Informe Puente Palomo FINAL - lanamme.ucr.ac.cr · INFORME SOBRE EL ESTADO ESTRUCTURAL DEL PUENTE...

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CONAVI-MOPT

INFORME SOBRE EL ESTADO ESTRUCTURAL DEL PUENTE SOBRE EL RÍO

GRANDE DE OROSÍ

PUENTE PALOMO- RUTA 226

28 ENERO 2010

Tel: (506) 253 0552 Fax: (506) 280 5587 Apartado: 773‐2150 Moravia, Costa Rica

E‐mail: [email protected] www.camachoymora.com Dirección: Los Yoses Sur 2

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 ........................................................................ 7

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

3.5. Estado de las péndulas ............................................................................. 14

3.6. Estado las torres de acero ........................................................................ 16

3.7. Estado de los anclajes al bloque de reacción ............................................ 17

3.8. Estado de las juntas, barandas y otros ..................................................... 20

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

4. RECOMENDACIONES ....................................................................................... 22



1. INTRODUCCIÓN

El puente Palomo está ubicado sobre la ruta 226, el cual atraviesa el río Grande de

Orosí y comunica a las comunidades de Orosí y Palomo. A continuación se muestra la

ubicación geográfica del puente en hojas 1: 10 000.

Figura 1. Ubicación del puente Palomo en la hoja cartográfica Palomo 1:10 000

La estructura consiste en un puente tipo colgante de un claro. Los cables

principales de acero no son galvanizados y se desarrollan entre dos torres también de

acero y anclados a dos bloques de reacción diferentes uno en cada margen, uno a

nivel de piso (margen derecha) y otro superior (margen izquierda). 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 simples de acero apernadas.

Las vigas de rigidez con que cuenta el puente son dos armaduras 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, las péndulas se anclan a las vigas principales

mediante argollas de acero.

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 transversales (primera cama), sobre los cuales se apoyan los tablones

longitudinales (segunda cama), ambas camas son de madera. Estos tablones están

cubiertos por una capa de asfalto de espesor mínimo, la cual está casi totalmente

desprendida.

Los bastiones de ambos extremos 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

La carga vehicular de diseño para el puente Palomo es AASHO H 10, esta carga es

un 50% de la carga de diseño AASHTO H-20, la cual corresponde a un camión de

20000 libras por carril. Sin embargo, por este puente circulan vehículos con una carga

mayor.



Figura 2. Carga vehicular de diseño

3. ESTADO ACTUAL DE CONSERVACIÓN DEL PUENTE

3.1. Estado general de corrosión

En general, la estructura presenta un alto grado de deterioro por corrosión. 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

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 Figura 3 y 4.

Figura 3. Corrosión en los cables de acero y en la mordaza



Figura 4. Exposición de las trenzas exteriores debido a la corrosión

3.3. Estado de la viga de rigidez

La corrosión en las armaduras también es de alto grado, como se puede observar

en la Figura 5, 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

Adicionalmente al problema de corrosión, existen elementos de la cuerda superior,

miembros verticales y diagonales cortados, esta situación genera problemas en la

transmisión adecuada de las cargas en la viga de rigidez, donde prácticamente no es

posible distribuir las cargas puntuales de los vehículos en toda la longitud del tramo

central.



Figura 6. Cuerda horizontal cortada

Figura 7. Cuerda diagonal cortada



Figura 8. Cuerda horizontal cortada

Otro de los problemas que se presenta en la viga de rigidez, es que en algunas de

las uniones entre elementos se han perdido pernos, situación que se agrava aún más

si se considera el estado de corrosión que se presenta en estas zonas.

Figura 9. Pérdida de pernos en las uniones de la armadura



Otro problema serio que se presenta es que la cercha de rigidez, particularmente la

cuerda superior, no se encuentra en su plano vertical, existe una distorsión lateral de

esta armadura que disminuye la efectividad de la viga de rigidez. De acuerdo con lo

que se observa en el sitio esta armadura ha sido objeto de reparaciones anteriores

pero realizadas de manera inadecuada, lo anterior se puede apreciar en las Figuras 10,

11 y 12.

Figura 10. Cuerda horizontal remendada



Figura 11. Vista de la cuerda superior

Figura 12. Distorsión lateral de la cuerda superior



3.4. Estado del sistema de entrepiso

Como se puede apreciar en las Figuras 13 y 14, también existen problemas de

corrosión en las vigas de entrepiso, siendo los elementos más graves los exteriores.

Figura 13. Corrosión en el sistema de entrepiso

Figura 14. Vista de la corrosión de las vigas de entrepiso



Otro de los problemas que se da en el sistema de entrepiso es que existen varios

tensores flojos, y que su unión a la viga de rigidez está deteriorada, lo que provoca

una disminución en la rigidez del sistema y la inadecuada transferencia de fuerzas

entre los elementos, tal como se muestra en la Figura 15.

Figura 15. Tensores flojos y unión deteriorada con la viga de rigidez

3.5. Estado de las péndulas

En general las péndulas 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 péndulas, es que gran parte de ellas están

dobladas (se estima que entre un 60% y un 80% de ellas presentan este problema).

Además muchas también están flojas, lo que genera que la carga no se está

transmitiendo directamente a la viga de rigidez y se concentren en otros puntos

Las Figuras 16,17 y 18 muestran el problema comentado de las péndulas.



Figura 16. Estado de corrosión de la péndula y de su anclaje con la viga diafragma

Figura 17. Péndula doblada



Figura 18. Péndula doblada

3.6. Estado las torres de acero

En el caso de las torres, estas también presentan problemas de corrosión, aunque

en menor escala, adicionalmente, algunos elementos principales de las torres muestran

problemas producto de golpes que han generado distorsión de los elementos

estructurales, apreciándose en algunos casos elementos ya doblados.



Figura 19. Corrosión en los elementos de las torres

Figura 20. Elementos golpeados en la estructura de la torres

3.7. Estado de los anclajes al bloque de reacción

Con respecto a la corrosión de los anclajes, el que está a nivel de piso presenta

inicios de corrosión, mientras que en el superior no se perciben indicios o no se

aprecian señales visibles de este problema.



Figura 21. Inicios de corrosión en el anclaje de nivel de piso

Figura 22. Estado de corrosión del anclaje superior

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.

Figura 23. Anclaje con el bloque de reacción superior



3.8. Estado de las juntas, barandas y otros

Las barandas del puente no presentan problemas graves de corrosión, ni existen

huecos. El problema que presentan estos elementos es simplemente que en algunos

tramos las barandas han sido golpeadas causando distorsiones fuera del plano vertical

(ver Figura 24).

Figura 24. Distorsión lateral de la baranda del puente

Con respecto a los tablones de la superficie de rodamiento, los elementos de la

cama principal (transversales) aún son funcionales, sin embargo, muchos de los

longitudinales están deteriorados total o parcialmente y en algunos casos se requiere

de su sustitución completa, lo anterior se observa en la Figura 25.



Figura 25. Tablones longitudinales deteriorados

3.9. Deformaciones y vibraciones

La estructura presenta problemas de alabeo en el plano horizontal, siendo crítico el

alabeo de la viga de rigidez comentado anteriormente.

Además el puente presenta niveles de vibración importantes aún bajo la acción de

cargas vehiculas relativamente pequeñas, por lo que se puede concluir que la viga de

rigidez no está funcionando adecuadamente



4. RECOMENDACIONES

En general el puente presenta problemas graves de corrosión en todos sus

elementos, de esta condición se pueden exceptuar únicamente los anclajes. En

particular resulta crítico el estado expuesto por los cables principales y las vigas de

rigidez, donde la falta de mantenimiento rutinario por mucho tiempo ya es evidente y

sus consecuencias ya se observan.

Tomado en consideración el estado expuesto por las trenzas exteriores de los

cables, así como las deformaciones y vibraciones que experimenta la estructura

cuando circulan cargas livianas sobre la misma, se recomienda limitar no solo la carga

vehicular máxima permisible sino también la cantidad de vehículos presentes al mismo

tiempo sobre el claro central.

En el caso particular de los cables principales se recomienda llevar a cabo un

estudio detallado del estado de corrosión real de los mismos, ya que es muy probable

que estos cuenten con una pérdida importante de la sección transversal por corrosión,

situación que podría causar la falla de estos elementos y por ende el colapso de la

estructura.

En lo que corresponde a la viga de rigidez, se deben realizar labores de reparación

y sustitución de elementos estructurales, adicionalmente se recomienda aumentar la

rigidez de la misma mediante la inclusión de elementos nuevos, se deben reparar de

manera adecuada las cuerdas inferior y superior, los elementos verticales y diagonales

que están rotos, se deben limpiar correctamente y posteriormente proteger contra la

corrosión todos los elementos.

En relación a los elementos faltantes en las conexiones de las armaduras deben

colocarse, de manera que se complete el sistema, lo anterior aplica también para los

pernos faltantes en las uniones.



Se deben sustituir las péndulas dañadas y en general se deben limpiar el 100% de

las mismas y proteger contra la corrosión, actividades similares deberán ejecutarse

para las mordazas y las argollas de conexión.

Se deben reparar, sustituir y brindar el mantenimiento adecuado contra la

corrosión a los tensores del sistema de entrepiso del puente en general y se deberán

re-tensar.

Los elementos de madera dañados deben ser sustituidos por piezas nuevas

ancladas correctamente.

Hasta tanto no se realice una valoración más profunda de cuál es el verdadero

estado de deterioro de la estructura y cuál es la verdadera capacidad estructural

remanente de la misma, y hasta tanto no se realicen las labores de reparación

sugeridas en este informe preliminar, se recomienda limitar la circulación de vehículos

sobre este puente a vehículos livianos cuyo peso total no supere las 4.0 (cuatro)

toneladas, de igual manera se deberá limitar la circulación a un solo vehículo a la vez

sobre el puente.

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

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