PUENTE LONDRES DE AGUIRRE RUTA 616 - lanamme.ucr.ac.cr · La estructura consiste en un puente tipo...
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CONAVI-MOPT
INFORME SOBRE EL ESTADO ESTRUCTURAL DEL PUENTE SOBRE EL RÍO
NARANJO
PUENTE LONDRES DE AGUIRRE
RUTA 616
22 DE FEBRERO, 2010
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TABLA DE CONTENIDOS 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 3
2. CARGA DE DISEÑO ........................................................................................... 5
3. ESTADO ACTUAL DE CONSERVACIÓN DEL PUENTE ......................................... 6
3.1. Estado general de corrosión ....................................................................... 6
3.2. Estado de los cables principales ................................................................. 6
3.3. Estado de la viga de rigidez ........................................................................ 7
3.4. Estado del sistema de entrepiso ................................................................. 9
3.5. Estado de las péndolas ............................................................................. 10
3.6. Estado las torres de acero ........................................................................ 12
3.7. Estado de los anclajes al bloque de reacción ............................................ 12
3.8. Estado de las juntas, barandas y otros ..................................................... 14
4. RECOMENDACIONES ....................................................................................... 15
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1. INTRODUCCIÓN
El puente Londres de Aguirre está ubicado sobre la ruta 616, atraviesa el río
Naranjo y comunica a las comunidades de Paso Indio con Londres de Aguirre. A
continuación se muestra la ubicación geográfica del puente en hojas 1: 50 000.
Figura 1. Ubicación del puente Londres de Aguirre en la hoja cartográfica Quepos
1:50 000
La estructura consiste en un puente tipo colgante de un claro y puentes de acceso
o aproximación en cada uno de sus extremos, de concreto reforzado. Las
características principales del puente son las siguientes:
1. Tramos de aproximación en concreto reforzado
2. Puente colgante:
a. Cables galvanizados, péndolas, etc. b. Viga de rigidez, c. Vigas transversales y longitudinales de acero, d. Losas de rodamiento
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Los cables principales de acero sin galvanizar se desarrollan entre dos torres de
acero; estos están anclados a los bloques de reacción en cada margen del río. Las
cargas son transmitidas hacia los cables a partir de dos vigas de rigidez laterales
colgadas mediante péndolas verticales de barras lisa de acero. Las péndolas están
unidas a los cables mediante mordazas simples de acero apernadas.
Las vigas de rigidez son dos armaduras de acero con uniones remachadas, sin
rigidez fuera del plano. Las péndolas se unen a la viga de rigidez por medio de argollas
de acero en forma de “U” invertida y al cable por medio de mordazas (Ver Figura 1).
Las péndolas se anclan a la cuerda superior de la viga de rigidez.
Figura 1. Conexiones péndolas-cable principal
La superficie de ruedo consiste en losas prefabricadas de concreto, que se habrían
colocado al reemplazar la superficie de ruedo original. Las losas de concreto están
apoyadas sobre un arreglo de vigas de entrepiso de acero en la dirección longitudinal
transversal y tensores colocados de manera diagonal en cruz.
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En cada extremo del tramo colgado se ha implementado un puente de una luz en
estructura de concreto reforzado. Los bastiones de ambos extremos son del tipo muro
de concreto y se encuentran fuera del cauce principal.
Las torres principales son de acero y se unen a las pilas mediante uniones
apernadas con placas de acero. Las silletas donde se acomodan los cables son de
acero no galvanizado.
2. CARGA DE DISEÑO
La carga vehicular de diseño para el puente Londres de Aguirre es AASHO H 15;
sin embargo, por este puente circulan vehículos con una carga mayor.
Figura 2. Carga vehicular de diseño
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3. ESTADO ACTUAL DE CONSERVACIÓN DEL PUENTE
3.1. Estado general de corrosión
En general, la estructura presenta un deterioro por corrosión importante en la
mayor parte de los componentes expuestos de acero, incluyendo los cables
principales, péndolas y accesorios de fijación, viga de rigidez y vigas longitudinales y
transversales.
3.2. Estado de los cables principales
En lo que corresponde a los cables principales, estos prácticamente ya han perdido
la protección inicial contra la corrosión en el 100% de la longitud de los mismos,
dejando expuestos al ambiente los alambres que forman las trenzas exteriores. En
este caso resulta crítico el estado en que se encuentran las trenzas internas del cable,
donde por lo general, para el estado exterior observado, se puede asociar un mayor
nivel de deterioro de las trenzas internas del cable. Es común en estos casos esperar
una pérdida importante en la sección de las trenzas internas del cable y por lo tanto
una disminución considerable de la capacidad axial de estos elementos, el estado de
los cables se puede observar en las Figuras 3 y 4.
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Figura 3. Corrosión en los cables de acero y en la mordaza
Figura 4. Corrosión cables de acero
3.3. Estado de la viga de rigidez
La corrosión en la viga de rigidez también se está presentando, tal como se puede
observar en la Figura 5; la pintura que sirve como protección contra la corrosión está
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deteriorada y ha perdido, en la mayor parte, su función. En general no se cuenta con
ninguna protección de los diferentes elementos ante la corrosión, tanto los elementos
de las cuerdas superior e inferior, los miembros diagonales, las placas de unión, así
como los pernos de cabeza redondas presentan algún grado de corrosión, siendo en
este caso críticas las uniones.
Figura 5. Corrosión en la armadura del puente
Figura 6. Corrosión bajo unión de péndolas, suciedad acumulada
Salvo las señales evidentes de corrosión, en general las uniones de las vigas de
rigidez no presentan falta de remaches o conectores. Tampoco se presentan
problemas de pandeo lateral de la cercha que es la cercha de rigidez, particularmente
en la cuerda superior. No se aprecian reparaciones anteriores a la fecha de esta
inspección.
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Figura 7. Vista general de las vigas de rigidez
3.4. Estado del sistema de entrepiso
Como se puede apreciar en la Figura 8, existen problemas importantes de
corrosión en las vigas de entrepiso, tanto en las vigas transversales como las
longitudinales.
Las vigas longitudinales presentan problemas importantes de corrosión lo que,
aunado al sobrepeso provocado por las losas de concreto en el puente afectarían de
manera importante su capacidad (ver Figura 9).
Figura 8. Corrosión vigas longitudinales y transversales
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Figura 9. Corrosión vigas longitudinales y tensores
A nivel de la superficie de ruedo del puente los tensores presentan problemas
importantes de corrosión, adicionalmente, algunos de estos elementos ya están
flojos, por lo tanto no están cumpliendo con su función estructural (ver Figura 9).
En el caso de las vigas transversales se dan problemas de corrosión y crecimientos
de vegetación ocasionados por la acumulación de tierra en la parte superior de las
vigas, esto probablemente por el escurrimiento de agua con suciedad a través de las
uniones de las losas prefabricadas.
3.5. Estado de las péndolas
En general las péndolas presentan un grado de corrosión moderado, sin estar
exentas de la necesidad de limpieza y protección.
El problema más grave que se da en las péndolas es en sus uniones, tanto con los
cables principales como con la viga de rigidez. Las uniones con el cable principal
presentan diferentes grados de corrosión y a su vez son puntos en los que se acumula
suciedad y humedad que aceleran el deterioro y corrosión de los cables principales,
Figura 10. n
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Figura 10. Conexión Péndola-Cables Principales
En dos casos, en la zona central del cable del lado aguas arriba las uniones de dos
péndolas con las vigas principales se reventaron, por lo que dos tramos están
recargados en una sola péndola, lo que puede ocasionar la falla del puente en
cualquier momento (Figura 11), este aspecto debe ser atendido a la mayor brevedad.
Figura 11. Rotura en conexión Péndola-Cables Principales
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3.6. Estado las torres de acero
Aunque en menor escala, las torres también presentan problemas de corrosión,
hay problemas de humedad y crecimiento de vegetación en las bases de las torres; no
se aprecian daños producto de golpes o accidentes (Figuras 12 y 13).
Figura 12. Corrosión en los elementos de las torres
Figura 13. Elementos golpeados en la estructura de la torres
3.7. Estado de los anclajes al bloque de reacción
En general los anclajes a ambos lados del puente presentan problemas de suciedad
e inicios de corrosión en los cables principales. El que está en la margen derecha, por
estar a nivel de la carretera, presenta mayores señales de corrosión, acumulación de
suciedad y crecimiento de vegetación, aspectos que aumentan la velocidad de
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deterioro de los componentes de acero en el anclaje y, eventualmente, podrían ser
golpeados por los camiones que circulan en la vía, Figura 14.
Figura 14. Inicios de corrosión en el anclaje de nivel de piso
En la margen izquierda la unión de los cables con los bloques se da sobre el nivel
de la superficie por lo que los problemas señalados para el bloque en la margen
opuesta se dan en menor grado.
La unión de los cables con el bloque se da por medio de una estructura de forma
triangular de concreto reforzado que presenta grados de deterioro variables (Figura
15) y que habría sufrido golpes por parte de los vehículos que circulan en la zona. Los
cables en su unión con los anclajes presentan inicios de corrosión, aunque en menor
grado que en el resto del puente.
Debe mencionarse, que en ninguno de los dos anclajes a los bloques de reacción
se observaron problemas de fisuras en las zonas cercanas a la unión, por lo tanto no
es de esperar que existan problemas de extracción del anclaje producto de las fuerzas
en los cables principales.
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Figura 15. Estado de corrosión del anclaje superior
3.8. Estado de las juntas, barandas y otros
La baranda del puente la forma la viga de rigidez que en este caso presenta
problemas de corrosión moderados, suciedad pero no problemas por golpes o fallas
importantes.
Con respecto a las losas prefabricadas de la superficie de rodamiento, las mismas
no presentan daños importantes; sin embargo, las uniones entre las losas, al no estar
selladas, permiten el paso de agua con suciedad, lo que podría acelerar el proceso de
corrosión de las vigas de piso, como se señalo anteriormente.
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4. RECOMENDACIONES
En general la estructura del puente presenta un grado de corrosión importante, en
la mayoría de los elementos la pintura de protección se ha desprendido, por lo que es
necesario que se tomen las medidas necesarias de reparación y mantenimiento para
evitar que el problema se agrave, provocando la pérdida de sección de los elementos y
por ende disminución en la capacidad estructural de los mismos.
Debido al estado de corrosión de los cables principales y a la exposición de las
trenzas externas, se recomienda llevar a cabo un estudio detallado de los mismos, en
el cual se considere su estado de corrosión y se determine su capacidad axial actual.
Con respecto a la viga de rigidez, se recomienda proveer el mantenimiento
adecuado para la protección contra la corrosión en todos sus elementos, prestando
mayor atención a las uniones, que son los elementos que presentan peor estado. A
pesar de que no hay faltantes de remaches ni conectores, se recomienda sustituir los
conectores que presentan un mayor deterioro.
En relación a las péndolas, aunque presentan un grado menor de corrosión se
recomienda llevar a cabo las labores de limpieza y protección. Se debe prestar especial
atención al estado de corrosión de las uniones tanto con los cables como con la viga
de rigidez, ya que son los elementos más deteriorados, producto de la humedad y
corrosión.
Además es indispensable que se reparen las dos uniones reventadas de las
péndolas con la viga de rigidez aguas arriba, esto debido a que se está sobrecargando
una péndola, lo que podría ocasionar la falla de la misma y provocar un accidente.
Se recomienda que tanto para las vigas transversales como para las longitudinales
del sistema de entrepiso, se lleven a cabo las medidas pertinentes de mantenimiento
contra la corrosión (limpieza, remoción y protección) así como (en los casos en que
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sea necesario) la sustitución de los elementos más deteriorados. Además por el
sobrepeso que tienen estos elementos debido a la losa, se recomienda que se realice
un estudio más detallado de la capacidad de los mismos.
En el caso de las torres de acero del puente, a pesar de presentar un grado de
corrosión menor al resto de la estructura, se recomienda que se realicen labores de
limpieza, sobre todo en las bases de la misma, donde la vegetación y la humedad
podrían acelerar el proceso de corrosión en la torre.
En relación a los anclajes con los bloques de reacción, se recomienda llevar a cabo
limpieza y labores de mantenimiento por corrosión, principalmente en el de la margen
derecha, el cual presenta mayor deterioro.
Por último con respecto a las losas prefabricadas de la superficie de rodamiento,
estas se encuentran en buen estado, sin embargo, se recomienda que se sellen para
evitar el paso del agua y la suciedad que están provocando una corrosión más rápida
de las vigas de acero del entrepiso.
Dado el estado actual de conservación que presenta el puente y en ausencia de
estudios más detallados sobre la capacidad real de esta estructura, se recomienda
bajo las condiciones actuales limitar la capacidad de carga vehicular a la circulación de
vehículos livianos únicamente, de igual manera, se deberá de limitar la cantidad de
vehículos sobre el puente en forma simultánea a uno. De repararse las péndulas
dañadas, si podría permitir la circulación de vehículos con peso o carga total hasta la
4.0 toneladas.
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Ing. José Ml. Camacho Castro Ing. Carlos Fernández Chaves
