Todos los puentes deben diseñarse con la superestructura por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar el golpe de las aguas y su deterioro
Por: Hernán Arboccó Valderrama
Ingeniero Civil
Problemas presentados en algunos puentes en el Perú
¿Por qué caen los puentes? Algunos puentes, con pocos años de uso?
Se ven algunas imágenes de puentes que han caído o se han visto afectados y que muestran algunos problemas de diseño estructural y falta de consideraciones hidráulicas
Caso 1: Puente losa, al Centro Poblado San José, en Cajamarca
Se observa:
A.- Se ve el encofrado de la superestructura del puente que está colocado dentro del cauce del río. B.- El río ha abierto pases detrás de los estribos, por qué..? Parece que el ancho del cauce hubiera sido rellenado para construir un puente de menor longitud.?
Problemas:
1.- Los estribos tienen alas que no son adecuadas por no tener un ángulo de 45° que se anclen en los bordes del cauce
2.- las caras de los extremos de los estribos son planas ante la corriente, lo que provoca la socavación de la base del estribo
3.- la superestructura del puente se ha diseñado para estar a ras de las pistas en los bordes del río, por lo que durante una crecida inusual las aguas golpearán la losa y las vigas del puente transmitiendo esfuerzos negativos.
Advertencias:
El cauce del río no debe ser disminuido nunca. Sino que debe estar completamente libre para el pase de las máximas avenidas.
La superestructura del puente debe estar por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar golpe de las aguas.
Los estribos del puente deben anclar con alas en 45° a cada lado del estribo.
La losa del puente debe apoyarse en cajuelas que impidan el desplazamiento de la losa si fuera golpeada por maleza que pudiera llevar el río.
La estructura del puente, que esté dentro del cauce del río, debe mostrar caras hidrodinámicas ante la corriente, para evitar se produzca socavación.
Caso 2: Puente losa en la carretera Cusco-Pillcopata
Se observa:
A.- Se ve el deterioro de la superestructura del puente mostrando bordes de concreto, rotos. B.- La superestructura del puente está al mismo nivel que la pista de acceso.
Problemas:
1.- La superestructura del puente se ha diseñado para estar a ras de las pistas en los bordes del río, por lo que durante una crecida inusual, las aguas golpean la losa y las vigas del puente, deteriorando el concreto y comprometiendo su estabilidad.Advertencias:
El cauce del río no debe ser disminuido nunca. Sino que debe estar completamente libre para el pase de las máximas avenidas.
La superestructura del puente debe estar por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar golpe de las aguas.
Los estribos del puente deben anclar con alas en 45° a cada lado del estribo.
La losa del puente debe apoyarse en cajuelas que impidan el desplazamiento de la losa si fuera golpeada por maleza que pudiera llevar el río.
Caso 3: Puente sobre río La Leche.
Se observa:
A.- Se ve el deterioro de la superestructura del puente mostrando bordes de concreto rotos y restos de maleza sobre la losa. B.- La superestructura del puente está al mismo nivel que la pista de acceso, con las vigas longitudinales dentro del cauce, por lo que el río golpea la losa.
C.- Las caras de los pilares son planas, perpendiculares a la dirección de la corriente, mostrando turbulencia de salida.
Problemas:
1.- La superestructura del puente se ha diseñado para estar a ras de las pistas en los bordes del río, por lo que, durante una crecida inusual, las aguas golpean la losa y las vigas del puente, deteriorando el concreto y comprometiendo su estabilidad.
2.- Se observa un pilar, con cara plana perpendicular a la dirección de la corriente del río, lo que produce socavación y compromete la estabilidad del pilar y del puente.
Advertencias:
El cauce del río no debe ser disminuido nunca. Sino que debe estar completamente libre para el pase de las máximas avenidas.
La superestructura del puente debe estar por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar golpe de las aguas.
Los estribos del puente deben anclar con alas en 45° a cada lado del estribo.
La estructura del puente, que esté dentro del cauce del río, debe mostrar caras hidrodinámicas ante la corriente, para evitar se produzca socavación.
Caso 4: Puente Concón – Lunahuaná.
Se observa:
A.- Se ve la falla de un pilar del puente, inclinado 30° B.- Las caras de los pilares y zapatas son planas, perpendiculares a la dirección de la corriente, lo que, habría producido socavación y hundimiento del pilar
Problemas:
1.- La cara plana del pilar y zapata, perpendicular a la dirección de la corriente del río, ha producido la socavación de la base del pilar, que parece tener poca profundidad y ha comprometido la estabilidad del puente.
Advertencias:
La superestructura del puente debe estar por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar golpe de las aguas.
La estructura del puente, que esté dentro del cauce del río, debe mostrar caras hidrodinámicas ante la corriente, para evitar se produzca socavación.
Las zapatas de los pilares deben tener la profundidad adecuada y forma hidrodinámica para evitar la socavación de la zapata.
Caso 5: Puente Topará – entre Cañete y Chincha, 2015.
Se observa:
A.- Se ve la falla de uno de los puentes gemelos. B.- La losa del puente se encuentra al mismo nivel que la pista
C.- Las caras de los estribos y zapatas son planas, perpendiculares a la dirección de la corriente del río, por lo que, en una crecida se puede producir socavación y hundimiento del estribo, afectando la estabilidad del puente.
D.- La estructura de los tirantes muestra el extremo superior desprendido de su encuentro con la estructura de la Viga en arco, lo que se habría producido por la falta de desarrollo y diseño adecuado de los encuentros.
Problemas:
1.- La cara plana del estribo y zapata, perpendicular a la dirección de la corriente del río, podría producir la socavación de las bases y comprometer la estabilidad del puente.
2.- Los tirantes no han tenido una unión efectiva con la estructura de la viga en arco, y debido al peso de un camión el esfuerzo ha superado la adherencia de los aceros de refuerzo habiéndose arrancado y producido el colapso del puente.
Advertencias:
La superestructura del puente debe diseñarse, siempre, por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar golpe de las aguas.
Los estribos del puente deben anclar con alas en 45° a cada lado del estribo.
La estructura del puente atirantado, debe diseñarse considerando un adecuado encuentro entre las columnas y la viga en arco, con suficiente longitud de desarrollo y ganchos que permitan la transferencia de esfuerzos a la viga en arco.
Caso 6: Construcción de nuevo puente Topará – 2024
Se observa:
A.- La losa del puente se encuentra ligeramente encima del nivel de la pista, mostrando parte de la superestructura dentro del cauce dl río, que en una máxima avenida podría golpearla, produciendo esfuerzos y vibraciones.
C.- Tiene un pilar central y zapata, con caras planas, perpendiculares a la dirección de la corriente del río, por lo que, en una crecida se puede producir socavación y hundimiento del pilar, afectando su estabilidad y la del puente.
Problemas:
1.- La cara plana del pilar y su zapata, perpendicular a la dirección de la corriente del río, podría producir la socavación de la base y comprometer la estabilidad del puente.
2.- Los tirantes no han tenido una unión efectiva con la estructura de la viga en arco, y debido al peso de un camión el esfuerzo actuante ha superado la poca adherencia de los aceros de refuerzo, que no han tenido transmisión a la estructura de la viga en arco, habiéndose arrancado los aceros, separado la losa del puente y producido el colapso.
Advertencias:
La superestructura del puente debe diseñarse, siempre, por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar golpe de las aguas.
El pilar central debe presentar formas hidrodinámicas ante las corrientes del río, tanto en el pilar como en su zapata, para evitar la turbulencia y socavación.
Caso 7: Puente Tambo Real en Chimbote
Se observa:
A.- Se ve un puente metálico apoyado en una losa de concreto armado integrado con el estribo, que ha fallado inclinándose y jalando la losa de concreto.
B.- La cara del estribo se observa plana ante la corriente del río, sin tener alas laterales que se empotren en el borde del cauce en 45°
Problemas:
1.- La cara plana del estribo ha provocado la socavación de la base y se ha producido la inclinación del estribo hacia el interior del río.
2.- La falta de alas de concreto armado, en 45° que se empotren en los bordes del cauce y le proporcionen más estabilidad al estribo.
Advertencias:
La superestructura del puente debe estar por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar golpe de las aguas.
Los estribos del puente deben anclar con alas en 45° a cada lado del estribo, a fin de proporcionarle mayor estabilidad.
Caso 8: Puente Huaycoloro – tipo losa, antes y futuro.
La losa del puente Huaycoloro se había desplazado, por la acción de las aguas llevando palizadas durante el Niño Costero de 2017 empujándola hasta juntarse con la segunda losa, debido a que, los dos puentes tipo losa no tenían cajuelas para apoyarse sobre los estribos y las vigas colgadas estaban en el mismo cauce, no sobre él.
Se observa:
A.- Se ve la losa de concreto al mismo nivel que los bordes de la pista, quedando la superestructura dentro del cauce, sujeta a que sea golpeada durante las máximas avenidas.
B.- La losa se observa apoyada sobre los estribos, sin cajuelas donde se apoyen y eviten su desplazamiento.
Problemas:
1.- La superestructura se encontraba dentro del cauce y la losa no tuvo confinamiento de los estribos, lo que permitió su desplazamiento.
Advertencias:
La superestructura del puente debe estar por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar golpe de las aguas.
Los estribos del puente deben anclar con alas en 45° a cada lado del estribo y las partes que estén dentro del cauce deben mostrar caras hidrodinámicas ante la corriente, para evitar se produzca socavación.
La losa del puente losa debe apoyarse en cajuelas que tengan los estribos, para evitar su desplazamiento lateral.
Caso 9: Puente Huaycoloro – reconstruido con nuevo diseño.
Se observa:
A.- Se ve la losa de concreto elevada en la parte central sobre el nivel de los bordes de la pista, quedando la superestructura por encima del cauce, evitando que sea golpeada durante las máximas avenidas.
B.- Se ha construido una losa de mayor longitud, al haberse ensanchado el cauce en el lugar donde se ubica el puente.
Problemas:
1.- La superestructura se encontraba dentro del cauce y la losa no tuvo confinamiento de los estribos, lo que permitió su desplazamiento.
Advertencias:
La superestructura del puente está por encima del nivel de los bordes del río, aproximadamente 50 cm., Lo que evitaría sea golpeada por las aguas.
La losa del puente se encuentra encajada en los estribos, lo que evitará su desplazamiento lateral, y la superestructura no se encuentra dentro del cauce del río.
Caso 10 Puente Huampaní, de un tramo.
Se observa:
A.- La losa de concreto está al mismo nivel que los bordes de la pista, quedando la superestructura dentro del cauce, sujeta a que sea golpeada durante las máximas avenidas.
B.- El estribo no tiene alas laterales en 45° y presenta una cara plana ante la corriente, lo que produce socavación de la base del pilar
Problemas:
1.- La superestructura se encuentra dentro del cauce y puede ser golpeada por las aguas, produciendo vibraciones y esfuerzos no previstos.
Advertencias:
La superestructura del puente debe estar por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar golpe de las aguas.
Los estribos del puente deben anclar con alas en 45° a cada lado del estribo y las partes que estén dentro del cauce deben mostrar caras hidrodinámicas ante la corriente, para evitar se produzca socavación.
Caso 11 Puente Chancay, simplemente apoyado en estribos y pilares.
Se observa:
A.- La losa de concreto está al mismo nivel que los bordes de la pista, quedando la superestructura dentro del cauce, sujeta a que sea golpeada durante las máximas avenidas.
B.- Los pilares presentan caras planas ante la corriente, lo que produce socavación de las bases de ambos pilares.
Problemas:
1.- La superestructura se encuentra dentro del cauce y puede ser golpeada por las aguas, produciendo vibraciones y esfuerzos no previstos.
2.- No se ha considerado estudios hidrológicos para realizar el diseño de la estructura del puente en una curva del río.
Advertencias:
La superestructura del puente debe estar por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar golpe de las aguas.
Los pilares del puente y sus zapatas deben mostrar caras hidrodinámicas ante la corriente, para evitar se produzca socavación.
CONCLUSIONES:
1.- Todos los puentes deben diseñarse con la superestructura por encima del nivel de los bordes del río, al menos 50 cm a 1 m. para evitar el golpe de las aguas y su deterioro.
2.- Los puentes deben diseñarse considerando estudios hidrológicos y los esfuerzos que se producirán en la estructura del puente.
3.- Los estribos, pilares y sus zapatas deben tener forma hidrodinámica.
4.- Los estribos deben estar anclados, con alas en 45° en cada costado, o tener suficiente longitud para que no se produzca socavación de las bases.
5.- La losa del puente losa debe estar colocada sobre cajuelas formadas en los estribos a fin de evitar desplazamientos laterales.
