Puentes Las Delicias - Oyotun

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL SISTEMAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

1. INTRODUCCION

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2. ANTECEDENTES

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3. OBJETIVOS

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4. MARCO TEÓRICO

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4.1 PUENTES

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4.2 TIPOS DE PUENTES

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4.3 UBICACIÓN DE UN PUENTE

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4.4 ESTUDIOS BÁSICOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE PUENTES

7

4.5 DEFECTOS EN LOS PUENTES

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4.6 PROBLEMAS EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO

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4.7 DAÑOS MÁS COMUNES EN LOS PUENTES

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4.8 CON ANTICIPACIÓN A LOS PROBLEMAS Y TOMANDO ADECUADAS MEDIDAS DE PROTECCIÓN, SE PUEDEN MINIMIZAR

E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

SERIAS DIFICULTADES POSTERIORES.

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5. PUENTE LAS DELICIAS

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6. PROBLEMA EN PUENTE LAS DECILIAS-OYOTÚN

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7. SITUACION ACTUAL DEL PUENTE

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8. PLANTEAMIENTO DEL NUEVO PUENTE

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9. MARCO LEGAL SOBRE LA REUBICACION DE NUEVO PUENTE

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10. CONCLUSIONES

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11. RECOMENDACIONES

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12. BIBLIOGRAFÍA

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13. ANEXOS

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1 a n i g á P


VISITA TECNICA AL PUENTE LAS DELICIAS - OYOTUN

PUENTE LAS DELICIAS-OYOTUN

En nuestro medio existen diferentes tipos de puentes, con diferentes anchos y formas y más aun de diferentes tipos de materiales, como podemos ver los puentes se han venido diversificando y haciendo más complejo conforme ha ido avanzando la tecnología, mejorando el equipo para construcción, el estudio de los materiales (nuevos tipos materiales u otros que no existían en el medio se encuentran más fácilmente ahora), y los sistemas computarizados. El presente informe detalla la visita técnica realizada el día domingo 8 de diciembre del 2013 por los estudiantes del curso de Puentes y Obras de Arte, guiados por el Ingeniero Arturo Rodríguez Serquén docente del curso, al Puente "Las Delicias", este es un puente de concreto y estaba ubicado en Oyotun, a dos horas de la ciudad de Chiclayo. Con esta visita se identificaron las diversas partes constituyentes de un puente: superestructura y subestructura; además de los problemas que está pasando este puente, por falta de criterios técnicos e hidrológicos que más adelante serán mencionados para el puente.


2 a n i g á P


VISITA TECNICA AL PUENTE LAS DELICIAS - OYOTUN

PUENTE LAS DELICIAS-OYOTUN

En nuestro medio existen diferentes tipos de puentes, con diferentes anchos y formas y más aun de diferentes tipos de materiales, como podemos ver los puentes se han venido diversificando y haciendo más complejo conforme ha ido avanzando la tecnología, mejorando el equipo para construcción, el estudio de los materiales (nuevos tipos materiales u otros que no existían en el medio se encuentran más fácilmente ahora), y los sistemas computarizados. El presente informe detalla la visita técnica realizada el día domingo 8 de diciembre del 2013 por los estudiantes del curso de Puentes y Obras de Arte, guiados por el Ingeniero Arturo Rodríguez Serquén docente del curso, al Puente "Las Delicias", este es un puente de concreto y estaba ubicado en Oyotun, a dos horas de la ciudad de Chiclayo. Con esta visita se identificaron las diversas partes constituyentes de un puente: superestructura y subestructura; además de los problemas que está pasando este puente, por falta de criterios técnicos e hidrológicos que más adelante serán mencionados para el puente.


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Uno de los elementos esenciales para el desarrollo de la economía de un país es su infraestructura vial. En muchos casos, los puentes son el componente más vulnerable de una carretera y, aplicando una metáfora, una cadena no está más fuerte que su eslabón más débil; los puentes frecuentemente son los elementos que influyen en que la continuidad del servicio de transporte se efectúe en forma permanente y segura, favoreciendo en general un apropiado funcionamiento del Sistema Vial. La condición de los puentes de la Red Vial del Perú varía considerablemente. Muchas estructuras con más de cincuenta años de uso, generalmente sufren daños por falta de un mantenimiento adecuado, más que por su antigüedad. Algunas de las estructuras presentan un estado crítico con respecto a su estabilidad estructural y capacidad de carga y, en esas condiciones, la seguridad del tránsito asume altos niveles de incertidumbre asociados a riesgos r iesgos crecientes. Los puentes además, se ven afectados, entre otros aspectos, por las sobre cargas, influencia del ambiente, fenómenos naturales como terremotos e inundaciones, lo que origina su deterioro.

Habiendo visto ya un puente durante la visita pasada, se buscó comprobar mediante los alcances dados el profesor del curso, los diferentes tipos de puentes que podemos encontrar en el medio y las diferentes alternativas de solución que nos pueden brindar cada uno de ellos. E T R A E D



mencionados en clase. 

S A R B O

Identificar los diferentes problemas que puedan presentar los puentes visitados. Darnos cuenta que al momento de diseñar una estructura tipo puente los ingenieros estamos asumiendo una responsabilidad acerca de la misma, pues deberemos responder por lo que pueda pasar con la misma.

Y S E T N E U P

Conocer e identificar en campo, las diferentes partes y elementos de un puente,



Conocer las principales fallas que se dan en los puentes . 3 a n i g á P


Un puente es una estructura destinada a salvar obstáculos naturales, como ríos, valles, lagos o brazos de mar; y obstáculos artificiales, como vías férreas o carreteras, con el fin de unir caminos de viajeros, animales y mercancías. El puente es una estructura que forma parte de caminos, carreteras y líneas férreas y canalizaciones, construida sobre una depresión, río u obstáculo cualquiera dando así una continuidad a una vía. La infraestructura de un puente está formada por los estribos o pilares extremos, las pilas o apoyos centrales y los cimientos, que forman la base de ambos. La superestructura consiste en el tablero o parte que soporta directamente las cargas y las armaduras, constituidas por vigas, cables, o bóvedas y arcos que transmiten las cargas del tablero a las pilas y los estribos. Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo numerosos los tipos de diseños que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros factores. Existen cinco tipos principales de puentes:  Puentes viga  En ménsula  En arco  Colgantes  Atirantados El resto son derivados de estos. Puente Viga.- Un puente viga es un puente cuyos vanos (Luz) son soportados por vigas. E T R A

Este tipo de puentes deriva directamente del puente tronco. Se construyen con madera, acero u hormigón (armado, pretensado o postensado). Se emplean vigas en forma de I, en forma de caja hueca, etcétera. Como su antecesor, este puente es estructuralmente el más simple de todos los puentes.

E D S A R B O Y S E T N E U P

4 a n i g á P


En ménsula.- Es un puente en el cual una o más vigas principales trabajan como ménsula o

voladizo. Normalmente, las grandes estructuras se construyen por la técnica de volados sucesivos, mediante ménsulas consecutivas que se proyectan en el espacio a partir de la ménsula previa. Los pequeños puentes peatonales pueden construirse con vigas simples, pero los puentes de mayor importancia se construyen con grandes estructuras reticuladas de acero o vigas tipo cajón de hormigón postensado, o mediante estructuras colgadas.

Puentes En Arco.- Un puente de arco es un puente con apoyos a los extremos de la luz,

entre los cuales se hace una estructura con forma de arco con la que se transmiten las cargas. El tablero puede estar apoyado o colgado de esta estructura principal, dando origen a distintos tipos de puentes ya que da lo mismo. Los puentes en arco trabajan transfiriendo el peso propio del puente y las sobrecargas de uso hacia los apoyos mediante la compresión del arco, donde se transforma en un empuje horizontal y una carga vertical. Normalmente la esbeltez del arco (relación entre la flecha máxima y la luz) es alta, haciendo que los esfuerzos horizontales sean mucho mayores que los verticales. Por este motivo son adecuados en sitios capaces de proporcionar una buena resistencia al empuje horizontal.

E T R A

Este tipo de puentes fueron inventados por los antiguos griegos, quienes los construyeron en piedra. Más tarde los romanos usaron cemento en sus puentes de arco. Algunos de aquellos antiguos puentes siguen estando en pie. Los romanos usaron solamente puentes de arco de medio punto, pero se pueden construir puentes más largos y esbeltos mediante figuras elípticas o de catenaria invertida.


5 a Puente de La Vicaria en Albacete, es un puente arco metálico con tablero intermedio .

n i g á P


Puentes Colgantes.- Un puente colgante es un puente sostenido por un arco invertido

formado por numerosos cables de acero, del que se suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales. Desde la antigüedad este tipo de puentes han sido utilizados por la humanidad para salvar obstáculos. A través de los siglos, con la introducción y mejora de distintos materiales de construcción, este tipo de puentes son capaces en la actualidad de soportar el tráfico rodado e incluso líneas de ferrocarril ligeras.

Golden Gate Bridge, uno de los más famosos, y récord de longitud del vano central durante muchos años. San Francisco (California)

Puentes Atirantados.-En términos de ingeniería civil, se denomina puente atirantado a

aquel cuyo tablero está suspendido de uno o varios pilones centrales mediante obenques. Se distingue de los puentes colgantes porque en éstos los cables principales se disponen de pila a pila, sosteniendo el tablero mediante cables secundarios verticales, y porque los puentes colgantes trabajan principalmente a tracción, y los atirantados tienen partes que trabajan a tracción y otras a compresión. También hay variantes de estos puentes en que los tirantes van desde el tablero al pilar situado a un lado, y de ahí al suelo, o bien están unidos a un único pilar . E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

"Puente del amor", Taiwán

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Al efectuar el trazo preliminar de una ruta, deberá seleccionarse cuidadosamente el sitio de cruce de las corrientes fluviales, con objeto de reducir al mínimo los costos de construcción, conservación y reposición de los puentes. Asimismo, deberá estudiarse el curso de los meandros, y en caso necesario, rectificar el de la corriente mediante obras de encauzamiento u otras medidas que pudieran reducir los problemas de erosión y posible pérdida de las estructuras. Las cimentaciones de los puentes que se construyan transversalmente a un cauce modificado, deberán proyectarse tomando en cuenta posible ensanchamientos o una mayor profundidad de dicho cauce. Cuando existan grandes zonas inundadles, deberá considerarse la necesidad de construir terraplenes de acceso con escasa altura para facilitar el paso de avenidas extraordinarias sobre la rasante del camino y evitar así la pérdida de las estructuras. Si resulta necesaria la construcción de estructuras de desfogue, para facilitar el escurrimiento natural e las aguas y reducir remansos, habrá que seleccionar cuidadosamente tanto su ubicación como las dimensiones de las mismas, a fin de evitar socavaciones perjudiciales y cambios en el cauce principal del río.

Antes de proceder con el diseño del proyecto de un puente, es indispensable realizar los estudios básicos que permitan tomar conocimiento pleno de la zona, que redunde en la generación de información básica necesaria y suficiente que concluya en el planteamiento de soluciones satisfactorias plasmadas primero en anteproyectos y luego en proyectos definitivos reales, y ejecutables. E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

El proyectista deberá informarse adecuadamente de las dificultades y bondades que le caracterizan a la zona antes de definir el emplazamiento del puente. Emplazamiento que deberá ser fruto de un estudio comparativo de varias alternativas, y que sea la mejor respuesta dentro las limitaciones (generación de información) y variaciones de comportamiento de los cambios naturales y provocados de la naturaleza.

Debe igualmente especificar el nivel de los estudios básicos y los datos específicos que deben ser obtenidos. Si bien es cierto que los datos naturales no se obtienen nunca de un modo perfecto, estos deben ser claros y útiles para la elaboración del proyecto. Las especificaciones y metodología a seguir para la realización de los

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estudios básicos no son tratados en esta obra. Los estudios básicos deben ser realizados de acuerdo a los requerimientos del proyectista, por personal especializado, con experiencia, y según los procedimientos que se establecen en los manuales especializados de ingeniería de puentes, que en general son más exigentes que lo requerido para las edificaciones. Como parte de los estudios básicos, es igualmente recomendable realizar un estudio y la inventariación de la disponibilidad de materiales, infraestructura instalada, mano de obra especializada, equipos, y otros que el proyectista considere de utilidad. Datos

de

las condiciones

naturales

del

lugar

donde

se

requiere

construir

el

puente:  Topografía

Debe contener como mínimo, un plano de ubicación, planimetría con curvas de nivel cada metro si la quebrada es profunda o más juntas si el terreno es llano ó las barrancas son poco definidas. Secciones transversales en el eje propuesto enlazado con el eje de la vía, otras aguas arriba y abajo, situadas cada 10 ó 20 metros según la necesidad, y condiciones topográficas, un perfil longitudinal del eje del lecho del rió en 500 metros (o más según la necesidad) aguas arriba y abajo.  Hidrología.

Este estudio debe contener por lo menos la media anual de las precipitaciones, las crecidas máximas y mínimas, la velocidad máxima de la corriente, el caudal, las variaciones climatéricas y materiales de arrastre (palizada, témpanos de hielo, y otros). En los planos de puentes sobre ríos, se deben registrar siempre los niveles de agua , cuya notación presentamos a continuación:

E T R A

M.A.M.E. = Nivel de aguas máximas extraordinarias. N.A.M. = Nivel de aguas máximas. N.A.O. = Nivel de aguas ordinarias. N.A.M. = Nivel de aguas mínimas.




Geología.

Estudio geotécnico con sondeos geofísicos y perforación de pozos en los ejes de los probables emplazamientos de la infraestructura, traducidos en perfiles geológicos con identificación de capas, espesores, tipos de suelos, clasificación, tamaño medio

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de sus partículas, dureza, profundidad de ubicación de la roca madre y todas sus características mecánicas. Igualmente deberá incorporarse el material predominante del lecho del río, su tamaño medio, la variabilidad del lecho del río, la cota más baja de este, sus tendencias de socavación, y finalmente un informe en el que debe recomendarse la cota y tipo de fundación.  Riesgo sísmico

Se llama riesgo sísmico a la probabilidad de ocurrencia dentro de un plazo dado, de que un sismo cause, en un lugar determinado, cierto efecto definido como pérdidas o daños determinados. En el riesgo influyen el peligro potencial sísmico, los posibles efectos locales de amplificación, la vulnerabilidad de las construcciones (e instituciones) y las pérdidas posibles (en vidas y bienes). El riesgo sísmico depende fuertemente de la cantidad y tipo de asentamientos humanos y de la cantidad e importancia de las obras que se encuentran localizados en el lugar.  Datos de las condiciones funcionales.

Los datos de las condiciones funcionales son en general fijados por el propietario o su representante (Ministerio de transportes, Municipalidades) y por las normas y/o las especificaciones correspondientes. Entre los datos funcionales más importantes que se deben fijar antes de iniciar el proyecto del puente tenemos:  Datos geométricos.

E T R A E D S A R B O

Ancho de la calzada (número de vías) Dimensiones de la vereda, barandas, etc. Peralte, sobre ancho, pendientes, curvatura, gálibo.  Datos de las cargas vivas.

Sistemas de cargas de diseño Cargas excepcionales Cargas futuras

Y S E T N E U P

 Otros datos.

Velocidad de diseño Volumen de tráfico Accesorios del tablero: vereda, barandas, ductos.

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 Datos socio económicos.

Este es un aspecto sumamente importante que debe tomar en cuenta todo proyectista al igual que los funcionarios públicos involucrados en el proyecto. Es un tema que está fuera de los alcances de este texto, pero son datos de gran importancia y por eso es muy oportuno por lo menos indicar lo por cuanto no es moral, ni ético proyectar obras públicas como son los puentes, con exceso de materiales y menos aún si esos materiales son importados y causan pérdidas innecesarias de divisas para nuestro país. Los puentes se construyen con fondos públicos que son escasos. 

Geometría.

Los datos anteriores deben ser traducidos en lo posible en un mismo plano cuyas escalas vertical y horizontal sean iguales, porque en él se tiene que ir dibujando el puente, definiendo de esta manera las dimensiones del puente. Son las condiciones topográficas e hidráulicas las que definen la longitud a cubrir así como el nivel de rasante. En cambio, su ancho está fijado por ejemplo para el caso de puentes ferroviarios por la trocha de la vía y por el número de vías y la estabilidad transversal. Para el caso de puentes carreteros el ancho queda definido por el número de vías, estimándose como ancho de vía un valor comprendido entre 3 y 4.5 m. 


Longitud.

Cuando el lecho del río a salvar esta bien definida, el problema estará resuelto. En cambio tratándose de zonas llanas donde generalmente los ríos son del tipo maduro, con meandros que dificultan determinar la longitud del puente. La caja ripiosa dará una primera idea del largo que deberá tener el puente, ya que en las grandes crecidas esta puede ser ocupada en su totalidad. A menudo este ancho es excesivo y puede por tanto construirse un puente más corto que el ancho del lecho ripioso, avanzando con terraplenes bien protegidos y con un buen sistema de drenaje con alcantarillas, si es posible complementando con defensivos y encausadores que garanticen que el río pase siempre por debajo del puente. Tratándose de ríos muy caudalosos, la protección de los terraplenes mediante defensivos y encausadores, así como la prolongación de aleros en los estribos puede encarecer la obra, de manera que podría resultar más económico y seguro avanzar poco o nada con terraplenes en la caja del río. Así, algunos autores recomiendan para ríos con crecida del río sobre la caja ripiosa superiores a 1.5 m. de altura, encarar con longitudes en todo su ancho.

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Si el puente está ubicado sobre una curva, en él no es posible avanzar con terraplenes por la playa interior (la fuerza centrífuga de la corriente tiende a socavar más la ladera opuesta). En estos casos es aconsejable trazar el puente perpendicularmente al eje de la corriente .  Perfil longitudinal.

Tomando en consideración las recomendaciones descritas anteriormente, este perfil casi siempre está definido por el del trazado caminero o ferroviario, con pendientes hacia ambos extremos no mayores a 0.75 %. 

Socavaciones.

Uno de los aspectos de alto riesgo en la estabilidad de los puentes, son las socavaciones, que están íntimamente ligadas a las características de los ríos. En general la topografía terrestre presenta una gran variedad de ríos con una diversidad de problemas, sin embargo por razones prácticas se agrupan en los dos tipos siguientes: a) Ríos de caudal bruscamente variable o torrencial b) Ríos de caudal relativamente constante (varían más o menos lentamente).

Los ríos de caudal relativamente constante, no dan problemas de índole hidráulico pero en cambio, los ríos de caudal bruscamente variable los cuales son los que normalmente se encuentran en las regiones bajas, con caudal más o menos reducido durante la mayor parte del año, incrementándose enormemente y súbitamente en la época de lluvias y durante los deshielos. Presentan problemas de variabilidad de lecho, inundaciones, y socavaciones, para lo cual hay que tener muchos cuidados. E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

Para prever la variabilidad del lecho del río frecuentemente se construyen tramos de descarga o más alcantarillas en los terraplenes de acceso para que por ahí pasen las aguas que se desprenden del curso principal. Tramos de descarga que deberán merecer continua y celosa vigilancia para evitar desastres por encauzamiento de los caudales principales. En los terrenos llanos, especialmente en la época de las grandes crecidas, el nivel de las aguas sube considerablemente, llegando en algunos casos a cubrir la calzada de las vías, provocando destrozos, deterioros y la anulación temporal de la vía, y en la época de mayor necesidad. Razones que nos muestran la necesidad de prever sistemas de drenaje que permitan el libre desfogué de estas aguas, y cota de rasante fijada en concordancia, y previsión con estos hechos.

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La determinación de la cota de fundación, es una tarea compleja, y difícil. Si bien se tiene información sobre el tema, este es apenas referencial, depende de muchas variables y ocurrencias durante las propias crecidas. Existen diversidad de fórmulas empíricas que nos permiten estimar la profundidad de las socavaciones, el solo seleccionar la ecuación de mejor comportamiento es difícil, aun cuando hay autores que recomiendan el uso de una y otra fórmula en los diversos tipos de ríos. En última instancia, siempre será el profesional el responsable de la decisión, en base a su buen criterio y fundamentalmente en base a su experiencia y experiencias de hechos similares. Sin embargo, se puede decir que la cota de fundación, en ningún caso deberá ser mayor a la cota de socavación menos 3 metros. En última instancia y si la inversión así lo indica, deberá recurrirse a modelos a escala, o modelos matemáticos de simulación. Las informaciones históricas y profesionales del área indican que las mayores socavaciones que se han registrado en nuestro país bordean los 5 m. habiéndose constatado que guardan relación con la profundidad del agua, su velocidad y la dureza del terreno, y el tipo de material del lecho. Entre las varias fórmulas que existen para determinar la profundidad de socavación, se puede citar la siguiente que tiene aplicación especialmente en caso de ríos medianamente caudalosos. 

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Dónde:


h = Profundidad de socavación en metros. k = Constante característica del terreno en seg2/m2 H = Profundidad de la corriente en metros. V^2 = Velocidad de las aguas en m/seg. La constante k para algunos materiales tiene los siguientes valores que se muestran en la tabla 1.1: MATERIAL

Ripio conglomerado Ripio suelto Arena Fango

K(seg^2/m^2)

0.01 0.04 0.06 0.08

Tabla 1.2. Valores de k

Se entiende que no se debe fundar sobre el fango, pero si este puede estar por encima de la fundación.

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Una vez estimada la profundidad de socavación, se puede definir la cota de fundación de las pilas adicionando al valor estimado con la fórmula anterior, una altura mínima de 3 m. Inclusive se debe analizar la posibilidad de hincar pilotes. Cabe recordar que una de las causas más frecuentes de la falla de los puentes es la socavación, por esta razón es de importancia fundamental que la cota de fundación, se fije con criterio conservador para quedar a salvo de este fenómeno.

Figura Socavación y cota de fundación  Protecciones.


Corresponden a pedraplenes que son sistemas de revestimiento con piedra bolona del mayor tamaño posible o en su defecto bloques de hormigón. Estas protecciones deben reforzarse cada cierto tiempo en función a la tendencia a sumergirse o desplazarse hasta que en alguna época se conseguirá una mayor estabilidad en las playas o terraplenes a protegerse. Al pié de las pilas es aconsejable encerrar las piedras dentro de una malla olímpica, reduciéndose así la socavación  Espigones .

Estos se ubican aguas arriba y en correspondencia con las playas que tienden a la socavación, provocándose con ellos más bien la sedimentación para estabilizar el cauce del río.

Y S E T N E U P

3 1 a n i g á P


Los defectos en los puentes que ocurren con más frecuencia en puentes construidos en estructura de madera o en hormigón se clasifican según dos aspectos básicos: I.- Funcionales y II.- Estructurales, Tipificados de la siguiente manera:

Son aquellos que comprometen la finalidad principal de la obra, que es la de permitir el paso del caudal del curso de agua y proporcionar un paso seguro a los usuarios. Existen los siguientes tipos de problemas: (i)

Materiales depositados en el cauce del río que ponen en riesgo la estabilidad de la estructura,

(ii)

Desniveles ubicados junto a las superficies de las cabeceras de los puentes,

(iii)

Barandas y guarda-ruedas dañados que ponen en riesgo la seguridad del usuario y por último,

(iv)

Plataformas que presentan depresiones.

Todos los antes mencionados se encuadran en esta categoría de defectos. Por otro lado, problemas tales como: (i) E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

La obstrucción de los elementos del drenaje superficial del tablero, y la necesidad de reposición, reparación, o pintura de las piezas dañadas de las barandas, deben considerarse trabajos que hacen parte del mantenimiento rutinario. Los equipo de mantenimiento pueden identificar fácilmente tales defectos rápidamente repararlos para evitar mayores daños a la estructura del puente, restableciendo las condiciones de seguridad tanto de la obra como para el usuario.

Son aquellos que comprometen la estructura propiamente dicha del puente, por ejemplo las piezas agrietadas o podridas en el caso de los puentes de madera. Con respecto a los puentes constituidos por estructuras de concreto, existen defectos clasificados como:

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(i)

Grietas en piezas estructurales importantes como pilares y vigas,

(ii)

Armaduras expuestas,

(iii)

Daños en los elementos de apoyo;

Todos estos se caracterizan como defectos estructurales. Estos defectos pueden prevenirse haciendo observaciones periódicas de las piezas que componen la estructura en su conjunto. Cuando se detectan, deben solucionarse inmediatamente, ya que pueden comprometer la estabilidad del puente en el caso de que no sean reparados.

La alteración del Concreto ocurre cuando el mismo está sometido a medios agresivos como sales y sulfatos. El uso de cementos con resistencia a la acción de dichos agentes debe ser objeto de análisis cuando se prevea la aparición de este tipo de problema. Causas Principales:

(i)

presencia de aguas sulfatadas y

(ii)

infiltraciones a través de vacíos o hendiduras en las estructuras del hormigón

Alternativas de Solución:


(i)

inyección de lechada de cemento o resina en las hendiduras existentes, y

(ii)

impermeabilización de las piezas de concreto que estén en contacto con el agua.

En regiones próximas al mar la acción de la intemperie en las armaduras expuestas ocurre rápidamente, lo que puede comprometer gravemente toda la estructura del puente. Causas Principales:

(i)

falta de recubrimiento de las armaduras y

(ii)

presencia de hendiduras en el concreto.

5 1 a n i g á P



Uso de lechada con aditivos como la resina epoxi o solamente lechada de cemento para el recubrimiento de las armaduras expuestas al aire; Se consideran normales pequeñas hendiduras en las piezas de concreto armado siempre y cuando no haya exposición visible de las armaduras. Sin embargo, las mismas deben ser objeto de controles de rutina para verificar si son ocasionadas por los defectos de la retracción del concreto o si pueden estar indicando algún problema de orden estructural. Las hendiduras de mayor magnitud que son más visibles y con un espesor y profundidad mayor se denominan grietas. Estas indican la existencia de probables problemas estructurales. Causas Principales:

(i)

Retracción excesiva del concreto por problemas de cura insuficiente,

(ii)

Variación excesiva de la temperatura ambiente y

(iii)

Armaduras mal distribuidas o con problemas de adherencia.


Relleno de las hendiduras con resina epoxi.

Las altas temperaturas generadas por el fuego afectan las estructuras de concreto ocasionado graves hendiduras. Las armaduras a su vez, también pueden afectarse dependiendo de la magnitud del siniestro. Causas Principales: E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

Temperatura excesivamente alta Alternativas de Solución:

(i)

Reparación de las hendiduras con lechada de cemento o resina epoxi en el caso de que las armaduras no hayan sido afectadas y

(ii)

Evaluación estructural de los daños en su totalidad para verificar las posibilidades de recuperación de la estructura, en el caso de que las armaduras hayan sido afectadas por el fuego.

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Los problemas causados por el vertido incorrecto del concreto o errores al realizar los movimientos y/o las vibraciones en el encofrado durante la etapa de construcción, pueden dar origen a defectos en el concreto con o sin exposición de las armaduras. Causas Principales:

(i)

Segregación

del

concreto

durante

su

vertido

en

(ii) (iii) (iv)

Armaduras con falta de espacio para la penetración del concreto Encofrado con aberturas Vibración deficiente del concreto.

el

encofrado


Cubrir los defectos con la aplicación de una mezcla de cemento y arena o su relleno con resina epoxica.

a) Componentes de Madera


Daños comunes en los componentes de madera son causados por hongos, parásitos y ataque químico. Deterioros de la madera pueden ser causados por fuego, impactos o colisiones, abrasión o desgaste mecánico, sobreesfuerzos, intemperie y combeos o pandeos. Estos pueden ser inspeccionados por exámenes visuales y físicos. El examen visual puede detectar pudrición por hongos, daños por parásitos, excesiva deflexión, grietas, vibraciones y perdida de conexiones. b) Componentes de Concreto

Daños comunes en los componentes de concreto incluyen agrietamiento, escamas, delaminación, spalling (descascaramiento), afloramientos, desgaste o abrasión, daños de colisión, pulido, y sobrecarga. Agrietamientos en concreto son usualmente finos para ser detectado a simple vista. Se califican como grietas finas, medias o anchas. Las primeras son usualmente insignificantes para la capacidad de la estructura, pero deben ser reportadas como una advertencia. Las grietas medias y anchas son significativas para la capacidad estructural y deben ser registradas y monitoreadas en los reportes de inspección.

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Las grietas pueden ser estructurales y no estructurales .  Las grietas estructurales requieren de atención inmediata, toda vez que ellas afectan

la capacidad del puente.  Las grietas no estructurales son

causadas por expansión térmica y contracción de fragua; en losas debe tenerse especial cuidado, puesto que el agua de infiltración de lluvia puede conllevar a la corrosión de la armadura.

c) Componentes de Acero

Daños comunes en los componentes de acero incluyen la corrosión, el agrietamiento, daños por colisión y sobreesfuerzos. Los agrietamientos usualmente se inician en la conexión, el extremo final de la soldadura o sobre un punto corroído de un miembro y, luego, se propaga a través de su sección transversal hasta la fractura del miembro. Se deben observar cuidadosamente en cada uno de las potenciales ubicaciones de fisuras. La forma más reconocida de deterioro del acero es la corrosión. En componentes de acero, uno de los tipos de daños más comunes es el agrietamiento por fatiga; estos se desarrollan en estructuras de puentes debido a la repetición de cargas. Los sobreesfuerzos de un componente pueden ser el resultado de muchos factores tales como perdidas de sección compuesta, perdidas de arriostre y falla o asentamiento de detalles de apoyo. Los daños debido a colisión vehicular, incluidas perdidas de sección, agrietamiento y distorsión de formas serán cuidadosamente documentados, debiendo iniciarse inmediatamente las reparaciones. Hasta que las reparaciones hayan culminado, se recomienda restricción vehicular de tráfico basados en resultados de análisis de evaluación. E T R A E D S A R B O

d) Componentes Sumergidos

Corresponde a componentes de la subestructura. Se necesitan equipos especiales para inspeccionar los componentes sumergidos. La visibilidad durante las inspecciones es pobre, por tanto una inspección minuciosa de los miembros no es posible. Los componentes de las estructuras de acero son susceptibles a corrosión, especialmente en las zonas afectadas por la humedad.

Y

e) Tableros

S E T N E U P

Los defectos más comunes en tableros de acero son fisuras en soldaduras, seguros rotos, corrosión y conexiones sueltas o rotas. En un sistema de piso de acero corrugado, la pérdida de sección debido a la corrosión puede afectar la capacidad de carga de la cubierta.

8 1 a n i g á P


Los defectos comunes en tableros de concreto son desgaste, escama, delaminación, spalling (descascaramiento), grietas de flexión longitudinal, grietas de flexión transversal en las regiones de momento negativo, corrosión de la armadura de refuerzo, grietas debido a agregados reactivos y daño debido a contaminación química. f) Juntas

Los daños en las juntas son causados por impacto vehicular, temperaturas extremas y acumulación de tierra y escombros. Los daños por escombros y tránsito de vehículos pueden causar que la junta sea rasgada, que los anclajes sean arrancados, o sean removidos totalmente. Las temperaturas extremas pueden romper la adherencia entre la junta y el tablero y, consecuentemente, resultar en la remoción total de la junta. La función primaria de la junta es acomodar la expansión y contracción de la superestructura del puente. g) Apoyos

Pueden ser categorizados en dos grupos: metálicos y elastoméricos. Los apoyos metálicos pueden volverse inoperativos debido a corrosión, acumulación de escombros, u otras interferencias. Apoyos congelados pueden generar flexiones, ondulamientos y alineamiento inapropiado de miembros. Otros tipos de daños son pérdidas de seguros, rotura de soldadura, corrosión en la superficie deslizante. Los daños en placas de apoyos elastoméricos son: excesivo abultamiento, rompimiento o desgarramiento, corte y falla por corrimiento .


Con ese Motivo, es Conveniente Investigar Las Siguientes Condiciones: 4.8.1 Cauce:

Si existe adecuado espacio bajo el puente para permitir el paso de las aguas. Los depósitos de arena y/o grava, pueden reducir este espacio. Si hay estabilidad y buen comportamiento de los bordes y protección de orillas. Posible obstrucción del cauce con maleza, palizadas o crecimiento de plantas que puedan contribuir a la socavación o riesgo posible de incendio. Un registro del perfil del cauce da información valiosa sobre la tendencia del río a erosionar, cambiar de curso, de gradiente, etc.

9 1 a n i g á P


El registro debe actualizarse cada vez que haya variaciones de importancia. Estas indicaciones ayudan a proyectar protecciones a los pilares o estribos, sobre todo a sus cimentaciones. 4.8.2 Estribos y pilares

Cuando se inspeccionan estribos o pilares de concreto, debe observarse defectos de cualquier tipo. Los más frecuentes son los siguientes:  Deterioro del concreto en la línea de agua.  Deterioro del concreto en la zona de los apoyos.  Grietas en los estribos, especialmente en el encuentro entre el cuerpo y las alas.

Estas grietas deben observarse a través del tiempo para ver si aumentan. Cuando estas grietas se pronuncian, indican que hay movimiento estructural que puede ser causado por problemas de cimentación. 4.8.3 Aparatos de apoyo

Los aparatos de apoyo, sean fijos o móviles, deben ser examinados para asegurar que funcionen debidamente. El mal comportamiento de los apoyos puede ser causa de movimiento de pilares o estribos. Si existe este tipo de problema debe efectuarse la siguiente inspección:  Observar si los pernos de anclaje están dañados o si las tuercas necesitan ajuste.  Verificar si los elementos de expansión permiten el movimiento de acuerdo a su

diseño.  Verificar si hay suciedad o escombros alrededor de los aparatos de apoyo.  Observar si hay exceso de deformación o rotura en las placas de neopreno. E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

 Observar los rodillos y su condición de apoyo móvil.

Los aparatos de apoyo pueden sufrir daños por causa del tráfico pesado, por suciedad acumulada. Si se advierte un mal funcionamiento, debe notificarse de inmediato. 4.8.4 Vigas y largueros

Estos elementos pueden ser fabricados en madera, acero o concreto. Cada material presenta problemas específicos para su mantenimiento, los cuales deben ser investigados. 0 2 a n i g á P


Vigas de madera .- Los defectos más comunes en las vigas de madera son los

siguientes:  Rajaduras, deterioro, roturas, ataque de insectos y hongos.  Falta de tratamiento superficial que permite que se desarrollen grietas longitudinales

y se extiendan a todo lo largo de la viga.  Aplastamiento en la zona de apoyo que normalmente indica debilitamiento o

reducción de capacidad del material.  Pérdida de conexiones o de diafragmas entre largueros

Vigas de acero.- Los siguientes son los defectos más comunes que se presentan en

las vigas de acero:  Oxidación bajo la zona de las juntas de dilatación.  Oxidación de la viga debido a humedad que pasa por grietas del tablero.  Deterioro de la pintura.  Conexiones flojas. 

Corrosión y rajaduras alrededor de remaches y pernos en l a unión de elementos de una viga.

 Fisuras en la soldadura y el metal de base.

Vigas de concreto.- Los defectos más comunes en estas vigas son:  Desintegración de la losa de una viga de sección T.  Inoperancia de los aparatos de apoyo.  Exposición del acero de refuerzo por corrosión.  Grietas en los extremos de las vigas. E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

Cualesquiera de los defectos mencionados con respecto a vigas de concreto, son muy significativos en vigas de concreto pretensado. Si se encuentra una grieta abierta en un elemento pretensado esto debe ser advertido y notificado de inmediato. 4.8.5 Tableros

Los tableros deben examinarse para determinar si hay riesgo de deslizamiento de los vehículos sobre su superficie debido a falta de rugosidad en el piso. Debe observarse que no haya empozamiento de agua por la obstrucción de los drenes. Verificar que estos funcionen sin afectar partes estructurales o al tráfico que pasa en un nivel inferior.

1 2 a n i g á P


 Tablero de madera .

- Deben ser examinados para detectar si hay deterioro en la

zona de contacto con los largueros o entre capas de madera laminada. Hay necesidad de mantenimiento cuando hay clavos sueltos, piezas rotas o deterioradas, aberturas que dejan pasar suciedad hacia los pilares o estribos.  Tableros de acero .-

Deben examinarse para ver si hay corrosión o soldaduras en

malas condiciones., si hay suciedad acumulada en los pisos de parrilla en las zonas de apoyo sobre largueros o si hay planchas sueltas o sí la pintura está deteriorada.  Tableros de concreto .-

Deben examinarse para detectar grietas, descascaramientos

u otros signos de deterioro Debe observarse con cuidado el acero de refuerzo para determinar su estado. Las grietas en el concreto permiten que la humedad afecte al acero de refuerzo el cual al oxidarse se expande y causa desprendimiento del concreto. 4.8.6 Superficie de rodadura

Cualquier tipo de superficie de rodadura puede ocultar los defectos del tablero. Esta superficie debe observarse con mucho cuidado para buscar evidencia del deterioro del tablero. En algunos casos se debe remover pequeñas secciones para facilitar una mejor investigación. 4.8.7 Acceso al puente


Son importantes por su conexión al puente y deben estar a nivel con el tablero. Si la transición no es suave, los efectos del impacto pueden aumentar la energía de las cargas que ingresan al puente, causando daño estructural. El pavimento de los accesos debe observarse para detectar la presencia de baches, asentamientos o excesiva rugosidad. La junta entre las losas de aproximación y los estribos, diseñada para el movimiento causado por las variaciones de temperatura, debe ser examinada para comprobar su debida abertura y sello apropiado. En la evaluación de los accesos al puente se considerara también el estado de los guardavías, las bermas, taludes y drenaje.

Y S E T N E U P

2 2 a n i g á P


DISITRITO:

OYOTUN

PROVINCIA:

CHICLAYO

DEPARTEMENTO:

LAMBAYEQUE

ALTITUD:

209 msnm

COORDENADAS:

6º 48' 13’’ S 79º 17' 21’’O

RIO PRINCIPAL:

ZAÑA


Imagen Satelital N° 01 Puente Las Delicias referenciado de Oyotún aproximadamente 5.5 km 3 2 a n i g á P


Flujo de Rio Zaña

Imagen Satelital N° 02 Puente Las Delicias


Imagen N° 03 – Rio Zaña

4 2 a n i g á P


Se ha visitado el lugar del puente mencionado en la ubicación donde se ha hecho una inspección visual del puente observando sus principales características que se describen a continuación:

TIPO DE ESTRUCTURA:

PUENTE VIGA LOSA

M ATERIAL:

CONCRETO ARMADO

CONDICION DE BORDE:

SIMPLEMETE APOYADO

CONDICIONES SECCION TRANSVERSAL:

VIGA LOSA

LOSA VIGA: GEOMETRÍA TABLERO:

PERALTE CONSTANTE TABLERO RECTO

El puente visitado es el "puente Las Delicias", conformado por tramos simplemente apoyados: LONGITUD:

20 m.

N° DE VIAS:

1

ANCHO DE VIA:

3.30 m.

ANCHO TOTAL:

5.00 m

E T R A

ESPESOR LOSA:

0.20 m

N° VIGAS LONGITUDINALES:

2

E D

ESPESOR DE VIGAS:

0.40 m

S A R B O

PERALTE DE VIGAS:

1.40 m

BARANDAS:

METALICA

ALTURA DE BARANDA:

0.80 m

ESTADO ACTUAL:

FUERA DE SERVICIO

Y S E T N E U P

Otros detales se especificarán en la sección transversal:

5 2 a n i g á P


5.00 0.05 0.80

0.80

3.30

0.40 0.20

0.20

0.25 1.40

0.40

0.40

Sección transversal del puente

5m Tubo PVC de 2.5'' 20 m


Representación del puente

Y S E T N E U P

Posee lloraderos para drenaje pluvial, que consta en tubos de PVC de 2.5” ubi cados cada 5

metros.

6 2 a n i g á P


La estructura del puente Las Delicias-Oyotún, colapso al año de ser inaugurada por causa de las máximas avenidas del Río Zaña en épocas del Fenómeno del Niño del año 1998 y desde aquella fecha los pobladores se trasladaban hasta los caseríos antes mencionados mediante un badén. Una de las causas se originó por falta de limpieza y desbroce del cauce principal del Río Zaña, lo cual, se convirtió en obstáculo en los puentes provocando desbordes y socavamiento en los estribos, que produjo el colapso de este puente. El puente Las Delicias es considerado una infraestructura de necesidad nacional, pues forma parte de la red vial que une a Lambayeque con los distritos Nanchoc, La Florida y Udima de Cajamarca.

El puente se encuentra fuera de servicio pero aun asi es usado por los vehículos además unos 20 mil pobladores de los distritos cajamarquinos de Niepos, La Florida, Nanchoc y del lambayecano de Oyotún corren el peligro de quedar aislados en caso de que colapse totalmente el puente ubicado en el sector Las Delicias sobre el río Zaña. Los moradores de los distritos de la cuenca alta del río Zaña, han hecho un llamado a las autoridades del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, a fin de agilizar el proyecto de la construcción de un nuevo puente sobre en el sector Las Delicias, en el distrito de Oyotún. La vieja infraestructura del actual puente se ha convertido en un eminente peligro para los vehículos que cruzan por este lugar, ya que está averiado y la loza tiene una inclinación de casi 45 grados. Ante la proximidad de la temporada de lluvias, urge adoptar medidas correspondientes, ya que es la única vía de acceso hacia la parte alta de la cuenca del rió Zaña. E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

Situación actual del puente

Los vehículos todavía hacen uso del puente en ese estado

7 2 a n i g á P


Para poder plantear y dar una posible solución a la elección del tipo de puente para poder reemplazar el antiguo ya colapsado, se debe tener en cuenta el tipo de puente que resulte más adecuado para el sitio escogido, teniendo en cuenta su estética, economía, seguridad y funcionalidad; así como la localización de la estructura en cuanto al sitio, alineamiento, pendiente y rasante; también la forma geométrica y dimensiones, analizando sus accesos, superestructura, infraestructura, cauce de la corriente y fundaciones; y por último obras complementarias tales como barandas, drenaje de la calzada y de los accesos, protección de los márgenes y rectificación del cauce, si fuera necesario forestación de taludes e iluminación. En otras palabras se debe tener en cuenta la luz del tramo, el tipo de tráficos (peatonales, vehiculares o ambas), la situación económica del distrito, el cauce del río, las máximas avenidas, etc.; ya que van a depender mucho de la elección del tipo de puente.

Lima.- En atención a una solicitud cursada por el congresista Mesías Guevara Amasifuen, el

Viceministro de Transportes, Alejandro Chan Chiang, señaló que se ha encomendado a la oficina de Proyectos Especiales (OPE) de Provias Nacional ejecutar un puente provisional en la Carretera Oyotún-Chiclayo, en tanto se concluya y apruebe el Estudio Definitivo del proyecto “Mejoramiento de la Carretera Oyotún – Las Delicias Km. 0+0000 – km. 4+042 y Reubicación del puente Las Delicias ”. MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES CARRETERA OYOTUN - LAS DELICIAS (4,5 Km.) REUBICACION DEL PUENTE LAS DELICIAS (61,22 m.)


A LA ESPERA DEL PRONUNCIAMIENTO DE LA OPI EN LO RELACIONADO A LA VERIFICACION DE VIABILIDAD DEL PIP DEL PROYECTO. En Diciembre 2006 el Gobierno Regional de Lambayeque declara la viabilidad del Proyecto de Mejoramiento de la Carretera Oyotún - Las Delicias y Reubicación del Puente Las Delicias, ubicada en la Provincia de Chiclayo, distrito de Oyotún. Código SNIP N° 38965. El tramo a construir se inicia en el Km. 0+000 (Puente Las Delicias) y finaliza en el Km. 4+042 (Inicio de Oyotún). El 26.Ago.10, se suscribió el Contrato N° 138-2010-MTC/20 Consorcio de Puentes (Luis Paucar Muller - Lucio Anhuamán Ramón), por el monto de S/. 341 784,07. La elaboración del Estudio Definitivo se inició el 10.Set.10. El Consultor, presentó el Informe de Verificación del PIP, el mismo que luego de su revisión por parte del especialista en Evaluación Económica fue remitido mediante Memorándum

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N° 5339 2012MTC/20.6 de 10.Oct.12 a la OPI (Oficina de Planeamiento e Inversiones) del MTC, para su revisión y verificación respectiva. Mediante Memorándum N° 2056-2012-MTC/09.02 del 22.Oct.12, el Director de Inversiones de la Oficina General de Planeamiento y Presupuesto del MTC, señala que en el marco del Artículo 27 de la Directiva General del Sistema Nacional de Inversión Pública, la revisión de la inversión relacionada a las modificaciones del Proyecto en la fase de inversión y su correspondiente registro en el aplicativo del Banco de Proyectos, corresponde a la OPI de la Región Lambayeque, por ser el órgano que declaró la viabilidad del PIP. Mediante Memorando N° 5674-2012-MTC/20.6 del 24.Oct.12, la Unidad Gerencial de Estudios solicitó al Director de Inversiones de la OPI – MTC, el cambio de OPI responsable de evaluar la Verificación de Viabilidad del PIP No. 38965, Mejoramiento de la Carretera Oyotún – Las Delicias y Reubicación del Puente Las Delicias, ante la máxima autoridad Técnica del SNIP, la DGPI del MEF, para poder constatar de una manera más expeditiva la rentabilidad del PIP y concluir con la fase de inversión en lo que concierne al diseño al detalle de la ingeniería del proyecto. El 05.Dic.12, el Director de Inversiones de la Oficina General de Planeamiento y Presupuesto, solicitó al Gerente de la UGE, una copia del estudio de preinversión a nivel de Perfil que sustentó su viabilidad, a fin de proceder con la evaluación de las modificaciones en la fase de inversión de dicho proyecto. El 06.Dic.12, la UGE remitió a la OPI-MTC, una copia del estudio a nivel de perfil, el cual fue elaborado por el Gobierno Regional de Lambayeque, para su evaluación correspondiente, a efectos de declarar la viabilidad de proyecto. A la fecha se está a la espera del pronunciamiento de la OPI en lo relacionado a la Verificación de Viabilidad del PIP del indicado proyecto. E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

Al momento de adoptar una determinada solución el ingeniero civil se hace responsable de su diseño y debe responder por él. Se identificaron los diferentes problemas por el cual puede producirse la falla de una estructura (puentes) debe ser debidamente analizado y no se puede adoptar tan ligeramente estas decisiones. Es necesario realizar los estudios definitivos acorde con las nuevas cargas que circulan por la carretera. En el diseño y construcción de puentes no solamente son de importancia los cálculos estructurales, los hidráulicos (el anterior puente colapso al retirarse la protección de los pilares que cumplía funciones contra la erosión local o socavación), sino también tener en cuenta la ubicación del puente.

9 2 a n i g á P


La inspección de un puente tiene dos objetivos, asegurar el tráfico sin riesgo sobre la estructura, y detectar las deficiencias existentes, recomendando las acciones para corregirlas. Una es inspección de seguridad y la otra para mantenimiento del puente. Debido a las fuerzas destructivas de la naturaleza, el incremento del tráfico y la presencia de vehículos sobrecargados, las estructuras de los puentes presentan deficiencias o defectos. Por eso se deben examinar e informar acerca de esos cambios de condición. Los puentes en servicio deben ser inspeccionados en intervalos que no excedan los dos (2) años. Los componentes sumergidos del puente deben ser inspeccionados cada cinco (5) años con personal especializado, de ser el caso. La Inspección será visual y física, existiendo otras técnicas avanzadas (destructivas y no destructivas), para inspección específica de concreto, acero.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Puente.

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http://www.ingenierocivilinfo.com/2011/01/tipos-de-puentes.html.

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http://www.mtc.gob.pe/portal/inicio.html.



http://ingcivil.org/que-son-las-vigas-t/.

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Libro de puentes proporcionado por el Ingeniero a cargo del curso.

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Libro Diseño de Puentes del ICG.


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Rio zaña


Puente en estado actual con una pendiente muy inclinada como se puede apreciar

1 3 a n i g á P


0.80 m 3.30 m

Plataforma del puente de 3.30m, se puede apreciar también las bermas de aproximadamente 80 cm y la baranda metálica

1.20 m E T R A E D S A R B O Y S E T N E U P

Se puede apreciar el peralte de la viga que es de 1.20m

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Estribo que fue removido por el fenómeno del niño del año 1998.


Toma del puente desde abajo donde se parecía la elevada pendiente, aun así el puente sigue siendo usado por los vehículos

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Puentes Las Delicias - Oyotun

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