un puente:
Infraestructura: Historia de los puentes: La necesidad humana de cruzar pequeños arroyos y ríos fue el comienzo de la historia de los puentes...
Patologías en Puentes
Las grandes estructuras, que se encuentran bajo la jurisdicción de la Administración Pública, requieren, para su mantenimiento, de una planificación cuidada para su correcta co nservación. En el caso de los Puentes, pueden estar construidos de diferentes materiales, de manera que estas estructuras pueden ser:
Puentes de Fábrica Puentes de Hormigón Puentes Metálicos Puentes Mixtos (p. ej.: acero y hormigón) El uso continuo de estos puentes, los factores climáticos, los movimientos de asentamiento, movimientos sísmicos y la antigüedad de sus estructuras, son causantes de patologías que aparecen a lo largo del tiempo; por ello, requieren de un mantenimiento periódico programado para conservarlas en buen estado y cumplir así con la función para la cual han sido construidas.
Mantenimiento de puentes y estructuras. Una rama en crecimiento En la Ingeniería vial, la conservación y el mantenimiento de puentes y estructuras son unas de las actividades más importantes entre las que hay que realizar para llevar a cabo la conservación de una red de carreteras. Su objetivo final, como la de toda labor de conservación, es la del mantenimiento de todas las condiciones de servicio de la infraestructura en el mejor nivel posible. El colapso en mayo de 2015 del puente sobre el río Guadarrama en la carretera M-527 de la Comunidad de Madrid nos muestra que hace falta estar alerta y conocer en todo momento el estado de puentes y estructuras para poder intervenir a tiempo. Para más detalles del incidente ver el artículo publicado en el periódico El País . Lógicamente cuando hablamos de conservación y mantenimiento tenemos que hablar también de patologías. Citando a Dr. J. Calavera, las situaciones que se presentan en los procesos patológicos son muy variadas y también lo son las cie ncias y técnicas disponibles para estudiar las causas, medir la gravedad de los daños, establecer el diagnóstico, fijar la posible necesidad de rehabilitación y refuerzo y proyectar y realizar estas operaciones. Especialmente a la hora de definir las o peraciones necesarias para devolver a la estructura su estado inicial para que fue proyectada, es muy importante tener ciertas nociones del origen de los daños. El material lectivo hace un repaso de las causas y razones de los daños más habituales.
Imagen de la cara inferior de uno de los nervios del tablero de un puente con armaduras vistas, oquedades y pérdida de masa generalizada. Respecto al coste de las intervenciones es muy importante saber actuar en el momento adecuado. Los costes aumentan de forma exponencial pasando de un mantenimiento meramente preventivo a un mantenimiento correctivo. Volviendo al ejemplo del principio, se podría evitar llegar a un caso extremo como el colapso de un puente con una reparación o refuerzo a tiempo, previo diagnóstico por un experto en estructuras, ahorrando dinero y muchas molestias a los usuarios de la infraestructura. Los dos temas del módulo VI del Máster relacionados con la conservación y el mantenimiento de puentes y estructuras dan un amplio repaso a todas las facetas relacionadas con las maneras de prolongar la vida útil al menor coste posible.
El contenido de los dos temas se resume de la siguiente forma: Porqué es necesario realizar mantenimiento Los tipos de mantenimiento más comunes La vida útil de puentes Principales operaciones de mantenimiento Resumiendo, los dos temas sobre la conservación y el mantenimiento de puentes y estructuras ofrecen información valiosa para poder relacionar la degradación con daños y sus causas y las posibles intervenciones tanto preventivas como correctivas y garantizar las condiciones de servicio exigidas.
Causas que provocan fallos en los puentes metálicos Las principales deficiencias estructurales que se pueden dar en puentes de acero son:
Los elementos principales no cumplen las relaciones ancho-espesor. Los esfuerzos actuantes son mayores a los permitidos. Elementos de arco diseñados solamente a compresión sin tener en cuenta la flexión biaxial junto a la compresión. Utilización de modelos estructurales incompletos. Incumplimiento de las características mínimas para un adecuado análisis y diseño. Selección errónea de la longitud efectiva (K) para la evaluación del pandeo general de la parte inicial de los elementos de un arco. Ausencia de evaluación adecuada de la estabilidad lateral. Deficiencias de análisis, diseño y fabricación de las uniones. Necesidad de más frecuentes y más exhaustivos estudios de ac tualización y rehabilitación Ausencia de estudios de fenómenos de fatiga para el diseño y revisión tanto de los elementos como de las uniones. Escasez o ausencia de mantenimiento preventivo y rutinario, lo que favorece la aparición de fenómenos de corrosión que afectan a la capacidad de la estructura metálica. Soldaduras sin adecuado diseño y con deficiencias desde la fabricación por falta de controles de calidad. La corrosión es uno de los principales problemas que afectan a los puentes. El hormigón reforzado con barras de acero, usado en la construcción de puentes, es susceptible a la corrosión sobre todo en la "cubierta", que es la porción más alta del puente y que se usa como superficie de circulación. Las barras de acero que refuerzan al hormigón armado en la superficie de rodamiento del puente están expuestas a la acción de la sal utilizada como descongelante de la pista, ya que se filtra a través de las grietas del pavimento. Por ello, la superficie de rodamiento tiene que ser reemplazada cada 20 ó 30 años. A medida que las barras de acero que refuerzan el hormigón se corroen, se dilatan, produciendo la ruptura de pedazos de hormigón que se disgregan de la superficie de rodamiento del puente. Esto ocasiona riesgos para el tránsito de vehículos y una tendencia a aumentar la exposición de los componentes subyacentes del puente a la sal esparcida en la pista, lo que produce más corrosión. El agua salada en el acero contenido tanto en la porción superior como en la inferior de la superficie de rodamiento, hace actuar a estos niveles, respectivamente, como los polos negativo y positivo de una batería. Este efecto de batería acelera la corrosión en la superficie de rodamiento del puente. Una de las soluciones que se han propuesto es reemplazar el acero en el hormigón armado de la porción superior de la superficie con barras de polímero reforzadas con fibra, con lo que se eliminaría uno de los polos y se cancela el e fecto.
MANTENIMIENTO DE PUENTES. Los puentes son considerados mega estructuras viales, gracias a ellos el ser humano ha vencido obstáculos y ha acortado distancias entre los pueblos. Cada parte que comprende el puente requiere de un mantenimiento especial; esto para que la mismas trabajen a su máxima capacidad hidráulica, funcional y operativa. Las acciones de mantenimiento que se llevan a cabo en los puentes se realizan con el fin de preservar o reparar la estructura para lograr así un buen funcionamiento del mismo. El diseño de un puente varía según sea la naturaleza y de función. “Construir un puente conlleva a condensar y asumir toda una historia en su diseño, en los materiales empleados, en la tecnología a la que se recurre “ ( Matthew , 2002, p. 50). El puente comprende distintas partes, a cada una de ellas se le deben realizar un mantenimiento periódico del cual se encarga el organismo competente de cada país. Las labores de mantenimiento se realizan de la siguiente manera. En drenajes: Existen 2 tipos de drenes; con tubo y sin tubo, las labores de mantenimiento consisten en la limpieza reemplazo de los mismos, para que cumplan su función correspondiente, la cual es drenar el agua para así evitar futuras inundaciones en el talud de la estructura. los materiales que se necesitan para realizar este trabajo es tubos de pvc, cemento, martillos, cinceles, cepillos, espátulas, m alla y maquinaria. En taludes: los taludes son considerados como cualquier superficie que se adapte al suelo, los mismos poseen cierta inclinación. “Se conoce con el nombre genérico de taludes cualquier superficie inclinada respecto a la horizontal, que se adapte a las masas de tierra “(Navarro, 2008, p. 01).
Existen dos (2) tipos: Artificiales y naturales, el mantenimiento se deberá aplicar cuando se evidencien desprendimientos o caídas que hayan sido ocasionados por fuertes lluvias, deslaves, sismos, acciones del hombre, problemas de erosión, y erupciones volcánicas . Para evitar estos daños e deberá enmallar toda la superficie del t alud y construir los drenajes que sean necesarios.
En Muros de Gaviones: esta actividad consiste en trabajos de mantenimiento para evitar daños de socavación y erosión, se procede de la siguiente manera; se verifica cuál es el muro que se encuentra en mal estado para repararlo o reemplazarlo, luego se realiza el proceso de enmallado, amarre y posteriormente en rellenado de concreto. Para esto se reemplaza el material seleccionado para relleno En Juntas: Las juntas del puente permiten el movimiento de ambas partes de la estructura, se pueden construir de distintos tipos, las más utilizadas son la lisas y las dentadas. Las labores de mantenimiento consisten en la limpieza de las mismas, posteriormente se identifican cuales son la que se encuentran en mal estado para preceder a cambiarlas. La importancia de lograr realizar dicho mantenimiento radica en que lograr un buen desempeño hidráulico de la estructura para así evitar posibles daños al talud. En Bolsacretos: El proceso de mantenimiento se lleva a cabo cuando se evidencien bolsacretos abiertos o con poco relleno, se precede a retirar los bolsacretos en mal estado, luego se re llenan y se vuelve a apilar en las orillas del río.
Mantenimiento General : Consiste en realizar labores de limpieza periódicamente para así e vitar problemas en la estructura o posible accidentes viales , con la ayuda de obreros que retiren escombros , resto de materiales, realicen el demarcado de las vías y colocación de señales de precaución. En todo este proceso intervienen gran cantidad de profesionales civiles: Ingenieros, oficiales, topógrafos, conductores, obreros conductores entre otros.
Realizando mantenimiento a tiempo a los puentes se reducirán en gran magnitud los problemas estructurales, de la misma manera se detectaran posibles fallas y se solventarán aplicando criterios de construcción específicos sobre la parte del puente sobre la cual se vaya a trabajar, estas mega estructura perduraran en el tiempo se mantendrán 100% operativas y le facilitara a las personas movilizarse. “Los puentes fueron construidos para poder cruzar… para poder llegar… para poder alcanzar… para poder conquistar…para poder irse … para poder escapar… pero sobre todo… para poder volver “Anónimo.
Claves para el adecuado mantenimiento de puentes Uno de los aspectos para que un puente tenga una vida útil más larga, es que su diseño estructural sea adecuado para la carga vehicular que deberá soportar. La red de puentes en la región forma parte del motor de la economía en el istmo por la importancia que tiene para el traslado de mercancías a puertos y zonas fronterizas. Un adecuado mantenimiento se vuelve clave para que su estructura no sea vulnerable a daños, principalmente durante el invierno, cuando los ríos aumentan su caudal. Fuentes: Ing. Armando Chávez, gerente de proyectos en PreCon y Víctor Rosales, director de la Unidad Ejecutora de Conservación Vial en Guatemala (Covial).
Prolongar la vida útil Uno de los aspectos para que un puente tenga una vida útil más larga, es que su diseño estructural sea adecuado para la carga vehicular que deberá soportar. Se debe monitorear el cauce de los ríos y realizar dragados, verificar el control de calidad de los materiales y del proceso constructivo, así como contar con estudios de suelos, hidráulico e hidrológico. Puentes de concreto Cuando se trata de puentes de concreto, se le suele dar mantenimiento cada dos años a la junta de construcción pero solo si fuera necesario y en función del tránsito que circula por el área. Tome en cuenta que el mantenimiento de la junta en la mayoría de los puentes actuales consiste en soldar las piezas desprendidas o bien la remoción completa de la pieza si estuviera muy dañada o doblada.
Atender las vigas Uno de los problemas más frecuentes en los puentes de co ncreto suele estar relacionado con la falla de una viga o con desperfectos causados por accidentes de tránsito y el tránsito pesado. Cuando hay una falla de viga por sobrepeso, una de las soluciones es aplicar una inyección epóxica para poder restaurarla. Puentes metálicos Aparte de los choques automovilísticos que dañan la estructura de los puentes metálicos, el clima suele ser otro factor que incide en la vida útil. Se sugiere cambiar las partes que muestren señales de corrosión o aplicar un tratamiento especial para reponer la pintura y protegerlos. Lo más adecuado es realizar un chequeo anual para llevar un registro del estado de cada puente y darle seguimiento a su historial de mantenimiento.