Primer Informe De Puentes 395s55

VISITA DE CAMPO AL PUENTE ILAVE

Octubre del 2013

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA CURSO: INGENIERIA DE PUENTES

TEMA: VISITA DE CAMPO AL PUENTE SAN FRANCISCO - ILAVE

PRESENTADO POR: ESTEBA AVALOS EDWIN RENE DOCENTE DEL CURSO: ING. NICOLAS LUZA FLORES PUNO – PERU 2013

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1. INTRODUCCION Una infraestructura vial adecuada es fundamental para el desarrollo socioeconómico del país. En un contexto geográfico como el peruano, con una parte de su población ubicada en áreas rurales, las carreteras toman importancia para la integración e interconexión del país. Por esta razón, entre otras, es muy importante que el sistema nacional de carreteras permanezca en buenas condiciones de transitabilidad, a fin de que el transporte se efectúe en forma eficiente y seguro. 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 Nacional de Carreteras del país. 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 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.

2.

OBJETIVOS:  El objetivo de este informe y dicha visita es ampliar el conocimiento intelectual de cada uno de nosotros como futuros ingenieros sobre los puentes Ilave y familiarizarnos en el campo de obras civiles. 

Observar la importancia de analizar las condiciones topográficas, hidráulicas y estructurales para construir un puente, así como también el mantenimiento periódico de los mismos y evitar su falla.

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Tomar en cuenta que a la hora de diseñar una estructura para puente, cada una de las especificaciones que existen para la construcción de puentes, deben seguirse a detalle para que no sucedan fallas en la estructura del mismo, así como para que su vida útil sea óptima.

3.

MARCO TEORICO 3.1. CONCEPTO: Un puente es una obra que se construye para salvar un obstáculo dando así continuidad a una vía. Suele sustentar un camino, una carretera o una vía férrea, pero también puede transportar tuberías y líneas de distribución de energía. Los puentes que soportan un canal o conductos de agua se llaman acueductos. Aquellos construidos sobre terreno seco o en un valle, viaductos. Los que cruzan autopistas y vías de tren se llaman pasos elevados. Constan fundamentalmente de dos partes: a) La superestructura conformada por: tablero que soporta directamente las cargas; vigas, armaduras, cables, bóvedas, arcos, quienes transmiten las cargas del tablero a los apoyos. b) La infraestructura conformada por: pilares (apoyos centrales); estribos (apoyos extremos) que soportan directamente la superestructura; y cimientos, encargados de transmitir al terreno los esfuerzos.

3.2. FUNCIONES Los puentes pueden ser construidos para que llenen las siguientes condiciones: 3.2.1. SEGURIDAD Todo puente debe tener suficiente resistencia, rigidez, durabilidad y estabilidad, de modo que resista cualquier fuerza que actúe sobre ellos durante su vida útil. 3.2.2. SERVICIO Los puentes deben funcionar como parte de las carreteras sin afectar el confort de sus s. 3.2.3. ECONOMIA Deben ser construidos económicamente tomando en cuenta su mantenimiento después que sean puestos en uso. E.P. DE INGENIERIA CIVIL

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3.3. CLASIFICACIÓN A los puentes podemos clasificarlos:

3.3.1.SEGÚN SU FUNCIÓN:  Peatonales  Carreteros  Ferroviarios

3.3.2.POR LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN  Madera  Mampostería  Acero Estructural  Sección Compuesta  Concreto Armado  Concreto Presforzado

3.3.3.POR EL TIPO DE ESTRUCTURA  Simplemente apoyados  Continuos  Simples de tramos múltiples  Cantiléver  En Arco  Atirantado  Colgantes  Levadizos (basculantes)  Pontones

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PUENTE SAN FRANCISCO – ILAVE

3.4. IMPORTANCIA Un puente es diseñado para trenes, tráfico automovilístico o peatonal, tuberías de gas o agua para su transporte o tráfico marítimo. En algunos casos puede haber restricciones en su uso. Por ejemplo, puede ser un puente en una autopista y estar prohibido para peatones y bicicletas, o un puente peatonal, posiblemente también para bicicletas.

3.5. EFICIENCIA La eficiencia estructural de un puente puede ser considerada como el radio de carga soportada por el peso del puente, dado un determinado conjunto de materiales. La eficiencia económica de un puente depende del sitio y tráfico, el radio de ahorros por tener el puente (en lugar de, por ejemplo, un ferri, o una ruta más larga) comparado con su costo. El costo de su vida está compuesto de materiales, mano de obra, maquinaria, ingeniería, costo del dinero, seguro, mantenimiento, renovación, y finalmente, demolición y eliminación de sus asociados, reciclado, menos el valor de chatarra de sus componentes.

3.6. INSPECCION La inspección de puentes consiste en la determinación de sus condiciones actuales basándose especialmente en el criterio humano. Esta evaluación se hace con base en observación directa del puente y en el estudio de información existente. El análisis que se realiza es puramente cualitativo y no requiere cálculos de profundidades de socavación pero si lleva a concluir si se ameritan estudios más detallados. E.P. DE INGENIERIA CIVIL

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Los costos de la inspección se justifican por la necesidad de garantizar la integridad del puente que puede debilitarse por factores como socavación, sobrecargas, desgaste de materiales, movimientos sísmicos, etc., incluso antes de cumplir su período de vida útil y sobre todo cuando ha estado expuesto a condiciones más severas que las asumidas en el diseño.

Algunas de las limitaciones de un programa de inspección son:  La inspección más común es la visual pero resulta altamente subjetiva.  Inspecciones objetivas requieren de personal y equipo especializado y costoso.  Dificultad en el a los elementos a inspeccionar o instrumentar.  Imposibilidad de alcanzar a simple vista elementos bajo agua.  Alta peligrosidad en condiciones de creciente.  Condiciones pobres de observación por altos niveles del agua y turbidez.  Necesidad de garantizar la seguridad durante la inspección requiriéndose chalecos apropiados, equipo de comunicación, y eventualmente escaleras en los puentes aunque éstas no son muy recomendadas por algunos inspectores pues tienden a acumular basuras y desechos y su uso no es confiable durante crecientes.

4.

BASE NORMATIVA MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES

4.1. PUENTE DE CONCRETO ARMADO Los puentes de concreto armado tipo losa de un tramo resultan económicos en tramos cortos, cuando las luces no exceden 12m. Los puentes losa cuando son continuos con tramos extremos de hasta 10.5m, son mejor proporcionados cuando la relación de tramo interior a tramo exterior es 1.26 para cargas y esfuerzos usuales; cuando el tramo exterior va de 10.5m a 15m, la relación adecuada es 1.31.

Los puentes de vigas T simplemente apoyados en cambio se usan en luces de hasta 24m. Los puentes de vigas continuas son mejor proporcionados cuando los tramos interiores

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presentan una longitud 1.3 a 1.4 veces la longitud de los tramos extremos En puentes viga, con tramos exteriores de 10.5m a más, la relación sugerida es de 1.37 a 1.40.

En un puente de vigas continuas bien diseñado, el peralte de las secciones sigue de cerca las necesidades de momento, variando desde un mínimo en el centro hasta un máximo en los apoyos. En tales casos, el efecto de la carga muerta en el diseño se reduce favorablemente. Los puentes de sección en cajón son especialmente recomendados en alineamientos curvos dada su alta resistencia torsional y la posibilidad de mantener la sección transversal constante.

A continuación, luces de puentes de concreto construidos:

CONTINUOS

LUZ (m)

SIMPLEMENTE APOYADOS

LUZ (m)

Losa

6 a 12

Vigas T

12 a 24

Placa sólida en arco

12

Losa, 3 tramos

8–8–8

Vigas curvadas en arco

18

Pórtico solido

12

Aportico de vigas T

16

Losa, 2 tramos

Vigas T, 2 tramos

Vigas T, 3 tramos

Cajón, 3 tramos

9–9 12 – 12

15 – 15 21 – 21 12 – 15 – 12 a 15 – 21 – 15 18 – 24 – 18 a 23 – 27 - 23

4.2. CONCRETO PRESFORZADO Los puentes de concreto presforzado (pretensado y postensado) permiten con el empleo de materiales de resistencia elevada, reducir las dimensiones de la sección transversal y lograr consiguiente economía en peso. A continuación, algunas luces de puentes presforzados construidos:

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VISITA DE CAMPO AL PUENTE ILAVE SIMPLEMENTE APOYADOS

LUZ (m)

Losa

9 a 12

Losa con alveolos

9 a 15

Doble Tee

12 a 18

Cajón cerrado vaciado en el lugar

CONTINUOS

LUZ (m)

Losa

10 - 10 a 12 - 15 - 12

Losa con alveolos

15 - 21 - 15 a 32 - 32

Vigas AASHTO

25 - 33

Vigas AASHTO

38

30 - 30

postensada

Viga AASHTO

15 a 30

Vigas I

18 a 36

Vigas Cajón

24 a 36

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19.8 - 19.8 a 61 – 61 Cajón

18.3 – 24.4 – 18.3 a 23.2 – 27.4 – 23.2

4.3. PUENTE DE ACERO Los puentes de acero de sección compuesta de un solo tramo que utilizan vigas metálicas, logran luces de hasta 55m. Los puentes metálicos de armadura alcanzan los 120m. Con el diseño en arco se llega hasta 150m. A continuación, luces de puentes de acero ya construidos: SIMPLEMENTE APOYADO

LUZ (m)

Vigas laminadas, no compuestos

12 a 25

Vigas laminadas, compuestos

15 a 25

Vigas armadas, no compuestos

30 a 45

25 – 30 – 25

Vigas armadas, compuestos

30 a 55

30 - 36 – 30

Vigas Cajón

30 a 55

Armaduras sobre y bajo la calzada

90 a 120

Armaduras bajo la calzada

60 a 120

Armaduras no conectadas sobre la calzada

45

Arco

90 a 150

Arcos enlazados

90 a 180

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CONTINUOS

LUZ (m) 15 - 20 – 15

Vigas laminadas

Vigas armadas

a

a 90 – 120 - 90

Vigas Cajón

30 - 36 - 30 15 - 20 – 15

Vigas laminadas

a 25 – 30 – 25

Vigas armadas

30 - 36 - 30

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4.4. PUENTE DE MADERA Los puentes de madera se utilizan eficientemente con luces de hasta 20m en caminos de poca circulación con vehículos livianos. A continuación, luces de puentes de madera ya construidos:

SIMPLEMENTE APOYADOS

LUZ (m)

Madera serradiza

5.5

Vigas de madera laminada - clavada

14.9 - 15.2 - 14.9

Armadura

15.2 - 30.5 - 30.5 - 14.9

De plataforma - clavada

9.8 - 9.8 - 9.8

De plataforma - transversalmente presforzada

13.4

4.5. SÚPER – SPAN: Tipo bóveda cuya estructura es una lámina metálica y sobre la cual se construye un relleno. Una característica específica del SUPER SPAN es la introducción de dos vigas de empuje de concreto armado que son construidas en ambos lados de la parte superior de la estructura, en el sentido longitudinal. Esas vigas tienen como función básica de permitir la obtención de gran compactación necesaria para desenvolver el empuje pasivo, que impedirá el movimiento significativo de la estructura.

Al Largo de las grandes dimensiones del SUPER SPAN es necesario que la compactación sea ejecutada de manera que propicie una interacción solo en la estructura que absorberá las cargas estáticas y dinámicas.

Esta Estructura es disponibilidad en diferentes formas tales como: Arco Alto, Arco Rebajado, Elipse Ovoide.

Aplicaciones: - Obras Rodoviales, ferroviarias y Urbanas; - Pasajes subterráneos de vehículos; - Substitución de puentes; E.P. DE INGENIERIA CIVIL

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- Túneles Ferroviarios, Entre otros.

5.

VISITA DE CAMPO El día Martes 1 de octubre del 2013, a horas 3.00 pm se desarrolló la visita de campo al puente ubicado en Ilave cuyas coordenadas geográficas son 16º05'14" latitud sur, en la cual el Ing. Nicolás Luza Flores se encargó de describir y explicar las diferentes partes estructurales que presentaban dichas estructuras. A continuación se describe cada uno de los puentes, y ambos puentes son isostáticos:

5.1. PUENTE SAN FRANCISCO – ILAVE (NUEVO)

5.1.1. UBICACIÓN:

 EL PUENTE SAN FRANCISCO, SE ENCUENTRA UBICADO EN:

DEPARTAMENTO

:

PUNO.

PROVINCIA

:

COLLAO.

DISTRITO

:

ILAVE.

CARRETERA

:

PUNO-DESAGUADERO.

PROGRESIVA

:

KM. 133+000 AL 1505+500.

 INFORMACION GENERAL DE LA ESTRUCTURA

TIPO DE PUENTE

:

RETICULADO METALICO.

LONGITUD

:

180.00 M.

N° DE TRAMOS

:

03 TRAMOS

5.1.2. DESCRIPCION BREVE DEL PUENTE Un Puente metálico como este requiere periódicamente de un mantenimiento, revisión de sus elementos estructurales debido a los ataques corrosivos a los que está expuesto por parte del medio ambiente. Esto es una ley general en todo tipo de estructura de acero para evitar su falla. Los trabajos de mantenimiento

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periódicos, deben realizarse cada dos o tres años, se debe llevar a cabo una revisión completa de todos sus elementos, pintándolos con anticorrosivos.

Un puente puede representar un peligro para los vehículos y personas que lo transitan. Hay que verificar y llevar un registro del asentamiento que se produce en cada pilar obteniendo el grado de seguridad y el riesgo que presenta la estructura para poder darle una solución a dicho problema. Haciendo que haya una revisión periódica de la estructura para evaluarla. Aunque la solución está en erradicarse y construirse uno nuevo, puede repararse y recuperarse la estructura.

Otro problema es la socavación, y para esto se recomienda un estudio hidrológico, hidráulico y de socavación (inspección especial) que determine las causas y las soluciones de los problemas de erosión y sedimentación que afectan al puente.  Topográfico: Levantamiento del sitio donde se ubica el puente. Alineamiento del cauce aguas arriba y aguas abajo con los niveles de aguas observados.  Hidrológicos: Mediante aforos y batimetrías se determina el caudal de diseño, incluye un análisis de la cuenca hidrográfica, las precipitaciones, caudal máximo y el nivel de aguas máximas.  Hidráulico: Determinación de líneas de corriente para establecer su orientación y sus debidas a las presencias de obstáculos, meandros, zonas de depósito de materiales. Determinación de los sedimentos. Alineamiento de los pilares dentro del cauce.  Suelos

y

Geotécnicos: Reconocimiento

de

campo y

exploración

esquemática. Realización de sondeos perforaciones o apiques. Capacidad portante del suelo, cimentaciones y refuerzo de las cimentaciones.  Estudio Estructural: Con base en las especificaciones Peruanas, de Diseño Sísmico de Puentes y utilizando programas de análisis, se debe hacer una revisión sismo-resistente del puente en general y de sus componentes principales, incluyendo las recomendaciones del estudio de suelos y las profundidades de socavación. E.P. DE INGENIERIA CIVIL

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a) De acuerdo a los tipos de daños y problemas de socavación identificados en una inspección visual, se proyectaran las obras de rehabilitación. b) Estabilizar el suelo de fundación con micropilotes, pantalla de acero y concreto, recalces con concreto ciclópeo, reforzando de esa manera el pilote. En algunos casos incluye obras de protección y control en las márgenes aguas arriba.

5.2. PUENTE ILAVE (ANTIGUO) Previo a su construcción cuenta la historia que fueron sepultados un hombre y una mujer, como pago a la tierra, personas que previamente fueron embriagadas al compás de pinquillos y zampoñas, este majestuoso puente aparte de ser histórico tiene gran valor arquitectónico, pues ni el templo ni las fuerzas de sus aguas no han podido dañarlo cuando el caudal del rió sobrepaso por encima de su plataforma. Sin embargo el 20 de febrero del año 2001 a las 3:40 p.m. la furia del rió pudo más ante el coloso ya cansado, en su centenario empezaron a ceder algunos pilares frente a las miradas atónitas e impotentes de la población que observaba perpleja lo que en ningún tiempo se avía sospechado. Cien años de pie representado el símbolo de unión entre el pasado y el presente, cien años de nexo cultural y comercial que significa el desarrollo de los pueblos del sur. El 2006 este puente para la satisfacción de la población se restablece en cuanto a machones, losa y ornamentación.

5.2.1. UBICACIÓN

 EL PUENTE SE ENCUENTRA UBICADO EN: E.P. DE INGENIERIA CIVIL

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DEPARTAMENTO

:

PUNO.

PROVINCIA

:

COLLAO.

DISTRITO

:

ILAVE.

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 INFORMACION GENERAL DE LA ESTRUCTURA

TIPO DE PUENTE

:

TIPO VIGA LOSA.

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: 

Complementar la metodología de inspección visual específicamente en el tema de socavación y aumentar las labores de investigación.



Para estimar la socavación real en el puente se requiere de estudios especializados de hidrología, hidráulica y socavación o inspecciones bajo el agua que requieren de recursos importantes. La inspección visual es una herramienta inicial para el análisis y priorización de los puentes que se consideren vulnerables a la socavación que debe complementarse con estudios especializados in-situ.  Deben

realizarse estudios Topográficos, hidrológicos, hidráulicos, De

Socavación (inspección especial), Geotécnicos y Estructurales que determinen las causas y las soluciones de los problemas de erosión y sedimentación que afectan al puente.  De acuerdo a los estudios realizados, se proyectaran las obras de rehabilitación inmediatas, como construcción de recalce y muros en la base de la cimentación.

7. LINKOGRAFÍA Y BIBLIOGRAFIA:  http://es.idoub.com/doc/139191946/Primer-Informe-de-Puentes  http://es.idoub.com/doc/45999157/Contenido-Informe-de-Puentes  PUENTES Con AASHTO-LRFD 2010 (Fifth Edition) Por MC Ing. Arturo Rodríguez Serquén

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ANEXOS FOTOS PUENTE SAN FRANCISCO – ILAVE

ZONA DE CRUCE DEL PUENTE QUE SE HA CONVERTIDO EN UN MULADAR.

PUENTE SUPER SPAM

LOS POBLADORES BAJAN POR EL CAUCE EN ÉPOCAS DE SEQUIA PARA LLEGAR AL OTRO LADO.

ARMADURA DEL PUENTE

UNIONES DEL PUENTE

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FOTOS PUENTE SAN FRANCISCO – ILAVE

PERNOS DEL PUENTE.

APOYO DEL PUENTE.

LOSA DEL PUENTE VISTA DE LA PRTE DE ABAJO

CAUCE DEL RIO ILAVE

EXPLICACION DEL INGENIERO SOBRE EL PUENTE ILAVE

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ANTIGUO PUENTE DE ILAVE

PUENTE ANTIGUO DE ILAVE.

PUENTE TIPO VIGA LOSA

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ARCO DEL PUENTE ANTIGUO DE ILAVE

FINALIZANDO LA VISITA AL PUENTE ILAVE.

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