Informe Puente Guacimo V 01 - lanamme.ucr.ac.cr · Ubicación del puente Guácimo en la hoja...

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INFORME SOBRE EL ESTADO ESTRUCTURAL DEL PUENTE SOBRE

JIMÉNEZ

PUENTE GUÁCIMO- RUTA 248

ENERO 2010

SOBRE EL RÍO

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TABLA DE CONTENIDOS 1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 3

2. CARGA DE DISEÑO ..................................................................................................... 4

3. ESTADO ACTUAL DE CONSERVACIÓN DEL PUENTE.................................................... 5

3.1. Estado general de corrosión ................................................................................. 5

3.2. Estado de los cables principales ........................................................................... 6

3.3. Estado de la viga de rigidez ................................................................................. 8

3.4. Estado del sistema de entrepiso ......................................................................... 13

3.5. Estado de las péndulas ...................................................................................... 13

3.6. Estado las torres de acero .................................................................................. 15

3.7. Estado de los anclajes al bloque de reacción...................................................... 16

3.8. Estado de las juntas, barandas y otros ............................................................... 18

3.9. Deformaciones y vibraciones .............................................................................. 21

4. RECOMENDACIONES ................................................................................................. 23



1. INTRODUCCIÓN

El puente Guácimo está ubicado sobre la ruta nacional 248, el cual atraviesa el río

Jiménez y comunica a las comunidades de Jiménez con Villafranca. A continuación se

muestra la ubicación geográfica del puente en hojas 1: 50 000.

Figura 1. Ubicación del puente Guácimo en la hoja cartográfica Guácimo 1:50 000

La estructura consiste en un puente tipo colgante de un claro de aproximadamente

55 m de longitud. Los cables principales consisten de dos cables por línea los cuales

son de acero galvanizado y están anclados a dos bloques de reacción en las ambas

márgenes, ambos están a nivel de piso. Las cargas son transmitidas hacia los cables a

partir de dos vigas de rigidez laterales colgadas mediante péndulas tipo barra lisa de

acero sin galvanizar con orientación vertical. Las péndulas están unidas a los cables

mediante mordazas de acero apernadas.



Las vigas de rigidez consisten en dos armaduras hiperestáticas de acero con

uniones apernadas y sin rigidez fuera del plano. Las péndulas se unen de forma

indirecta a la viga de rigidez, el mecanismo de transmisión es a través de las vigas

transversales del diafragma horizontal donde están unidas las péndulas.

El sistema de entrepiso que incluye la superficie de rodamiento es a partir de un

arreglo de vigas de entrepiso de acero en la dirección longitudinal transversal y

tensores colocados de manera diagonal en cruz, este conjunto sirve de soporte a los

tablones, que consisten en láminas de acero. Se considera que el piso actual es una

sustitución del original.

Los bastiones de ambos lados son del tipo muro de concreto, estos se encuentran

fuera del cauce principal.

Como ya se mencionó, las torres principales son de acero y se unen a los bastiones

mediante uniones apernadas con placas de acero. Las silletas donde se acomodan los

cables son de acero sin galvanizar.

2. CARGA DE DISEÑO

No se conoce cuál es la carga vehicular de diseño para el puente Guácimo, sin

embargo, como se puede apreciar en la Figura 2, la carga máxima vehicular que

puede circular actualmente por este puente está restringida a 20 Ton.



Figura 2. Carga vehicular máxima de circulación

3. ESTADO ACTUAL DE CONSERVACIÓN DEL PUENTE

3.1. Estado general de corrosión

El puente presenta corrosión general, todos los elementos tienen problemas de

corrosión con un grado de medio a alto. Es evidente el deterioro de la estructura,

debido a la falta de mantenimiento.

La corrosión genera problemas de pérdida de capacidad de los elementos, ya que

al corroerse pierden parte efectiva de su sección, por lo que ya no trabajan con su

sección bruta, provocando que su capacidad estructural para soportar las cargas



disminuya. Si el problema de corrosión es muy alto esa pérdida de capacidad puede

llegar a ser total, provocando la falla de los elementos, que dependiendo de su función

estructural, podría provocar el colapso total o parcial de la estructura.

3.2. Estado de los cables principales

Los cables son los elementos del puente que presentan un menor grado de

corrosión, las señales de corrosión que se presentan son prácticamente nulas. En la

Figura 3 se muestra el estado de corrosión para los cables, esta situación es el

resultado de la protección galvanizada con que cuentan estos elementos.

En este caso, el problema que se da en los cables principales es la pérdida de los

hilos de la costura superficial, tal como se puede observar en la Figura 3, 4 ,5 y 6,

existen tramos del cable donde los hilos ya desaparecieron y otros donde se puede

apreciar que los cables se han reventado.

Figura 3. Estado de los cables principales del puente



Figura 4. Hilos reventados en los cables principales del puente

Figura 5. Vista de la sección transversal de los cables reventados



Figura 6. Pérdida de los hilos en los cables principales del puente

3.3. Estado de la viga de rigidez

Como se mencionó anteriormente, la viga de rigidez consiste en dos armaduras

hiperestáticas de acero.

La viga de rigidez que se encuentra aguas abajo presenta señales de golpes y

existen algunos elementos que muestran intervenciones pasadas ya sean sustituciones

parciales o totales de elementos.

También se aprecia que la cuerda superior está alabeada en el plano horizontal,

probablemente por problemas de compresión, situación que le disminuye su

capacidad de soportar cargas aplicadas, esta situación se nota en el funcionamiento,



ya que cuando circulan los vehículos el puente presenta vibraciones mayores a las que

debería.

Figura 7. Elementos repuestos en la armadura de la viga de rigidez aguas abajo



Figura 8. Cuerda superior alabeada en la viga de rigidez aguas abajo

Otro de los problemas con que cuenta la viga de rigidez aguas abajo es el alto

grado de corrosión, principalmente en las conexiones, en las cuales existen pernos

sueltos y otros faltantes.



Figura 9. Estado de corrosión en las conexiones de la viga de rigidez aguas abajo.

Figura 10. Pernos faltantes en las conexiones de la viga de rigidez aguas abajo.



Figura 11. Pernos flojos en las conexiones de la viga de rigidez aguas abajo.

Con respecto a la viga de rigidez aguas arriba, esta se encuentra en mejor estado,

sin embargo, se presentan problemas de corrosión en todas las conexiones, hay

ciertas zonas donde es indispensable la intervención antes de brindar el

mantenimiento rutinario.



Figura 12. Uniones corroídas de la armadura de la viga de rigidez aguas arriba

Se considera que para ambas vigas de rigidez las uniones están altamente

corroídas y esto sumado a la pérdida de elementos y/o a la presencia de pernos flojos,

provoca que la viga de rigidez no esté funcionando adecuadamente y sea altamente

riesgosa para la seguridad de los usuarios.

3.4. Estado del sistema de entrepiso

El sistema de entrepiso presenta un estado de corrosión más favorable que el

exhibido en el resto de la estructura, sin embargo si se observa el deterioro por golpes

o la presencia de láminas sueltas por la falta de remaches o pernos de fijación de las

láminas de entrepiso, por lo que se requiere de la reposición elementos faltantes y

sustitución de los otros que no están funcionando adecuadamente.

3.5. Estado de las péndulas

Las péndulas presentan un grado de corrosión medio, sin embargo, debido al gran

diámetro que poseen estas barras, no se espera que se den problemas de capacidad

como consecuencia de la disminución de su sección transversal.

El problema principal de las péndulas está en sus conexiones, ese es el punto

crítico, las mordazas para las péndulas están altamente corroídas, algunos de los

pernos están flojos y han perdido tensión, además los pernos existentes tipo tuerca

también están muy corroídos. A pesar de estos problemas, no se aprecia ninguna

péndula que esté fuera del plomo vertical.



Figura 13. Estado de corrosión de las péndulas

Figura 14. Conexiones de las péndulas



3.6. Estado las torres de acero

Las torres de acero están conformadas por dos columnas con armadura isostática,

lo cual es poco común.

Estas torres presentan un nivel de deterioro por corrosión importante, además la

mayoría de los elementos están golpeados y pandeados, por lo que no están

funcionando adecuadamente y en algunos casos con una participación nula, condición

que se hace más crítica debido a que la estructura es isostática.

Figura 15. Vista del sistema estructural de las torres



Figura 16. Elementos pandeados de la armadura isostática de las columnas de las

torres

3.7. Estado de los anclajes al bloque de reacción

El estado actual de conservación de los bloques de reacción no se puede apreciar,

lo anterior, dado que los mismos están cubiertos por maleza, tal como se puede

apreciar en la Figuras 17 y 18.

No se observan problemas de extracción del cable debido a las fuerzas de reacción,

sin embargo, es recomendable remover la maleza e inspeccionar detalladamente el

estado de los bloques, principalmente se debe revisar que no haya pérdida de

elementos o fisuramientos en el concreto.



Figura 17. Vista del anclaje de la margen izquierda

Figura 18. Vista del anclaje de la margen derecha



3.8. Estado de las juntas, barandas y otros

Las barandas laterales de la calzada principal son de acero y como la mayoría de

los elementos del puente, presentan altos problemas de corrosión, muchas de las

secciones tienen huecos, principalmente cerca de las zonas de anclaje con el piso.

Además muchos segmentos se encuentran desalineados y en algunos tramos del

puente ya no hay baranda.

Figura 19. Estado de las barandas del puente

Figura 20. Pérdida de sección en la baranda



Figura 21. Ausencia de baranda en algunos tramos del puente

Las barandas de las aceras para la circulación de peatones, también se encuentran

dañadas por corrosión y en algunas zonas existen huecos, por lo que se les debe dar

mantenimiento y sustituir las secciones faltantes o no funcionales.

Figura 22. Estado de las barandas de las aceras peatonales



En relación al sistema de piso de la superficie de rodamiento (el cual consiste en

láminas de acero), presentan un alto grado de corrosión y en algunas zonas han

perdido el 100% de la longitud de apoyo, tal como se puede apreciar en la Figura 23.

Esta condición no representa un problema estructural, pero si uno para la circulación

de vehículos, por lo que deben sustituirse.

De igual forma, para el sistema de piso de las dos aceras peatonales, las láminas

de acero han perdido apoyo en algunas zonas, lo cual causa un problema para la

circulación de los peatones (Ver Figura 24).

Figura 23. Estado de las láminas de acero de la superficie de rodamiento.



Figura 24. Estado de las láminas de acero de las aceras

3.9. Deformaciones y vibraciones

Como ya ha sido mencionado, la viga de rigidez no está funcionando

adecuadamente, principalmente debido al alabeo de sus cuerdas y al deterioro de sus

conexiones, por lo que en el puente se experimentan vibraciones muy superiores a las

esperadas en condiciones normales de funcionamiento.



Figura 25. Vibraciones en el puente ante la circulación de vehículos



4. RECOMENDACIONES

En general el puente requiere de mantenimiento inmediato para la mayoría de los

componentes estructurales. La condición actual de conservación que presenta esta

estructura no es segura para la circulación de vehículos y personas y de no tomarse la

medidas correctivas pertinentes, se debería suspender la utilización de este puente.

En el caso de la viga de rigidez, además de las intervenciones por problemas de

corrosión requeridas, se deben reparar o sustituir los elementos alabeados,

adicionalmente, se deben reponer los elementos faltantes y sustituir los que no están

en condiciones adecuadas en las conexiones (tal como los pernos sin cabeza que se

encuentran flojos).

En el caso de los cables principales de acero, no se requiere de mantenimiento por

problemas de corrosión, pero si se le debe prestar atención a los cables con hilos

reventados de la costura superficial.

Con respecto a las péndulas, se debe brindar el mantenimiento por corrosión

correspondiente, principalmente en las zonas de las mordazas, las cuales son las que

presentan el mayor deterioro. Además en las mordazas se deben sustituir y reparar los

elementos que no están funcionando adecuadamente (principalmente los pernos y

tuercas), ya que esto ocasiona que las cargas no se estén transmitiendo

adecuadamente a la viga de rigidez.

En relación a los anclajes del bloque de reacción, se recomienda llevar a cabo una

remoción de la maleza, para poder inspeccionar detalladamente el estado de los

mismos, sin embargo, de acuerdo con lo observado, no se presentan problemas de

extracción debido a las fuerzas de tensión del cable, ni fisuramientos en el bloque de

concreto.



Tanto las barandas de la calzada principal de rodamiento como las localizadas en

las aceras peatonales, deben ser reparadas o sustituidas según se requiera y colocar

los tramos faltantes.

Se deben reparar las láminas de acero del sistema de piso, ya que generan un

problema de circulación tanto vehicular como peatonal.

Es importante mencionar que todas las recomendaciones expuestas en este

informe, son de utilidad solamente si se pretende seguir utilizando esta estructura por

un tiempo razonable, ya que se observó que se está construyendo un puente nuevo.

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Ing. José Ml. Camacho Castro Ing. Carlos Fernández Chaves

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