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Documento generado con base en el Art. 6 de la Ley 8114 y lo señalado Reglamento al Art. 6 de la precitada ley, publicado mediante decreto DE-37016-MOPT.
Programa de Infraestructura del Transporte (PITRA)
LM-PI-UP-PN01-2014
INSPECCIÓN DEL PUENTE SOBRE EL RÍO GRANDE RUTA NACIONAL No. 707
Preparado por:
Unidad de Puentes
San José, Costa Rica
22 de enero de 2014
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1. Informe: LM-PI-UP-PN01-2014
2. Copia No. 1
3. Título y subtítulo: INSPECCIÓN DEL PUENTE SOBRE EL RÍO GRANDE RUTA NACIONAL No. 707
4. Fecha del Informe 22 de enero de 2014
5. Organización y dirección Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales Universidad de Costa Rica, Ciudad Universitaria Rodrigo Facio, San Pedro de Montes de Oca, Costa Rica Tel: (506) 2511-2500 / Fax: (506) 2511-4440
6. Notas complementarias
Ninguna
7. Resumen Este informe de inspección del puente sobre el Rio Grande, en la Ruta Nacional No.707, es un producto del programa de inspección de estructuras de puentes de la Unidad de Puentes del Lanamme para evaluar la condición estructural y funcional de puentes ubicados a lo largo de la red vial nacional, en el marco de las competencias asignadas mediante el artículo 6 de la ley 8114.
8. Palabras clave Puentes, Ruta Nacional 707, Río Grande, Inspección.
9. Nivel de seguridad: Ninguno
10. Núm. de páginas54
11. Inspección e informe por: 12. 13. Ing. Pablo Agüero Barrantes
Unidad de Puentes
Fecha: 21/01/2014
14. Revisado por: 15. Revisado por: 16. Aprobado por: Lic. Miguel Chacón Alvarado Asesor Legal LanammeUCR
Fecha: 21/01/2014
Ing. Rolando Castillo Barahona, Ph.D. Coordinador Unidad de Puentes
Fecha: 21/01/2014
Ing. Luis Guillermo Loría Salazar, Ph.D. Coordinador General PITRA
Fecha: 22/01/2014
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TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................. 7
2. OBJETIVOS ......................................................................................... 7
3. ALCANCE DEL INFORME .................................................................. 7
4. DESCRIPCIÓN .................................................................................... 8
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................... 31
ANEXO A TABLA CON CRITERIOS PARA CLASIFICAR EL ESTADO
DE CONSERVACIÓN DEL PUENTE. ........................................................ 35
ANEXO B FORMULARIO DE INVENTARIO ............................................ 39
ANEXO C FORMULARIO DE INSPECCIÓN RUTINARIA ....................... 45
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1. INTRODUCCIÓN
Este informe de inspección del puente sobre el Rio Grande, en la Ruta Nacional No.707, es
un producto del programa de inspecciones de la Unidad de Puentes del Lanamme para
evaluar la condición estructural y funcional de puentes ubicados a lo largo de la red vial
nacional, en el marco de las competencias asignadas mediante el artículo 6 de la ley 8114.
La inspección estructural se realizó el día 03 de diciembre de 2013.
2. OBJETIVOS
a) Realizar el inventario del puente utilizando la información incluida en los planos de
diseño originales y verificar la información durante la inspección estructural realizada
en sitio.
b) Efectuar una inspección de todos los componentes estructurales y no estructurales
para evaluar su estado de deterioro.
c) Evaluar la seguridad vial para reducir la probabilidad de accidentes.
d) Proporcionar recomendaciones generales para mantenimiento y/o reparación.
e) Completar los formularios de inventario y de inspección del puente utilizando como
referencia el Manual de Inspección de Puentes del MOPT.
3. ALCANCE DEL INFORME
Este informe de inspección estructural se limita a presentar recomendaciones generales para
mejoras, mantenimiento y reparación del puente y de estructuras o elementos conexos a
éste con base en observaciones realizadas en sitio.
Se entiende por inspección estructural el reconocimiento de todos los elementos
estructurales y no estructurales del puente a los cuales se tiene acceso por parte de un
inspector o ingeniero calificado con el fin de evaluar su estado de deterioro al día de la
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inspección. Para realizar dicha labor, se utilizó como referencia el Manual de Inspección de
Puentes del Ministerio de Obras Públicas y Transportes (MOPT).
Como complemento a la inspección estructural y funcional del puente, es preferible disponer
de los planos de diseño del puente con el fin de comprender el sistema estructural del
mismo. Lo que se busca con estas inspecciones es recolectar información que permita
completar los formularios de inventario, ya que en muchas ocasiones el inspector no tiene
acceso físico y/o visual a algunos componentes del puente.
En el caso que se quisiera verificar la capacidad estructural o hidráulica del puente o la
capacidad soportante del suelo se recomienda realizar una inspección estructural detallada
complementada con ensayos no destructivos, un estudio geotécnico y un análisis hidrológico
e hidráulico en caso de ser necesario.
4. DESCRIPCIÓN
El puente inspeccionado se ubica en la Ruta Nacional No.707 y cruza el Río Grande. Desde
el punto de vista administrativo, se ubica en el distrito San Pablo, del cantón de Turrubares,
en la provincia de San José. Sus coordenadas, en el sistema geográfico de ubicación,
corresponden con: 9°55'15,29"N de latitud y 84°27'21,56"O de longitud. La figura A muestra
la ubicación geográfica del puente en la hoja cartográfica RIO GRANDE 1:50 000.
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Figura A. Ubicación del puente en la hoja cartográfica RIO GRANDE 1:50 000.
La Tabla 1 resume las características básicas del puente y las figuras B y C presentan dos
de las vistas principales del puente, la vista a lo largo de la línea de centro y una vista lateral
respectivamente.
Para este puente en particular, no se tuvo acceso a los planos del diseño original. La
identificación utilizada en este informe es: bastión 1 ubicado al norte y bastión 2 ubicado al
sur según lo indicado indica en la figura C.
En el Anexo B se adjunta el formulario de inventario donde se incluyen las características
básicas de la estructura.
Puente Río Grande
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Figura B: Vista a lo largo de la línea de centro desde el acceso norte
Figura C: Vista lateral del costado oeste donde se identifican los accesos del puente
A San Pablo
A ruta 27
Acceso 1
Acceso 2
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Tabla No 1. Características básicas del puente.
Geometría
Tipo de estructura Puente
Longitud total (m) 33,5
Ancho total (m) 3,45
Ancho de calzada (m) 3,15
Número de tramos 1
Alineación del puente Recto
Número de carriles 1
Superestructura
Número de superestructuras 1
Tipo de superestructura (elementos principales)
Superestructura 1, tipo colgante de acero
Tipo de tablero Lámina de acero
Apoyos Tipo de apoyo en bastiones
Bastión1: no se tuvo acceso visual
Bastión 2: vigas sobre relleno
Tipo de apoyo en pilas No aplica
Subestructura
Número de elementos Bastiones: 2
Tipo de bastiones Bastiones 1 y 2, tipo gravedad
Tipo de pilas No aplica
Tipo de cimentación No hay información
Diseño y construcción
Especificación de diseño original No hay información
Carga viva de diseño original No hay información
Especificación utilizada para el reforzamiento/ rehabilitación
No hay información
Carga viva de diseño utilizada para el reforzamiento/ rehabilitación
No hay información
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5. ESTADO DE CONSERVACION y SEGURIDAD VIAL DEL PUENTE
Los resultados de la inspección del puente se presentan en 4 áreas: (a) Seguridad vial, (b)
Superficie de rodamiento, accesorios, accesos y otros (c) Superestructura y (d)
Subestructura. De esta manera se describe la condición del puente de una manera simple y
ordenada y al mismo tiempo se ofrecen recomendaciones para realizar mantenimiento,
mejoras y reparaciones y si fuera necesario se recomendaría la realización de inspecciones
detalladas y estudios especializados. Estas observaciones y recomendaciones se resumen
en las Tablas No.2 a No.5 las cuales se presentan a continuación.
En el Anexo C se incluye el formulario de inspección rutinaria del puente en donde se evalúa
el grado de daño de sus elementos. La información incluida en este formulario se puede
registrar en el programa informático del Sistema de Administración de Estructuras de
Puentes (SAEP) administrado por el MOPT.
Tabla No 2. Estado de la seguridad vial.
Elementos Observaciones Recomendaciones
2.1. Barrera vehicular o Baranda peatonal
El puente no contaba con una barrera vehicular.
El puente contaba con una baranda peatonal, que no es un elemento original del puente y que se encuentra conectada a elementos existentes. La baranda peatonal presenta oxidación generalizada (ver figura 1).
Proteger la baranda de la oxidación según lo indicado en 4.2 Barras de la catenaria.
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Tabla No 2 (continuación). Estado de la seguridad vial.
Elementos Observaciones Recomendaciones
2.2. Guardavías El puente no contaba con guardavías.
El puente contaba en sus accesos con unos muretes de concreto de una altura de 1 m y una longitud aproximada de 4 m.
Los muretes forman parte de los bloques de anclaje del puente suspendido.
Sin embargo, la longitud de los muretes es tal que existe posibilidad de caída de vehículos en el acceso sur.
En el murete del acceso sur se observó pérdida de recubrimiento (ver figura 2).
Instalar guardavías con la longitud recomendada para la condiciones de transito del sitio. Procurar asesoría de la Dirección General de Ingeniería de Tránsito del MOPT. Los guardavías deben estar debidamente anclados al murete de concreto en un extremo y al terreno en el extremo contrario según las recomendaciones del fabricante.
Reparar los desprendimientos de concreto observados en los muretes.
2.3. Aceras y sus accesos
El puente no contaba con aceras (ver figura 3).
Rehabilitar el puente existente como puente peatonal exclusivamente.
Construir un puente vehicular nuevo paralelo al existente que cumpla con todos los requisitos funcionales y estructurales de un puente ubicado a lo largo de una carretera nacional.
2.4. Identificación El puente existente no contaba con un rótulo que lo identifique (ver figura 3).
Colocar un rótulo en ambos accesos que identifique el puente y el número de ruta.
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Tabla No 2 (continuación). Estado de la seguridad vial.
Elementos Observaciones Recomendaciones
2.5. Señalización
Captaluces
Demarcación horizontal
Delineadores verticales
El puente no tenía captaluces, demarcación horizontal, marcadores de objeto u otro dispositivo de señalización.
El puente no tenía un rótulo indicando la altura máxima permisible. La altura libre medida en el sitio es de 2,82 metros. Esta altura es menor a los 5,50 m requeridos por el MOPT para puentes ubicados a lo largo de carreteras nacionales.
No existía señalización que indique que el puente es de un solo carril, ni cuál es el sentido que tiene la prioridad de paso.
Instalar señales “chevron” en los accesos del puente debido al alineamiento curvo de la carretera.
Colocar captaluces sobre la baranda peatonal y marcadores de objeto frente a los muros de ambos accesos.
Instalar un rótulo a la entrada que indique la altura máxima permisible de vehículos que pueden transitar por el puente.
Instalar la rotulación que indique un puente angosto adelante.
Instalar un rotulo que indique el ceda el paso en uno de sus accesos.
Instalar un rotulo que limite la velocidad de transito por el puente a 25 km/hr
Establecer un programa de mantenimiento para evitar el deterioro de la señalización.
2.6. Iluminación El puente no contaba con iluminación. No es necesario instalar iluminación si se provee la señalización mencionada en el artículo 2.5 Señalización.
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Tabla No. 3. Estado de conservación de la superficie de rodamiento, accesorios, accesos y otros.
Elementos Observaciones Recomendaciones
3.1. Superficie de rodamiento del puente
Ver 4.1 Tablero
La superficie de rodamiento del puente es la misma lámina de acero que funciona como tablero.
Ver 4.1 Tablero.
3.2. Bordillos y sistema de drenaje del puente
El puente no contaba con bordillos ni un sistema de drenaje formal. El agua puede descargar libremente sobre las vigas metálicas del puente facilitando el proceso de corrosión.
Proteger el puente de la corrosión según lo indicado en 4.2 Barras de la catenaria.
3.3. Juntas de expansión
El puente no contaba con juntas de expansión en sus extremos (ver figura 13).
Ver 5.1 Apoyos en bastiones y pilas.
Ver 5.1 Apoyos en bastiones y pilas.
3.4. Accesos
Superficie de rodamiento
Rellenos de aproximación
Taludes
Muros de retención
Losa de aproximación
El acceso norte cuenta con una superficie de rodamiento de concreto, que ofrece tracción a los vehículos que viajan de sur a norte, ya que la pendiente existente es muy pronunciada. La superficie de los accesos presenta desgaste y agrietamiento en dos direcciones (ver figura 4).
La superficie de rodamiento del acceso sur es el mismo relleno de aproximación, sin ninguna protección contra la erosión, por ejemplo, una losa de concreto (ver figura 13).
Los taludes laterales de los accesos estaban contenidos por un muro de mampostería, donde se observó presencia de vegetación (ver figura 5).
Sustituir la losa de concreto del acceso norte.
Construir una losa de concreto en el acceso sur.
Eliminar la vegetación que crece a través del muro de mampostería de los taludes laterales.
Establecer un programa de mantenimiento rutinario para evitar que vuelva a crecer vegetación en los muros de mampostería ubicados en ambos taludes laterales.
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Tabla No. 3 (continuación). Estado de conservación de la superficie de rodamiento, accesorios, accesos y otros.
Elementos Observaciones Recomendaciones
3.5. Sistema de drenaje de los accesos
Los accesos no contaban con un sistema de drenaje, por lo que el agua no es encauzada apropiadamente hacia el río. Esto puede producir erosión del camino de lastre y la necesidad de mantenimiento frecuente. Además el agua que fluye a los costados de los accesos provoca erosión en los taludes laterales del acceso sur.
Colocar una superficie de concreto en ambos accesos que cuente con una longitud, ancho y espesor a definir mediante criterios técnicos junto con un sistema de drenaje que encause la escorrentía superficial hacia el río sin afectar la estructura del puente.
3.6. Vibración del puente
Se percibió vibración moderada en el puente debido al paso de vehículos livianos y motocicletas lo cual es un indicativo de la flexibilidad del puente.
Limitar la carga vehicular que puede transitar por el puente a 3 Ton.
Estimar la capacidad estructural del puente una vez establecido cual es el uso a futuro que se pretende dar el puente (uso vehicular o uso peatonal).
Las medidas de rehabilitación deben enfocarse a resistir cargas según el uso.
Si se decide continuar su uso como puente vehicular, el MOPT debe definir la carga vehicular de diseño para lo cual debe considerarse la restricción de altura libre con que actualmente cuenta el puente.
Realizar un estudio de vulnerabilidad estructural y sísmica de toda la estructura (superestructura y subestructura) para determinar las deficiencias del puente tales como falta de rigidez, capacidad de carga gravitacional y capacidad sísmica entre otros.
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Tabla No. 3 (continuación). Estado de conservación de la superficie de rodamiento, accesorios, accesos y otros.
Elementos Observaciones Recomendaciones
3.7. Cauce del río El cauce del río no presentaba obstrucciones. El flujo no tiene ningún efecto directo sobre el puente debido a la profundidad del cañón.
Ninguna.
Tabla No 4. Estado de conservación de la superestructura tipo suspendida.
Elementos Observaciones Recomendaciones
4.1. Tablero
(Lamina de acero)
El tablero consiste de una lámina de acero con estrías (conocida como “punta de diamante”). Las estrías de aquellas láminas por donde ruedan las llantas de los vehículos estaban desgastadas (ver figura 6).
La cara inferior de las láminas presenta oxidación (ver figura 9).
Proveer una nueva superficie antideslizante similar a la utilizada en tableros metálicos de puente modulares tipo Bailey.
Considerar la protección de la cara inferior contra la corrosión con un sistema de pintura según lo indicado en 4.2 Barras de la catenaria.
4.2. Barras de la catenaria
Se observó 2 capas de pintura en la estructura metálica, la primera de color gris y una más reciente de color negro y que fue aplicada parcialmente a algunos elementos.
Las barras de la catenaria presentaban oxidación generalizada en las zonas que no fueron recientemente protegidas con pintura (ver figura 7).
Proteger la estructura metálica con un sistema de pintura adecuado a las condiciones ambientales del sitio y que cumpla las especificaciones de la sección 563 del CR-2010 (Manual de especificaciones generales para la construcción de carreteras, caminos y puentes). En los elementos que estaban parcialmente pintados, sustituir el sistema de pintura. Procurar la asesoría técnica de un fabricante de pinturas industriales para la elección del tipo de pintura, para la preparación de la superficie y para definir el método de aplicación.
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Tabla No 4 (continuación). Estado de conservación de la superestructura tipo suspendida.
Elementos Observaciones Recomendaciones
4.3. Tirantes ó péndolas y elementos diagonales
Los elementos diagonales del extremo sur presentaban deformaciones plásticas por pandeo lo cual es un indicativo de que estos elementos han experimentado esfuerzos de compresión debido a una carga vehicular que es mayor a la de diseño (ver sección 10.9 del Manual de Referencia para Inspectores de Puentes 2012, publicado por NHI).
Se observó oxidación generalizada en las péndolas y elementos diagonales (ver figura 8).
Con base en la evaluación estructural y sísmica del puente y considerando el uso que se le pretende dar al puente se requiere decidir si se alinean y reutilizan los elementos pandeados existentes observados o si se requiere reforzarlos o sustituirlos.
Proteger la estructura metálica según lo indicado en 4.2 Barras de la catenaria.
4.4. Viga rigidizadora El puente no cuenta con una viga rigidizadora.
Realizar una evaluación detallada del puente y un análisis estructural y sísmico del puente para determinar si es necesario rigidizarlo mediante la adición de una viga rigidizadora con base en el uso que se quiera dar el puente.
4.5. Vigas de piso Las vigas de piso presentaban oxidación generalizada (ver figura 9).
Proteger la estructura metálica según lo indicado en 4.2 Barras de la catenaria.
4.6. Vigas transversales
Las vigas transversales presentaban oxidación generalizada (ver figura 9).
Proteger la estructura metálica según lo indicado en 4.2 Barras de la catenaria.
4.7. Silletas ó monturas
La silleta del costado este del bastión 2 presentaba faltante de pernos (ver figura 10).
Reemplazar y completar la totalidad de los pernos de anclaje de las silletas.
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Tabla No 4 (continuación). Estado de conservación de la superestructura tipo suspendida.
Elementos Observaciones Recomendaciones
4.8. Sistema de arriostramiento y conexiones
Se observó que las conexiones entre péndolas, elementos diagonales y vigas transversales presentan pernos con oxidación generalizada y en algunos casos con corrosión (ver figura 11).
En la conexión más cercada al extremo sur en el costado oeste se observó deformación permanente fuera del plano en placas y separación de los componentes de la conexión (ver figura 12).
Las placas de las conexiones presentan oxidación generalizada (ver figuras 11 y 12).
Se observó conexiones con placas deformadas, pernos, placas y elementos oxidados y separación entre los componentes de la conexión (ver figuras 11 y 12).
Las conexiones entre vigas transversales y vigas de piso presentan pernos deformados (ver figura 9).
Según la sección 10.9 del Manual de Referencia para Inspectores de Puentes (2012, NHI) las conexiones del puente clasifican como no redundantes, debido a que la cantidad de barras por elemento es menor a tres barras. Esta deficiencia ha provocado el colapso de puentes en el pasado, como es el caso del Silver Bridge en 1967 (construido en 1928).
Sustituir la totalidad de los pernos de las conexiones del puente e investigar si se observan grietas en las placas de conexión.
Sustituir las placas que presentan deformación plástica.
Proteger la estructura metálica según lo indicado en 4.2 Barras de la catenaria.
Ver 2.3 Aceras y sus accesos.
Corregir el detallado de las conexiones del sistema de arriostramiento horizontal con las vigas transversales.
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Tabla No 4 (continuación). Estado de conservación de la superestructura tipo suspendida.
Elementos Observaciones Recomendaciones
4.8 Sistema de arriostramiento y conexiones (Cont.)
Los elementos del sistema de arriostramiento horizontal presentan un pobre detallado de la conexión con las vigas transversales, provocando que dichos elementos no estén tensos (ver figura 9).
Tabla No. 5. Estado de conservación de la subestructura
Elementos Observaciones Recomendaciones
5.1. Apoyos en bastiones y pilas
Estado del apoyo
Longitud de asiento
En el bastión 1 (norte) no es visible el tipo de apoyo de la superestructura. Es posible que sea similar a lo observado en el bastión 2.
En el bastión 2 (sur), las vigas de piso se apoyan directamente sobre el relleno de aproximación lo cual es un indicativo que los bastiones no cuentan con una pared de cabezal que evite el contacto entre la superestructura y el relleno de aproximación (ver figura 13).
Construir una pared de cabezal sobre cada bastión e instalar apoyos entre una viga diafragma que conecta las vigas de piso y la viga cabezal del bastión.
5.2. Bastiones y aletones
Viga cabezal
Cuerpo del bastión
El cuerpo del bastión 2 (sur) consiste de un muro el cual presentaba agrietamiento y crecimiento de vegetación través de grietas (ver figuras 14 y 15).
Eliminar la vegetación que crece a través del muro de retención y sellar las grietas.
5.3. Taludes frente a los bastiones
El talud del bastión 2 (sur) está confinado por un muro de retención (ver figura 15). Ver 5.2 Bastiones y aletones.
No aplica
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Tabla No. 5 (continuación). Estado de conservación de la subestructura
Elementos Observaciones Recomendaciones
5.4. Pilas
Viga cabezal
Cuerpo de la pila
No aplica. No aplica.
5.5. Cimentaciones de pilas y bastiones
No se tuvo acceso visual a las cimentaciones de los bastiones.
No hay recomendaciones.
5.6. Bloques de anclaje
No se tuvo acceso visual a los bloques de anclaje.
No hay recomendaciones.
5.7. Torres Se observó delaminaciones, agrietamiento en dos direcciones, pérdida de recubrimiento con exposición del refuerzo y corrosión en barras de refuerzo (ver figuras 16, 17 y 18).
Realizar una inspección detallada y un análisis estructural de las torres de concreto reforzado para determinar la necesidades de rehabilitación y reforzamiento con base en el uso que se le quiera dar al puente.
De no requerirse el reforzamiento de las torres se recomienda eliminar todo el recubrimiento de concreto que se ha separado del núcleo y reponer el refuerzo que se ha corroído. Luego reponer el recubrimiento utilizando productos especializados. Finalmente proteger las torres con un sistema de impermeabilización. Procurar la asesoría de un especialista en reparación de estructuras de concreto con daños.
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Figura 1: Baranda metálica existente. Nótese la oxidación generalizada.
Figura 2: Pérdida de recubrimiento en murete del acceso sur que hace la función de
guardavías.
Pérdida de recubrimiento
Baranda peatonal existente
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Figura 3: Ausencia de rótulo en el acceso norte y aceras. Nótese que el murete de concreto
hace la función de guardavías.
Figura 4: Agrietamiento generalizado de la superficie de rodamiento del acceso norte.
Ausencia de rotulación y de
acera
Agrietamiento en dos
direcciones
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Figura 5: Costado oeste del acceso sur. Nótese la presencia de vegetación a través del
muro de mampostería que contiene el talud lateral.
Figura 6: Tablero metálico del puente. Nótese en el detalle el desgaste de las estrías debido
al paso de vehículos.
Desgaste en la lámina metálica debido al paso de vehículos
Vegetación que crece a través del muro de retención
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Figura 7: Oxidación generalizada en elementos metálicos. Nótese que hay partes que fueron
pintadas recientemente de color negro.
Figura 8: Deformación plástica por pandeo en diagonal del costado oeste.
Oxidación en los elementos que no han sido pintadas
Deformación por pandeo
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Figura 9: Oxidación generalizada en vigas transversales, vigas de piso y en tablero. Nótese
la deformación de los pernos de conexión.
Figura 10: Faltante de pernos de conexión de la silleta del costado este del bastión 2.
Nótese la presencia de vegetación
Deformación en pernos de conexión
Faltante de perno de anclaje
en la silleta
Detallado muy pobre de la conexión
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Figura 11: Oxidación generalizada y corrosión en pernos de conexión del costado oeste.
Figura 12: Deformación en placa de conexión y separación entre elementos de conexión del
costado oeste.
Corrosión en pernos de conexión
Separación entre componentes de
la unión
Deformación en placa de conexión
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Figura 13: Vigas de piso apoyadas directamente sobre el relleno del Bastión 2.
Figura 14: Agrietamiento y presencia de vegetación en el cuerpo del Bastión 2.
Vigas de piso se apoyan en el
relleno del bastión
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Figura 15: Cuerpo del Bastión 2. Nótese la presencia de vegetación
.
Figura 16: Pérdida de recubrimiento y refuerzo expuesto en torre del Bastión 2.
Corrosión de refuerzo expuesto
Vegetación que crece a través del cuerpo del bastión
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Figura 17: Perdida de recubrimiento y presencia de vegetación en la torre del Bastión 2.
Figura 18: Agrietamiento en la columna este de la torre del Bastión 1.
Pérdida de recubrimiento y presencia de vegetación
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5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
En este informe se presentan las observaciones realizadas durante la inspección visual del
puente sobre el Río Grande ubicado en la Ruta Nacional No. 707. Las Tablas No. 2 a No. 5
resumen la condición estructural y funcional y de seguridad vial del puente y proveen
algunas recomendaciones generales.
Con base en lo observado y la información provista en el ANEXO A, se concluye que el
estado de conservación del puente es considerado como ESTRUCTURALMENTE CRÍTICO
debido a:
a. deformaciones plásticas en placas de conexión,
b. ausencia, oxidación o corrosión (en los casos más graves) de pernos de conexión,
c. deformaciones plásticas por pandeo en diagonales,
d. agrietamiento, delaminación, pérdida de recubrimiento y exposición de acero de refuerzo
en las torres,
e. falta de redundancia en elementos para el sistema estructural del puente, según el
Manual de Referencia para Inspectores de Puentes 2012 del NHI,
f. oxidación generalizada en todos los elementos del puente que no fueron protegidos con
pintura,
g. el sistema de arriostramiento horizontal no está adecuadamente conectado a las vigas
transversales,
h. agrietamiento y presencia de vegetación en el muro de retención del cuerpo del bastión
2.
Adicional a lo mencionado previamente, se observó lo siguiente:
i. señalización y rotulación deficiente o inexistente,
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j. faltante de guardavías y barrera vehicular,
k. superficie de rodamiento desgastada,
l. la losa del acceso norte está dañada y en el acceso sur no existe una losa,
m. ausencia de un sistema de drenaje en el puente y sus accesos,
n. detallado deficiente de apoyos de vigas sobre bastiones,
El puente también clasifica como FUNCIONALMENTE DEFICIENTE porque no cumple con
los requerimientos mínimos establecidos por el MOPT para un puente ubicado a lo largo de
una carretera nacional debido a que:
no cuenta con paso peatonal,
tiene un ancho de calzada (3,10 m) muy inferior al ancho mínimo requerido de
4,25m.
La altura libre superior de 2,82m es mucho menor a la altura mínima requerida de
5.50m.
El puente que existe no es funcional por prestar servicio a un camino de dos vías
en una zona donde se ha incrementado el tránsito vehicular por la puesta en
operación de la ruta 27.
Por lo tanto, con el propósito de resolver los problemas observados se recomienda realizar
las siguientes acciones de manera inmediata:
Se recomienda limitar, de forma inmediata, la carga vehicular permitida por el puente
a 3 toneladas. Colocar un rotulo con dicha limitación.
Resolver todas las deficiencias en seguridad vial que se describen en la tabla 2.
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Sustituir todos los remaches de las conexiones por tornillos o alternativamente
realizar una inspección detallada del puente para identificar aquellos remaches y
elementos que requieren ser sustituidos o reparados.
El MOPT y la Municipalidad de Turrubares deben definir, de inmediato, si quieren
conservar el puente como peatonal o vehicular o si se quiere eliminarlo para dar paso
a un puente vehicular nuevo.
En el caso de que se decida conservar el puente existente debido a su valor histórico,
la Unidad de Puentes recomienda cambiar el uso del puente a peatonal y construir un
puente vehicular paralelo a éste. No recomendamos rehabilitar el puente como
vehicular ya que el costo de rehabilitación puede resultar similar al costo de construir
un puente nuevo.
Si se decide conservar el puente como peatonal, iniciar de inmediato el diseño de la
rehabilitación.
La rehabilitación debería solventar todos los problemas incluidos en este informe las
cuales se resumen a continuación:
colocar toda la rotulación y señalización necesaria para el puente,
establecer un programa de mantenimiento rutinario,
proteger la superficie de rodamiento contra el desgaste,
construir un sistema de drenaje al puente y sus accesos,
construir losas de concreto en los accesos,
proteger los elementos metálicos contra la corrosión,
reforzar o sustituir los elementos de acero pandeados,
reemplazar la totalidad de los pernos de las conexiones,
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reforzar las torres de concreto y el cuerpo del cabezal,
mejorar las conexiones entre el sistema de arriostramiento horizontal y las
vigas transversales,
construir una pared de cabezal en los bastiones e instalar elementos de
apoyo.
La rehabilitación debe satisfacer los requerimientos según el uso del puente y las
necesidades de reforzamiento que se requieran realizar a partir de una inspección
detallada y una evaluación estructural y sísmica del puente.
En el caso que se decida construir un puente nuevo vehicular, éste debería contar
con dos carriles como mínimo y acera peatonal. La ruta nacional 707, donde se
ubica el puente, conecta con la ruta nacional 27, puede ayudar al desarrollo del
pueblo de San Pablo y sus alrededores y facilitaría el acceso a proyectos que el ICE
desarrolla en la zona.
En los anexos B y C se incluyen, respectivamente, los formularios de inventario e inspección
rutinaria del puente, en los cuales se recopilan la información básica del puente y se evalúa
el deterioro según las recomendaciones del Manual de Inspección de Puentes del MOPT. La
información presentada en estos formularios puede utilizarse para actualizar el programa
informático de gestión de puentes SAEP administrado por el MOPT.
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ANEXO A Tabla con criterios para clasificar el estado
de conservación del puente.
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Tabla A-1. Descripción de los niveles de clasificación cualitativa según el estado de deterioro del puente
CLASIFICACIÓN DESCRIPCIÓN DEL ESTADO DE CONSERVACION
MANTENIMIENTO GENERAL
No se han observado daños importantes. Podrían existir daños mínimos en
elementos no estructurales. Estos daños no implican un riesgo para la seguridad
de los usuarios del puente. Los daños requieren ser reparados durante los trabajos
de mantenimiento rutinario que se debería realizar. Por ejemplo: acumulación de
maleza y sedimentos sobre la calzada y en los accesos al puente, obstrucción de
los drenajes del puente y sus accesos, daños menores en las barandas existentes
y falta de señalización.
REGULAR
Se han observado daños en elementos no estructurales y daños mínimos en
elementos principales. Estos daños implican un riesgo bajo para la seguridad de
los usuarios. Se requiere brindar mantenimiento y realizar reparaciones mínimas lo
antes posible. Por ejemplo: daños mayores en barandas, decoloración o pérdida de
la señalización del puente (líneas de centro o de borde), faltante de captaluces o
delineadores verticales, oxidación localizada y baches en los accesos del puente.
DEFICIENTE
Se observan daños en elementos principales como vigas, losas, bastiones y pilas.
Estos daños no implican una reducción en la capacidad del puente. Además
existen daños que afectan la funcionalidad del puente. Es necesaria la intervención
inmediata para evitar que el daño se extienda o empeore y se convierta en crítico.
Por ejemplo: daños en juntas de expansión que requieren su sustitución, ausencia
de barandas, refuerzo expuesto, corrosión en elementos de acero, inicio de erosión
del cauce, comienzos de socavación, falta de mantenimiento en dispositivos de
amortiguamiento y rotura o pérdida de pernos en conexiones de elementos
secundarios.
CRÍTICO
Se observan daños severos en elementos principales como vigas, losas, bastiones
y pilas. Estos daños podrían implicar una reducción en la capacidad del puente y
podría ser necesario colocar una restricción de carga. Cuando el puente se
encuentra en este estado puede requerir de una intervención inmediata y la
realización de estudios para determinar la capacidad de carga. Entre los daños que
implican este estado se pueden mencionar: agujeros en losas, grietas en una y dos
direcciones en losas, grietas estructurales en elementos principales (grietas por
cortante y flexión), pérdida importante de sección en los elementos de acero por
corrosión, longitud de asiento insuficiente, socavación avanzada en pilas y
bastiones, rotura o pérdida de pernos en conexiones entre elementos principales y
grietas en placas de conexión.
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ANEXO B Formulario de inventario
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Materiales y Modelos Estructurales
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Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales - Código Postal 11501-2060, Universidad de Costa Rica, Costa Rica - Tel. (506) 2511-2500 - Fax (506) 2511-4440 - E-mail:direcció[email protected]
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Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales - Código Postal 11501-2060, Universidad de Costa Rica, Costa Rica - Tel. (506) 2511-2500 - Fax (506) 2511-4440 - E-mail:direcció[email protected]
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Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Informe No. LM-PI-UP-PN01-2014 Fecha de emisión: 22 de enero de 2014 Página 54 de 54
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales - Código Postal 11501-2060, Universidad de Costa Rica, Costa Rica - Tel. (506) 2511-2500 - Fax (506) 2511-4440 - E-mail:direcció[email protected]
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6.3.
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15).
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5.2
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lica
6.1.
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