Viaducto metro línea 4

VIADUCTO L4.

METRO DE

SANTIAGO 30 OCTUBRE 2014

METODO CONSTRUCTIVO DEL VIADUCTO DE LA LINEA 4 DEL METRO DE SANTIAGO PROFESOR: ESTEBAN JAMETT QUEZADA

AYUDANTE: SEBASTIAN LAZO

TOMAS ARGANDOÑA MARIO BRAVO NICOLAS HERRERA

UNIVESIDAD DE SANTIAGO DE CHILE DEPARTAMENTO DE OBRAS CIVILES INGENIERIA CIVIL EN OBRAS CIVILES

1

INDICE

RESUMEN…………………………………………………………………………………………………………………… PAG. 02

INTRODUCCION………………………………………………….…………………………………………….………… PAG. 02

Descripción del proyecto…………………………..………………………………………..……….… PAG. 02

FABRICACION DE DOVELAS Y CARACTERISTICAS DE LOS PILARES.………………..……………… PAG. 04

Características técnicas de las dovelas……………………………………….…………………… PAG. 05

Materiales Usados. …………………………………………....………………………………………… PAG. 06

Secuencia constructiva de las dovelas ………………………......………………………….….. PAG. 07

Hormigonado de dovelas ………………………………………………………………….………..… PAG. 08

Características generales de los pilares …………………………………….………..…....…… PAG. 08

TRANSPORTE, MONTAJE Y DESPLAZAMIENTO DE LA VIGA LANZADORA……………………… PAG. 09

Descripción general de la viga de lanzamiento………….…………………………………… PAG. 09

Transporte de la viga lanzadora…………………..………………………………………………… PAG. 10

Izaje y montaje de la viga lanzadora…………..…………………………………………..……… PAG. 12

Lanzamiento de la viga……………………………………………………………………………….…. PAG. 14

TRANSPORTE DE DOVELAS…………………………………………………………………………………………. PAG. 17

Montaje de dovelas …………………………………………………………….………………….…..… PAG. 17

Encolado de las dovelas con epoxi …………………………………………………………..….…. PAG. 18

Procedimiento de postensado e inyección de mortero…………………………………… PAG. 19

Apoyos elastoméricos………………………..……………………………………………………….…. PAG. 20

Juntas elastoméricas de dilatación del tipo Jenne…………………………………………… PAG. 21

CONCLUSION…………………………………………………………………………………………………………..… PAG. 22

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………………………….…… PAG. 22


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RESUMEN

La complejidad en los proyectos de construcción, para obras públicas, no solo conlleva una

preocupación en el programa de compra y distribución de los materiales, sino también, en la

logística aplicada en la innovación para las distintas solicitaciones y problemas que puedan existir.

Para este trabajo se realizará una descripción de la fabricación, diseño y proceso constructivo que

se utilizó en las dovelas para la materialización del viaducto de la Línea 4 del Metro de Santiago de

Chile.

INTRODUCCION

El Metro es una red que une múltiples lugares del sector en la región Metropolitana, siendo un

pilar fundamental para el transporte de millones de chilenos a sus lugares de trabajos o estudios.

Una de las Líneas de Metro más concurrida es la Línea 4, que une la estación Tobalaba (comuna de

Las Condes) con la estación Plaza de Puente Alto (comuna de Puente Alto), teniendo 23 estaciones

entre ellas, con una longitud de 32,4 kilómetros de largo. Este tramo comprende un sector

subterráneo, uno en superficie y otro en altura, siendo el último el centro de investigación.

Antes de la construcción de la Línea 4, en el tramo de Américo Vespucio hasta Plaza de Puente

Alto, se tenían dos alternativas de construcción, la primera alternativa se basó en un túnel, dicha

alternativa fue desechada por la descripción geotécnica del lugar, ya que la realización de un túnel

podía elevar el costo a un 250% de la segunda alternativa. Se optó por la segunda alternativa, la

cual consiste en hacer un tramo en altura, lo que ya se había usado en la Línea 5 del Metro, pero

fue altamente criticada por su método constructivo y por su falla en la planificación por los cortes

de tránsitos ocurridos. Por este error en logística, se adoptó una solución muy particular, que era

un sistema constructivo con dovelas (prefabricadas), utilizado por primera vez en Chile y en

Sudamérica. El sistema de dovelas se basa en una estructura de hormigón armado prefabricado,

que en la obra son lanzadas y montadas por una Viga Lanzadora.

Para este trabajo se tendrá en consideración, dar a conocer todos los aspectos técnicos y

problemas en construcción que se tomaron en cuenta en el Viaducto de la Línea 4 del Metro de

Santiago, finalizando con las conclusiones que se obtuvieron en el desarrollo de este trabajo.

Descripción del proyecto:

Para la realización de la estructura Viaducto de la Línea 4 del Metro de Santiago de Chile, se

pueden observar dos partes principales. La infraestructura, que consta de las columnas,

fundaciones y capiteles, y la Supraestructura, la cual consta de tramos con dovelas.

Entre cada columna se puede observar un tramo de uniones de dovelas, las cuales están unidas

por sistema de postensado. Para determinar la posición de las columnas, y con ello el largo de los

tramos de dovelas, se realizó un análisis económico tomando en cuenta costos totales del


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Viga Lanzadora.

proyecto, y se decidió, para tramos rectos un largo de 35 metros. Cada tramo recto consta de 9

dovelas típicas y dos dovelas de unión con la columna en los extremos.

Para la producción de dovelas se puso una planta de prefabricación a orillas del río Maipo en

Puente Alto, para la producción de alrededor de 2500 dovelas, todo esto para un plazo de solo un

año (construcción de la planta y de las dovelas).

Para el proceso de montaje de las dovelas, se tomó el cuidado de tenerlas especificadas, ya que

cada una es diferente y se

puede posicionar en un único

espacio del tramo (cada una

con especificaciones distintas,

por instalaciones eléctricas,

almas y alas, etc.).

Para la construcción del

viaducto, se constó con 3 vigas

lanzadoras, estas ubicadas en

los extremos y una al centro de

todo el largo del proyecto.

Estas vigas son de grandes

dimensiones y se van apoyando

en cada columna, autodesplazándose al tramo siguiente. Una de las vigas lanzadoras tenía la

habilidad de colocar dovelas en tramos curvos. Al tener la viga lanzadora ubicada y las dovelas

listas, se comienzan a izar, al estar todas en elevación se comienza el ensamblaje, para esto se

utiliza un adhesivo que cumple con la función de facilitar las uniones de las caras e

impermeabilizar las juntas mientras la dovela anterior se esté alineando.

Una vez anclada las dovelas, se procede al postensado temporal, realizando una tensión promedio

de 2,5

, para esto es necesario colocar los tramos en apoyos temporales.

El proceso de postensado se realiza mediante ductos incluidos en las dovelas, los cuales contienen

12 cables, cada uno, de acero de gran resistencia (ASTM A-416 Grado 270), cables que recorren

todo el tramo y son fijados por un sistema de anclaje ubicadas en las dovelas pilas.

Una vez terminado el proceso de montaje

de dovelas en un tramo, la viga lanzadora

se transporta a la columna siguiente

mediante bombas hidráulicas, y por un

sistema de rieles en el tramo, se desplazan

los soportes fijos de la viga, para luego

comenzar con el siguiente tramo.

Vista Aérea Planta de dovelas.


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FABRICACION DE DOVELAS Y CARACTERISTICAS DE LOS PILARES

Este proceso es uno de los más complejos y críticos del proyecto, ya que el programa de montajes

de dovelas tiene total dependencia de lo que ocurrirá en la fabricación de las dovelas. Por ello los

estudios, diseños y trabajos con respecto a la logística y de tipo ingenieril se realizaron en centros

técnicos ubicados en centros VSL internacionales, los cuales están totalmente comprometidos con

la realización del proyecto.

En Chile hay una oficina VSL, donde se logró un apoyo local en cuanto a la experiencia de

postensado (con respecto al montaje) y en el izaje de las dovelas.

La planta donde se fabricaron las dovelas, estuvo ubicada en la calle Elisa Correa #3936, comuna

de Puente Alto, y el terreno cuenta con la autorización de su uso por un plazo de 18 meses.

A lo largo del terreno de la planta de prefabricación se pueden observar 6 bancos de realización-

almacenaje, los cuales a su vez se dividen en 5 zonas:

Zona 1 (Dovelas Columnas): Cuenta con la zona de almacenaje y cortes de hacer;

preparación y doblado de aceros para armaduras; armado de armaduras, colocación de

vainas y accesorios de los cables de postensado; hormigonado de dovelas.

Zona 2 (Dovelas Tramo): Cuenta con la zona de almacenaje y cortes de hacer; preparación

y doblado de aceros para armaduras; armado de armaduras, colocación de vainas y

accesorios de los cables de postensado; hormigonado de dovelas.

Zona 3: Almacenaje dovelas tramo.

Zona 4: Almacenaje dovelas columna.

Zona 5: Área de carga de las distintas dovelas, para su posterior traslado.

Todas las distintas zonas cuentan con

grúas para la manipulación y traslado

de las dovelas. Además, dentro de la

planta, está la zona de oficinas, tanto

administrativas como técnicas,

también con instalaciones del

personal, ya sea comedores,

estacionamientos, etc. En el

equipamiento dentro de la planta se

puede observar la subplanta de

hormigón, la cual cuenta con dos Portal grúa y grúa torre.


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Dovelas de vano o de tramo.

mezcladores, que para su control se realizan varios ensayos normados. De cualquier forma, si la

planta de hormigón llegase a fallar, se cuenta con una planta de apoyo (suministrador Ready Mix),

la cual se encuentra normada y con sus ensayos ejecutados. Por otra parte los bancos de

prefabricación y moldajes están compuesto por una placa base y diseños interiores para la

confección de las partes laterales e inferiores de la dovela, estos moldajes deben, además, estar

compuestos por partes removibles para diferentes tramos de largo. Para el traslado del hormigón

hasta los bancos de producción se utilizan 8 camiones mixer, los cuales usan cintas

transportadoras para poder vaciar el hormigón en el encofrado. Por otro lado se cuenta con grúas

tipo torres para descargar las armaduras de los camiones, y varillas para ser ubicadas en las

primeras zonas del banco de prefabricación.

Características técnicas de las dovelas:

El viaducto cuenta con dovelas tipo U, las cuales están a lo largo del tramo que está simplemente

apoyado a la columna. Hay dos tipos de dovelas:

Dovelas tipo Columna:

Longitud: 1,70 metros.

Peso: 35 toneladas.

Dovelas tipo tramo:

Longitud: 1,7 – 3,5 metros.

Peso: en promedio 40

toneladas.

Dovelas columnas.


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Para los diferentes tramos se utilizaron diferentes distancias, los cuales en la tabla adjunta se

muestra las cantidades usadas:

Largo Tramo (m) Cantidad Usada

35,00 126

33,25 5

31,50 50

28,00 2

31,50 6

26,25 24

Total 213

Para los diferentes tipos de dovelas, se utilizaron diferentes largos, los cuales en la tabla adjunta se

muestra las cantidades usadas:

Largo Dovela (m) Cantidad Usada

1,700 426

1,750 5

2,575 12

2,625 9

3,038 6

3.450 14

3,500 1741

Total 2211

Además de todas las unidades construidas de dovelas, se necesitaron 3 dovelas de prueba, para

efectos de seguir las especificaciones del ITO, se llegó a las siguientes consideraciones, superficies

de la dovela deben ser lisas; hacer controles exhaustivos de los componentes en la mezcla del

hormigón; control en la ejecución del hormigón para descartar malformaciones u otras fallas

(nidos en el hormigón).

Materiales Usados:

Los materiales usados para la construcción de las dovelas son los siguientes:

Hormigón: especificación de clase HB 47-95-20-10.

Acero de Refuerzo: Utilización de acero en armaduras pasivas de las dovelas de tipo A 63-

42 H.

Elementos de anclaje y ductos: Anclaje tipo CR-24 para cables 19/0,6´´ y Tipo CR-16 para

cables 12/06´´; cuñas VSL 0,6´´ normal; ductos de acero corrugado galvanizado OD/ID

85/79.


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Secuencia constructiva de las dovelas:

Para los dos tipos de dovelas se tienen las siguientes secuencias de construcción:

Dovela Columna: Las dovelas columna tienen un encofrado tipo celda, donde se requiere

actividades previas para luego ser montadas.

Actividades previas, se preparan las armaduras pasivas, luego se colocan las vainas para el

postensado.

Se transporta las

jaulas de armadura

hacia las celdas de

prefabricación, se

ajusta la armadura

pasiva y se procede al

hormigonado de la

dovela, se verifica el

estado y se repara si

es necesario, luego se

inicia el siguiente

ciclo.

Dovela Tramo: Las dovelas columna actúan como contramolde de los extremos del plano,

para la unión dovela tramo-columna, así como cada dovela del centro del tramo sirve

como contramolde de la siguiente.

Actividades previas, se preparan las armaduras pasivas, luego se colocan las vainas para el

postensado.

Se sigue el mismo

procedimiento que la

dovela columna, pero

con la diferencia que se

ocupa el banco de la

dovela columna para

que actúe de

contramolde para la

primera y última dovela

de tramo.

Moldaje dovelas

tramo.

Moldaje dovelas columnas.


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Hormigonado de dovelas:

Para el hormigonado, procurar que el hormigón sea colocado en capas horizontales, y para su

vaciado se realiza el siguiente procedimiento:

1. Hormigonado de Losa de vía.

2. Hormigonado de un ala lateral mitad inferior.

3. Hormigonado de ala opuesta mitad inferior.

4. Hormigonado de un ala lateral mitad superior.

5. Hormigonado de ala opuesta mitad superior.

*Se tiene un tiempo máximo de colocación del hormigón una vez finalizado el mezclado en la

planta, 2 horas 30 minutos.

Características generales de los pilares:

El proyecto Viaducto de la Línea 4 del Metro

de Santiago, buscaba ser armónico con su

entorno, por esto se fabricaron pilares muy

esbeltos, con gran cantidad de enfierradura,

aproximadamente 200 kilos de fierro por cada

metro cúbico de hormigón. Cabe señalar que

en edificaciones se utiliza en promedio 90

kilos por metro cúbico de hormigón.

Para el viaducto de la Línea 4, en su

fundación, se utilizó 16.860 metros cúbicos de

hormigón, 1.790 toneladas de acero, y una

excavación total 53.180 metros cúbicos. Esta

fundación contiene los 213 pilares usados,

algunos con profundidad variable por las exigencias del terreno.

Secuencia Hormigonado de dovelas.

Vista Columnas.


9

Se requirió un moldaje especial para el proyecto, ya que, se necesitó asegurar que no exista

ninguna deformación en los pilares, debido a que quedarán expuestos (a la vista). Para esto, los

moldajes se fabricaron en Venezuela, en tan solo 2 meses.

TRANSPORTE, MONTAJE Y DESPLAZAMIENTO DE LA VIGA LANZADORA

Descripción general de la viga de lanzamiento:

La viga de lanzamiento que se requirió para este proyecto fue una viga sobre tablero. Se eligió esta

opción, ya que, proporcionó un mayor galibo y una menor área de construcción para así no influir

mayormente en el tránsito vehicular y además permitió ensamblar el vano completo, realizar el

enfilado y el tensado del postensado longitudinal de las dovelas.

El área de construcción se encuentra en medio del vano y aproximadamente a 5,5m bajo la viga

lanzadora. En esta área se acopiaron las dovelas, las cuales fueron ensambladas gracias a esta viga

lanzadora.


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Transporte de la viga lanzadora:

El proceso del transporte de la viga estuvo a cargo de VSL, desde su lugar de origen hasta su

llegada a terreno para la realización de su montaje. Este proceso involucró varias facetas, tales

como:

Recepción en el puerto de las partes de la viga traídas desde el extranjero.

Revisión del despiece completo para verificar sus condiciones.

Transportar las piezas de la viga por medio de camiones rampa con carga límite superior a

10 toneladas, las cuales fueron colocadas en los camiones gracias a una grúa

autopropulsada con un sistema de izaje para controlar la carga.

Transportar la carga a la zona de faena incluyendo un sistema de seguridad con

plataformas de madera (control de carga), amarre mediante cadenas y tecles de sujeción

para controlar el equilibrio estático.

El transporte de los elementos se ejecutó respetando la siguiente secuencia:

1. Pier Bracket (PB).

2. Viga transversal inferior trasera (RLCB).

3. Viga de soporte (SB).

4. Viga transversal inferior delantera (FLCB).


6. Cercha principal (MT), módulos 4, 5 y 6.

7. Cercha principal (MT), módulos 3 y 7.



10. Soporte delantero y trasero (FSL y RSL).


12. Marco deslizante frontal y trasero (FRF y RRF).

13. Viga transversal superior tipo I y II (UCB I u UCB II).


11


12

Una vez que el camión rampa llega a la zona de montaje en terreno con la estructura, se descarga

con la grúa autopropulsada utilizándose el mismo sistema de izaje usado anteriormente, dejando

libre al camión para ser devuelto a la maestranza en busca de los elementos faltantes. Con la

totalidad de los elementos de la viga transportadora en la faena, se procede al montaje de las

piezas metálicas de la estructura.

Cabe mencionar que antes de la llegada de los elementos a su lugar de montaje, se debe verificar

los niveles del terreno y nivelar con relleno de arena para instalar los apoyos temporales (vigas de

hormigón armado). Esta verificación se hace para evitar deformaciones durante la descarga sobre

los apoyos de la estructura.

Izaje y montaje de la viga lanzadora:

El primer paso es delimitar el sector en donde se efectuarán las maniobras con carga suspendida

para impedir el acceso a personas. Luego se procede al ensamblaje de los elementos de la viga

lanzadora que componen la Cercha principal (MT1 y MT2).

Para el izaje de la Cercha principal (MT1 y MT2) se definieron 26 puntos de levantamiento por viga

para el control de deformaciones. En cada viga los puntos se ubican en el nivel inferior del riel en

cada una de las cuerdas inferiores.

A continuación se presenta una figura que muestra estos puntos de levantamiento.


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Para el montaje de la viga lanzadora se siguieron los siguientes pasos:

1. Instalación Pier Bracket (PB) en la pila 74.

2. Instalación Viga transversal trasera (RLCB) en la pila 73-A.

3. Instalación Viga transversal delantera (FLCB) en la pila 74.

4. Instalación módulos 4 al 6 de la Cercha principal (MT).

5. Instalación módulos 3 y 7 de la Cercha principal (MT).



8. Instalación soporte delantero y trasero (FSL y RSL).

9. Montaje de la Cercha principal (MT) módulo 3 al 7.

10. Montaje de la Cercha principal (MT) módulo 1 y 2.

11. Montaje de la Cercha principal (MT) módulo 8 y 9.

12. Montaje y conexión del Soporte delantero y trasero (FSL y RSL).

13. Montaje de las vigas transversales superiores (UCB tipo I y II)


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Lanzamiento de la viga:

Una vez que el tramo de las dovelas queda instalado correctamente, la viga lanzadora se traslada a

la siguiente columna a trabajar mediante bombas hidráulicas que mueven la estructura superior y

mediante rieles que se colocan en el tramo recién montado para trasladar los soportes fijos de la

viga de una columna a la otra, quedando preparada para iniciar un nuevo proceso de montaje de

dovelas.

La viga se auto desplaza sobre un vano máximo de 35 metros y las etapas típicas de los

lanzamientos son las siguientes:

Etapa 1:

Una vez terminado el montaje del vano N, se desplaza UCB I y II sobre RLCB a la columna

N-1.

Se enganchan los conectores de cadena a FRF en la columna N y luego se desplaza MT

hasta que el centro de MT se encuentre encima de la columna N.

Etapa 2:

Activar FSL sobre SB de la columna N+1 y gatear para llevar a su nivel el voladizo

delantero.

Activar RSL sobre el vano anterior ya completado.


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Etapa 3:

Desactivar RLCB y descenderlo hasta liberar el cordón inferior de MT.

Reubicar RLCB y RRF en la columna N detrás de FLCB utilizando UCB I.

Instalar RLCB tras FLCB y activar.

Descender FLCB y transferir totalmente la carga a RLCB.

Etapa 4:

Desplazar FLCB y FRF a la columna N+1.

Activar FLCB sobre soportes provisionales.

Retraer gradualmente FSL para transferir carga a FRF. Desplazar UCB I y UCB II sobre FLCB

a la columna N+1.

Retraer gradualmente RSL para volver a situación de voladizo trasero.


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Etapa 5:

Lanzar MT hacia adelante hasta el vano N+1.

Desplazar hacia atrás UCB I y UCB II para situarlas entre RLCB y FLCB.

Etapa 6:

Mover SB y ST de la columna N-1 hasta la columna N+2 por medio de una grúa.


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TRANSPORTE DE DOVELAS

El transporte de las dovelas

estuvo a cargo de la

empresa de transporte

Javier Cortes. Esta empresa

tiene una vasta experiencia

en el transporte de

elementos pesados y de

gran volumen, entregando

una solución de transporte

factible y confiable.

El transporte de dovelas en

la vía pública puede

provocar un impacto vial

de gran envergadura si no

se toman las medidas necesarias. Se permitió el transporte de las dovelas solo a partir de las 23:00

horas con un trayecto de ida y vuelta de aproximadamente 6km por las calles Elisa Correa y

Vicuña Mackenna, perjudicando de gran manera el tránsito nocturno en ambas calles.

Para el traslado se contó con 6

camiones tractor modelo FH-12

marca Volvo con capacidad de

carga de hasta 60 toneladas y

remolques cama baja marca

Randon-Fruehauf. El personal a

cargo de los camiones fue

compuesto por 6 choferes de

camión, 2 escoltas y un supervisor

de faenas.

Para cargar las dovelas a los

camiones en la planta de prefabricado, estas se llevan a las líneas de acopio y son cargadas con

grúas portal, las cuales tienen una capacidad de soporte de 40 toneladas. Luego de llegar al

destino, son descargadas por una grúa todo terreno hidráulica de capacidad de hasta 150

toneladas disponible en cada frente de trabajo.

Montaje de dovelas:

Las dovelas son almacenadas por la noche debajo del vano correspondiente, en algunos casos son

apiladas en 2 niveles para que quepan todas en el tramo existente entre las 2 columnas

correspondientes a dicho vano.

Grúa portal cargando

dovelas.

Camiones FH-12

remolcando


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Luego de estar en su lugar correspondiente cada dovela del tramo, a la mañana siguiente la viga la

lanzadora iza las dovelas y ensambla la totalidad del vano.

Al momento de izar

las dovelas, estas se

llevan a una

posición cercana a

la final, quedando

en suspensión

desde las barras de

cuelgue a 3.2m de

altura sobre su cota

final, siempre

tomando la

precaución de dejar un espacio de 500mm entre la primera y segunda dovela y 100mm entre las

restantes. El espaciado extra que se genera entre la primera y la segunda dovela se debe a la unión

especial que existe al ser dovela de pila junto con dovela de tramo.

Se reajustan las dovelas a su posición, se aplica resina epoxi y se pegan aplicando presión

mediante un postensado provisional de

. El postensado se realiza con barras de tipo

Dywidag o Macalloy. Luego de pegar el tramo completo, se instala el postensado longitudinal

permanente y se transfiere la carga a las dovelas de pilas (se desprenden las dovelas de tramo de

la barra de cuelgue quedando en suspensión desde las dovelas de pila), asimilando las cargas

reales de peso propio en el tramo que tendrán luego de ser colocadas. Para llevar las dovelas a su

posición final, estas son descendidas mediante gatos de descenso, se nivelan 4 apoyos con

mortero y finalmente cuando el mortero adquiere resistencia suficiente se podrán retirar los gatos

de descenso transfiriendo la carga a los apoyos definitivos.

Encolado de las dovelas con epoxi:

Para las uniones mediante epoxi, se utilizaron 2 tipos de adhesivos epoxis diferentes; SIKADUR-31

SBE Tipo S-04 y Tipo S-03, siendo la única diferencia entre éstos la temperatura ambiente

requerida al momento de su aplicación. Si la temperatura ambiente es menor a 20ºC (mínimo

10ºC), se utiliza Tipo S-04, si es mayor a 20ºC (máximo 35ºC), se utiliza Tipo S-03. Ambos

pegamentos tienen una resistencia similar, dicha resistencia varía en función de la temperatura

con un mínimo de 60MPa a los 10ºC y 80MPa a los 30ºC. Siendo la resistencia del adhesivo epoxi a

cualquier temperatura mayor que la del hormigón (hormigón HB 47-95-20-10) utilizado en las

dovelas, éste le entrega al hormigón un comportamiento y resistencia monolítico en las uniones.

La cantidad de pegamento utilizado es de aproximadamente

y un rendimiento de

, siendo el espesor de las juntas epoxi un promedio de y la sección de unión

alrededor de .

Almacenamiento

de dovelas y grúa

todoterreno

hidráulica.


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Aplicar epoxi en las juntas sirve de lubricante durante el posicionado de las dovelas,

impermeabilizante para las condiciones de servicio, protección del postensado en las uniones y

sello para evitar el rebalse del mortero de inyección durante el llenado de la vaina de postensado.

Procedimiento de postensado e inyección de mortero:

Los cables que se utilizaron en el postensado son cables del tipo 12-0.6” y 19-0.6”. A continuación

algunos de los parámetros importantes de ambos cables.

Diámetro nominal

Área nominal

Tensión de rotura

Tensión de fluencia

Tensión de servicio

Módulo de Young

Fuerza de tensado 12-0.6”

Fuerza de tensado 19-0.6”

El postensado se realiza por torones A.A. (anclaje activo) con acero de postensado de 0.6”

desnudo. La secuencia de trabajo para el postensado se puede resumir de la siguiente forma:

enfilado de cables, preparación para tensado, tensado e inyección de mortero a todos los cables

que conforman el postensado.

El enfilado de los cables conformado por cada uno de los torones se realiza mediante una máquina

de enfilado L-3 (pusher). Los cables son enfilados uno a uno a través de la vaina de la máquina.

Una vez alcanzada la salida en el otro extremo de la máquina se verifica la longitud necesaria para

el posterior tensado y se corta. Se repite el procedimiento hasta completar todos los cables del

torón.

En forma simultánea al enfilado, se procede a la colocación de cada una de las placas y sus

correspondientes cuñas del torón. Al finalizar estos procedimientos el tramo se encuentra en

condiciones de ser tesado.

La operación de tensado de cada uno de los torones es realizada mediante equipos hidráulicos

conformados por bombas del tipo B2-V, gatos CTT G3-300 (cables 12-0.6”) y G3-420 (cables 19-

0.6”).


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Orden de colocación de postensado.

En la imagen adjunta se muestra el orden correspondiente para el proceso de tensado, siendo en

primer lugar el tensado en los torones Nº 9 y 19, luego 1 y 11, 2 y 12, 6 y 16, 3 y 13, 4 y 14, 5 y 15,

7 y 17, y por último 8 y 18.

Se definió la siguiente secuencia para tensar cada cable: aplicación del 20% de fuerza al cable,

fijación de un punto de referencia en los cables para medir las elongaciones, aplicación del 60% de

fuerza al cable, medición de la elongación parcial en el cable, aplicación del 100% de fuerza al

cable y finalmente medición de la elongación total en el cable.

Terminado el tensado y ancladas las cuñas, se prepara el tramo para la aplicación de mortero de

inyección el cual será utilizado para rellenar los espacios entre los cables, vainas y elementos de

anclaje. Previo a la inyección del mortero se verifica el estado de los ductos mediante la aplicación

de agua a presión de por un periodo de 3 minutos.

Este mortero está compuesto por un máximo de 45% de agua con respecto al peso del cemento,

se le agrega también un aditivo expansor y plastificante. Se inyecta el mortero con una bomba

generando una presión de hasta

, tomando en cuenta que solo puede ser inyectado con

una temperatura ambiente y de la estructura de 5 a 30ºC, de lo contrario se posterga la ejecución

de la inyección.

El mortero es preparado en un mezclador y es bombeado tan pronto sea posible, debe fluir sin

presencia de burbujas de aire, sin bloquearse ni interrumpirse, de lo contrario será removido

inmediatamente y se lavarán los tubos mediante agua a presión. Deberá ser inyectado en un plazo

máximo de 8 días corridos luego de efectuar el tensado de los cables.

Finalmente luego de que la resistencia del mortero es suficiente, se procede al corte de

mangueras sobrantes de inyección, corte de los cables de postensado y remate de los recesos de

las cabezas de anclaje.

Apoyos elastoméricos:

Para apoyar los tramos sobre los capiteles se

utilizan apoyos elastoméricos reforzados, los

cuales traspasan el peso de los mismos tramos a


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los capiteles sin generar daños. Estos apoyos son flexibles y permiten un pequeño desplazamiento

entre los tramos y los capiteles, ya sea producido por gradientes de temperatura, deformaciones

generadas por solicitaciones de uso, eventualidades de sismos y otros. Las propiedades

geométricas de los elastómeros son las siguientes:

Dimensiones: 400x500x90 mm, con 6 placas de acero ASTM A-36 de espesor de 3mm vulcanizadas

a los elastómeros.

5 placas elastoméricas de 12mm entre las placas

de acero y 6mm de recubrimiento elastomérico

de todas las caras.

Las dimensiones y detalles de los elastómeros

varían levemente para los tramos curvos,

teniendo un diseño específico según sean los

requerimientos.

Juntas elastoméricas de dilatación del tipo Jenne:

Estas juntas tienen por objeto absorber las dilataciones, contracciones y esfuerzos que se generan

por variaciones térmicas y movimientos relativos de las estructuras entre las dovelas de columna.

Las juntas se componen de un perfil elástico de alta durabilidad fabricado por la empresa VULCO

S.A. y un labio de protección resistente al desgaste por diferentes solicitaciones. El perfil elástico

consiste en perfiles geométricos elastoméricos (caucho sintético o policloropreno), con cámaras

de aire a presión capaces de sobrepasar las exigencias y estándares a una junta de dilatación. El

labio de protección de la junta elastomérica consiste en un labio en base a hormigón polimérico

mejorado el cual desarrolla resistencias altísimas a muy corta edad (70MPa en 24hrs.) mediante la

adición de fibra de acero. Previo a la colocación de las juntas elastoméricas se deben limpiar

mecánicamente las caras verticales de hormigón de las

dovelas, remover toda partícula suelta del hormigón base

aplicando aire a presión, luego se debe aplicar una mano

de imprimante especial en ambas paredes y finalmente

adhesivo POXILAC, imprimante y adhesivos aplicados son

fabricados por la misma empresa VULCO.

Luego de ser colocadas las juntas elastoméricas en

su posición definitiva utilizando un molde bastidor

de madera, éstas se preinflan a una presión

aproximada de 0.03MPa, se retira el molde

bastidor, de ser necesario se ajustan las juntas a su

posición correcta y se terminan de inflar a una

presión de 0.08MPa por 12 hrs, transcurrido este

tiempo se libera la presión de inflado y se sella la

perforación con adhesivo POXILAC.


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CONCLUSION

Es de suma importancia saber las condiciones en donde se realizará el proyecto, ya que, se pueden adoptar diversas soluciones para distintas necesidades. Para el caso del tramo del Metro que se construyó en viaducto, al tener problemas de espaciado de suelo debido a ser construido sobre una vía pública altamente concurrida, se adoptó una solución acorde al proyecto, que era realizarlo en altura y con pilares de gran esbeltez. Para realizar una construcción en altura, se debió analizar experiencias anteriores. El viaducto de la Línea 5 del metro de Santiago presentó significativos problemas, tanto de tránsito como en el método constructivo que se utilizó. Ya conocido esto, se buscó un sistema y método constructivo que sean amistosos con el ambiente y sin interrupción del funcionamiento normal de la ciudad. Se optó por utilizar el sistema de dovelas prefabricadas colocadas por vigas lanzadoras, que al no producir atochamientos perjudicando de manera menor al tránsito, se pudo reducir los tiempos de construcción, y se convirtió en un hito histórico pionero e innovador, no tan solo para Chile, si no que para Sudamérica. En un proyecto de tan alta envergadura, se necesita pensar donde ubicar la planta de prefabricación y los cuidados que se debe tener en consideración con el medio ambiente, para esto hay que realizar un análisis de los costos totales de la medida que se elegirá. Para tener un lugar de trabajo, sin interferencia y de fácil acceso, se ubicó en una zona cercana y de poca densidad poblacional, lo cual redujo costos de transporte y de tiempos. Para el área del cuidado del medio ambiente, se utilizó membranas de recubrimiento aislantes reduciendo al mínimo los problemas de contaminaciones en el suelo, ya sea por derrames líquidos provenientes del curado, polvo producido en el hormigonado y otras contaminaciones producidas en la planta de dovelas y en el suelo bajo el viaducto. Como resultado de la investigación acerca del Viaducto de la Línea 4 del Metro de Santiago de Chile, es posible concluir que es de gran importancia tener una buena logística, para reducir significativamente los costos, facilitar el trabajo de manera considerable y no causar un mayor impacto en la vía pública. Lo dicho anteriormente se logró a cabalidad en este proyecto, dado que se ejecutó correctamente en todas sus áreas, hubo retrasos mínimos, pérdidas por debajo de las esperadas, y otros factores indicadores de que dicho proyecto fue un total y completo éxito.

BIBLIOGRAFIA

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Normalización, Santiago.

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Casares, Marcelo. “Dovelas – Metro de Santiago. Alta innovación.” Biblioteca Duoc UC,

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Viaducto metro línea 4

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