puente chilina (1)

PUENTE CHILINA INGENIERIA DE PUENTES

1 Universidad Católica de Santa María


Objetivos

Conocer las características de la Obra Puente Chilina Conocer los procedimientos constructivos, y los equipos utilizados en la obra.

Ubicación del proyecto:

El proyecto se encuentra ubicado en los distritos de Selva Alegre, Yanahuara, los puentes Norte y Sur están ubicados sobre la Vía Chilina, Egasa y el complejo Magno Pata.

Ubicación del Proyecto

Con el fin de acabar a tiempo con las actividades que la obra conlleva se ha optado por trabajar las 24 horas del día, esto se lograra con varios grupos los cuales trabajaran en distintas horas.

Situación Actual de la Obra:

La obra se encuentra en la etapa de construcción de las dovelas, tiene un porcentaje de avance de los tableros al 56.98%; se calcula que el proyecto finalizara el 23 de Noviembre del 2014.



Datos Generales

El proyecto en sí son dos puentes y dos acceso viales, ubicados en la zona de Selva Alegre son dos óvalos con un falso túnel.

Los pilares 1, 2, 3 y el tablero son empotrados y en los extremos están apoyados los estribos, el estribo 2 está ubicado en la zona de Magno Pata y el estribo 1 ubicado por el Colegio Militar.

El procedimiento constructivo del Puente Chilina esta echo por medio de los volados sucesivos

Como se mencionó anteriormente son dos puentes (Norte y Sur) para uso de transporte liviano y pesado es de tipo aporticado con cinco vanos el vano mayor tiene 157m luego está el vano de 142 m, el de 102 m y por últimos los de 100 y 59.80 m la longitud total de los dos puentes es de 1121m con un ancho de tablero de 11.30 m.

La sección transversal es una viga cajón hueca de altura variable, la mayor altura se da en los pilares y va disminuyendo la altura de 8.30m avanza y llega hasta 3.90 m y 5.50 m dependiendo del vano.



La estructura se diseña y se construye para poder salvar accidentes topográficos, naturales o artificiales y que puedan transportarse vehículos.

El puente está conformado por la infraestructura y la superestructura, la infraestructura está conformada por los pilares, las zapatas y una cimentación profunda conformada por pilotes de diámetros de 1.50 m y una altura variable de 20 a 30 m en total, la sección de la zapata es variable y se ha ejecutado 133 pilotes; los equipos usados para el pilotaje han sido una maquina pilotadora, una grúa móvil, una retroexcavadora y un equipo especial; el tiempo aproximado en realizar las cimentaciones ha sido de 6 meses, el acero utilizado es uno soldable especial.

Se debe hacer una plataforma para que entre el equipo ya que no puede estar en terreno natural debido al acomodo de estos, se empieza el trabajo de perforado, se arma el acero y por último el concreto, una vez realizado el vaciado se hace una excavación en el lugar para poder realizar el descabezado de una altura de 1.50 m y luego se arma la zapata y se empieza a armar el pilar.

Las cantidades de materiales en obra:

ConcretoResistencia Cantidad

Pilotes f’c=280 kgf/cm2 6672 m3 Cabezales f’c=280 kgf/cm2 4060 m3 Estribos f’c=280 kgf/cm2 2182 m3 Pilares f’c=350 kgf/cm2 2766 m3 Viga Cajón f’c=420 kgf/cm2 12161 m3



Acero

Pilotes y Pilares 1161335 t Estribos 222158 t Cabezales 1422227 t Vigas Cajón 1942600 t Postensado 270 ksi 12477000 t

Este acero es dimensionado.

Sección del Puente

Controles de Calidad

Los controles de calidad en la obra en el caso del concreto se hacían ensayos cada 36 horas para poder seguir ejecutando las dovelas; en el caso de la topografía se hacen un control de deformaciones de la dovela en diferentes etapas constructivas, post y pre vaciado, también se controlan las contra flechas; un control geométrico en función de la topografía con el comportamiento del concreto.

Descripción del carro de avance:

En la obra se cuenta con dos tipos de carros, los dos cumplen la misma función, es un equipo diseñado para realizar puentes en voladizo:

En este caso del puente los carros están diseñados para realizar dovelas de un largo de 5.10m con un ancho de 11.3 m, estas dovelas pesas aprox. 156t.

El carro de avance está conformado por estos elementos:

Marco principal Cercha transversal trasera y delantera Encofrados internos Plataforma de seguridad Encofrados externos



Antes de hacer el montaje de los carros de avance en la dovela se hace un pre montaje de los carros de avance sobre el nivel del terreno.

Secuencia de Armado:

Se coloca los rieles Se procede con el marco principal el cual se debe arriostrar para evitar caídas y

daños. Colocar la cercha delantera y trasera Encofrados internos y externos de los astiales Encofrado de las alas y luego se asegura la plataforma para nivelar y colocar en la

posición final

Se empieza con el armado del acero en el fondo de la losa inferior, continua con los astiales, posteriormente el acero interior en la losa superior, luego la colocación de ductos y finalmente la colocación de los anclajes para el postensado y el vaciado.

A continuación se muestran algunos detalles de los carros de avance utilizados en el proyecto:

Plano de los Carros de Avance



Carros de Avance

Medidas preventivas:

Colocación de mallas Plataforma de seguridad

El vaciado de concreto para cada dovela es mediante tuberías y ahora se vacía 8 dovelas cada semana, llegara un momento en el cual se realizar 16 dovelas por semana, la cantidad de acero que se coloca por cada mes es de 320 t y en los meses de Junio y Julio se colocarán 1000 t.

Salida

El estribo 2 es una sección tipo caja hueca, aquí es donde se apoyan los neoprenos del puente, los dos extremos de cada viaducto. Este tramo de es el vano 5, el cual se va a ejecutar con un encofrado convencional o con cimbra o falso puente, tiene aproximadamente tiene una altura de 21- 22 metros

Estribo N°2 Cimbra en el Vano 5



El proyecto constituye de 4 pilares. El pilar 4 y 3 están del lado de Yanahuara, posterior al río están los pilares 2 y 1 en el distrito de Selva Alegre.

Secuencia de ejecución de los trabajos:

Colocar los castillos. Colocar el encofrado que va a servir para el patín interior del tablero (el tablero de

esta zona tiene un peralte constante). Una vez colocado el encofrado de la losa, se podría colocar el acero; y se coloca el

encofrado exterior de las paredes o las almas. Luego se procede a colocar el acero de refuerzo convencional en la losa inferior y

las almas. Se dejan los ductos que sirven para pasar, posterior al vaciado, los cables de

postensado que son semirrígidos los cual permite darle la forma que debe tener el cable para contrarrestar los efectos de los momentos.

Se hace un postensado parcial, en ese momento se hace auto portante, podría retirarse el encofrado pero se mantiene porque es necesario para hacer el patín superior o la losa superior para completar el tablero.

Después del postensado completamos el acero de la losa superior y concluimos con el postensado.

Se retira el encofrado y se pasa al siguiente viaducto.

Se puede observar, en el pilar N°3, el viaducto norte está completamente concluido.

En el pilar N° 3 Sur está la dovela cero. Esta dovela se hace con un encofrado que va apoyado en el mismo pilar. La dovela sirve para poder montar el carro de avance y de ahí se empiece a ejecutar la dovela sucesiva.

El Pilar N°4 no tiene dovela cero, la conexión no es monolítica, ahí se apoya sobre unos apoyos elastoméricos de neopreno como si fuera un estribo más. Esto se hizo para evitar tener un pilar corto, ya que se llevaría la mayor fuerza cortante, tendrá menos desplazamiento y para que el pilar no esté restringido se libera la unión monolítica entre tablero y pilar.

Apoyos de Neopreno

En cada pilar hay torres grúa, las cuales ayudan a montar o transportar los materiales verticalmente.



En el pilar N°2 hay dos patentes, este tiene la altura más alta, aproximadamente 32 metros y el tablero 7 metros de altura.

Acá podemos ver ya el acero en el proceso de montaje de carro de avance, el marco es de la patente MRS

El cabezal tiene 3.50m de alto, es una cimentación compartida de dos pilares

Todo el tensado se hace arriba pues trabaja a momento negativo, cuando se haga el cierre aparecerá el momento positivo. Antes de liberar el carro de avance ya se ha debido utilizar todos los ductos de la losa inferior

La pendiente longitudinal es 2%. El agua llega a unos sumideros, lo recoge una tubería y por el interior del tablero se va dejar un montante que irá al estribo N°2 y por ahí se elimina el agua de lluvia.

Luego de ejecutar el tablero se ejecuta la barrera New Jersey, y sobre éstas van las barandas. Los dos puentes, viaductos, son vehiculares

Izaje y Lanzamiento de los Carros (Pilar N°1)

El pre-montaje se hace en un lugar determinado, en este caso como no había espacio, se ha realizado en la parte de EGASA. Allí se ha hecho el pre-montaje de varios elementos; los cuales se ha levantado por medio de la grúa torre o móvil. Para este caso ninguna grúa que tenemos en Arequipa tenía la posibilidad de levantar esta plataforma de trabajo. Esto se está haciendo por medio de unos gatos especiales, cada gato tiene la capacidad de levantar 20 toneladas. Todo esto pesa 34 toneladas; por lo que se tiene cuatro gatos arriba.



Planos de Ubicación del Puente Chilina

Podemos ver dos óvalos, un falso túnel, un anillo vial que sale del puente hacia la zona del Colegio Militar

Cronograma de trabajo

Este es el cronograma de trabajo que se va controlando en el proceso de ejecución de la obra, en el pilar N°3 ya se han terminado todas las dovelas.

En este tramo está la cimbra, no se hace con carro de avance a pesar de ser más rápido

Ese día se estaba ejecutando la dovela 8 del pilar N°2 y la siguiente semana se vaciaba la dovela 9 y se debe estar acabando el 25 de agosto.

El 09/05 se acabó la dovela 12 del pilar N°3, estando programado para el 19/05. Lo mismo sucede en el pilar N°2, está programado el 10/07 y se ha vaciado el 20/06. Por otro lado



había una dovela programada para el 16/06 y se hizo el 18/06. Lo cual es un retraso, pero al ser 2 días se puede recuperar.

Viaducto Sur

Pilar N°1 programado el 26/06, se debe vaciar el viernes o sábado. El sistema de voladizo sucesivo es bastante rápido.

Se tiene considerado hacer los cierres el 16 y 17 de Octubre. La obra debe ser entregada el 23 de Noviembre.

Zona del Estribo 1

El estribo 1, el Ing. Champi dio una explicación de cómo es el trabajo que se está realizando en esa zona. Se mencionó antes que en ese tramo hay un falso túnel para conectar la avenida Chilina con el puente.

Estamos en la zona del ramal norte y se construirá un falso túnel de la progresiva 50 a la 120, 70 metros. Lo que tenemos en esa zona es un sostenimiento de talud provisional, el cual consiste en una capa de unitado de 5 cm., un ballazo y después otra capa de unitado de 7.5 cm, eso es para lo zona del talud 1:6, se hace un perfilado de todo el talud y luego se echa una capa de shocret de 5cm, una vez que ha secado eso se empieza a perforar con una máquina, se utiliza pernos auto perforantes en ese terreno, la profundidad es de 4metros y el diámetro del perno es de 1 pulgada. Después de colocar los pernos se coloca una malla de 1/2" que esta con una separación de 20cm finalmente se echa una capa de unitado de 5 a 10 cm, finalmente se colocara las tuercas y las placas.

Colocación de la malla de acero



Sostenimiento de Talud

Para realizar el diseño de taludes lo primero que se hace es un estudio de suelos, en función de eso se aplica que diseño puede cumplir las características para estabilizar ese talud, en función del peso y la fuerza se diseñan los pernos auto perforantes y se calcula la distancia de perforación.

¿Por qué no ha terminado el estribo?

Porque tiene que llegar el puente de la superestructura y se tensa, por lo tanto tiene que estar abierto este tramo del estribo para poder tensar, luego del tensado cerramos.



CONCLUSIONES:

El Puente Chilina es un puente construido por avance en voladizos sucesivos. El vano principal tiene una luz de 157 m entre pilares.

La cantidad de m3 de concreto utilizado en la obra es de 30000 m3 aproximadamente.

El peso total de la estructura es del orden de 77500 t. El acero utilizado en la obra es dimensionado, ya que al realizarlo en obra

demorarían más tiempo. El Puente Chilina cruza en su desarrollo la central eléctrica de EGASA. El proyecto

tuvo que adaptarse para que en fase constructiva la interacción con la central fuera la mínima y su funcionamiento continuara sin interrupciones. Asimismo para la ejecución del tablero en esa zona se utilizarán elementos de seguridad especiales que garanticen la protección de los trabajadores de la central.

El Puente Chilina se sitúa en una zona de alta sismicidad. El puente se calcula para tener la máxima seguridad en caso de sismo de acuerdo a la normativa americana AASHTO. El puente se calcula para soportar un sismo extremo igual al terremoto con periodo de retorno de 1000 años, considerando terremotos por encima de magnitud 9. La aceleración básica (PGA) en el terreno para ese periodo de retorno es de 0.6 g. Llegando a valores de aceleración máxima en el terreno de 1.85 g para el período de vibración de 0.2 seg, de acuerdo al Estudio de Riesgo sísmico local detallado llevado a cabo.

El Puente Chilina está diseñado para una durabilidad de 100 años, que puede prolongarse con un correcto programa de inspección, mantenimiento y conservación.


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