Ilustración 1.- Quebrada venados,puente antiguo y el nuevo.

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Ingeniería Civil • Ed. enero, 2021

SAMAYCA INGENIEROS SAC PARTICIPA EN LA EJECUCIÓN DE PUENTES DE GRAN LONGITUD SIN JUNTAS EN LA COSTA PERUANA

En el año 2017 el fenómeno del niño costero puso en evidencia dolorosamente la vulnerabilidad de la infraestructura de nuestro País. Este fenómeno climático, experimentado en 13 regiones del país, impulso la creación de la Autoridad para la reconstrucción con cambios, cuya misión principal fue liderar el diseño y la construcción de la infraestructura comprometida. Como las estadísticas lo reflejaron posteriormente, la infraestructura vial fue una de las más golpeadas por las inundaciones y huaycos. En el caso específico de los puentes, indagaciones más detalladas demostraron que las causas más frecuentes de la falla de los puentes fue la socavación de los apoyos y la insuficiente longitud de los puentes.

Ilustración 2.- Puente Grau – Piura, Elevación longitudinal, sección transversal y procedimiento constructivo. (Fuente: Expediente del Proyecto).

La respuesta frente a estos problemas, entonces, se enfocó en el diseño de estructuras cuyas cimentaciones tengan la profundidad y protecciones adecuadas, y que la longitud sea la necesaria para garantizar una capacidad hidráulica suficiente. SAMAYCA INGENIEROS SAC, debido a su experiencia de más de 40 años, ha contribuido en la construcción de puentes de gran longitud en la costa peruana con las características mencionadas, es por ello que recibiera el encargo de la Compañía Construcción y Administración S.A.C. del grupo Hidalgo Hidalgo S.A.C. Ejemplos notables de este tipo de estructuras son los puentes Grau, Venados e Independencia, cada uno de ellos con longitudes superiores a los 300m, los cuales se ubicaron en locaciones donde usualmente el tráfico y el intercambio de diversos productos se veía interrumpido por las inundaciones ocasionadas por el fenómeno del niño costero.

Ilustración 3.- Acopladores DSI.

En cada uno de estos tres puentes la solución más efectiva, desde las perspectivas técnica y económica, fue emplear tableros continuos de sección cajón de concreto pre-esforzado construido por etapas. La fuerza de tensión efectivas especificadas para este tipo de puentes oscila entre 4000 y 4300tonf. Debido al uso intensivo de este tipo de tecnología, SAMAYCA se encargó del desarrollo de los expedientes e instalación del sistema postensado. Como se muestra en el esquema inferior la construcción del tablero se realizó con vaciados de concreto parciales (segmentos), una vez alcanzada la resistencia del concreto en cada segmento, se procedió a realizar el tensado de los cables de pre-esfuerzo.

Ilustración 4.- Cálculo de las deformaciones verticales esperadas.

Debido al proceso constructivo, fue fundamental garantizar la continuidad o monoliticidad entre segmentos vaciados en diferentes etapas. Para lo cual, la junta de vaciado se detalló de acuerdo a los lineamientos de los estándares de diseño de referencia AASHTO y ACI. Es decir, se colocó los niveles de cuantía de refuerzo transversal en la junta tomando en cuenta la influencia de las solicitaciones presentes y se garantizó los niveles de rugosidad en las superficies de la junta. La continuidad de los cables de pre-esfuerzo se estableció utilizando dispositivos patentados por DYWIDAG SYSTEMS de quienes nosotros somos representantes aquí en Perú, estos dispositivos también denominados ACOPLADORES sirven para alojar las cuñas de anclaje de los cables de pre-esfuerzo de ambos segmentos a cada lado de la junta. Para el segmento recién construido el acoplador funciona como un anclaje móvil y, para el siguiente segmento, como un anclaje fijo. Finalmente, la fuerza de compresión introducida en el tablero debido al tensado de los cables de pre-esfuerzo contribuye notablemente a la integridad del tablero mejorando la resistencia al corte del concreto en la junta.

En la elaboración del expediente le prestamos especial atención al cálculo de pérdidas de pre-esfuerzo dado que es importante garantizar que la fuerza efectiva de tensión verifique los valores indicados en el diseño. Una de las variables que se debe tomar en cuenta es que el desarrollo geométrico de los tendones debe garantizar curvas suaves y la ausencia de quiebres, ya que estos contribuyen a las pérdidas de pre-esfuerzo. Esta tarea se vuelve especialmente importante si se toma en cuenta, que el desarrollo geométrico de los tendones debe adaptarse al tamaño de los dispositivos de continuidad, acopladores, de los cables en las juntas de construcción. Otro de los aspectos que tiene especial relevancia es la adecuada determinación de las contra-flechas del encofrado de los tableros para evitar que se formen ondulaciones, quizás el caso más mediático es el puente Hisgaura ubicado en Colombia; sin embargo, aquí en Perú también tenemos ejemplos muy ilustrativos como el puente Quilca ubicado en Arequipa. Dada la importancia del cálculo de las contraflechas es importante determinar con cierto grado de confiabilidad la magnitud de las deformaciones esperadas del puente en cada etapa del proceso constructivo. El cálculo de estos valores debe tomar en cuenta el procedimiento constructivo, las propiedades a largo plazo del concreto (resistencia a la compresión, contracción de fragua y flujo plástico) y las pérdidas de pre-esfuerzo. Por lo cual, es necesario realizar un análisis no lineal – estático en cada etapa del proceso constructivo. SAMAYCA INGENIEROS cuenta con la licencia original del programa MIDAS CIVIL para el diseño y análisis estructural de puentes, este software contiene módulos especialmente dedicados al diseño de puentes postensados, los cuales, sumados a la experiencia de sus ingenieros estructurales, les permite asesorar y ofrecer soluciones satisfactorias a sus clientes.

Ilustración 5.- Puente Venados de 350m de longitud.

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Samayca Ingenieros

La empresa SAMAYCA INGENIEROS S.A.C. es una empresa especializada en el diseño, construcción y supervisión de proyectos de alta tecnología e ingeniería para la construcción en general, actúa principalmente en el campo del concreto pre y postensado, cimentaciones profundas con pilotes, puentes de todo tipo, estructuras presforzadas y/o prefabricadas, edificios con pisos de losas y vigas postensadas, tanques de agua, así como anclajes en suelo y roca.

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