30 Dic 15

Conectando las Américas: Proceso de rehabilitación del puente.

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El puente de las Américas, conecta la ciudad de Panamá con el occidente y el interior del país atravesando el Canal de Panamá. Fue inaugurado en 1962, consta de 1.669 metros de longitud divididos en 14 vanos de estribo a estribo; con un vano central de 344 metros sustentado por 46 péndolas que cuelgan de un arco metálico. Fue diseñado para soportar 3 carriles en los vanos de acceso y 4 carriles en el vano central, en previsión de una ampliación futura. En 1962 circulaban alrededor de 9.500 vehículos al día, pero en el 2004 el tráfico diario llegó a 35.000 vehículos, que acompañado de un importante deterioro de la estructura indujeron a su rehabilitación.

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Crédito: Flickr- F Delventhal

Aspectos generales de la estructura

Consta de tres secciones principales: dos viaductos de acceso más el puente principal. Los viaductos de acceso están formados por celosías de tipo Warren con tablero apoyado en el plano superior de la celosía. El puente principal se compone de dos tramos de contrapeso o anclaje (celosías de canto variable de tipo Baltimore) con tablero intermedio prolongados en sus extremos por ménsulas de las cuales cuelga el vano central, y este a su vez está formado por un arco metálico de canto variable con tablero inferior suspendido, de luz aparente de 259 m. El arco pesa casi 17.000 toneladas y su altura en la clave alcanza los 118 m sobre el canal. El tablero está constituido por una losa mixta de concreto armado de 18 cm  de espesor promedio y viguetas longitudinales con separación de 2 metros. Las viguetas descansan sobre travesaños cada 10.8 m en el tramo central y cada 7.5 m en los vanos de acceso. Las juntas de la losa, dispuestas cada 2 ó 3 travesaños, evitan que la losa incremente la resistencia y rigidez de la celosía. En toda la estructura los cordones y las diagonales que forman las celosías y los travesaños son vigas de tipo cajón roblonadas (unidas entre sí con elementos metálicos similares a un tornillo pero sin rosca) con almas llenas y alas superior e inferior aligeradas. Cada péndola del arco central está formada por 4 cables trenzados helicoidales de 7 cordones galvanizados cada uno, excepto la primera y última péndola de cada reticulado, que están constituidas por perfiles metálicos. La longitud varía desde los 7 m en el arranque hasta los 31.4 m en el centro del arco.

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Crédito: Flickr- Rita Willaert

Rehabilitación:

 

Con las inspecciones y ensayos realizados entre los años 1997 y 2005 se constató que las péndolas formadas por los 4 cables trenzados presentaban gran corrosión y pérdida de sección. De este modo se propuso la sustitución por un nuevo sistema de tirantes con cordones autoprotegidos individualmente anclados con cuñas de fatiga. A su vez se proporcionó una información extensa y suficiente para corroborar las características mecánicas del concreto. La penetración de cloruros y la carbonatación se consideraron limitadas en los concretos existentes. La inspección se centró esencialmente en el replanteo pormenorizado y extensión de los daños en pilas y estribos; se extrajeron muestras de las armaduras y se les realizaron ensayo a tracción para contrastar los valores de resistencia mecánica  reales. Se limitaron las inspecciones en las zonas con daños más avanzados en la losa, que presentaban un riesgo inminente para la estructura.

Bridge of the Americas (Panama)

Crédito: Flickr- Dgarkauskas

Con la recopilación de toda la información existente (planos de proyecto y taller, memorias disponibles e informes de inspección, mantenimiento, proyectos de ensanche y modificación del puente) y analizando los datos obtenidos en la etapa prevista, se emprendieron los siguientes trabajos:

  • Sustitución de los cables de péndolas por otros constituidos por cordones paralelos autoprotegidos, conforme a las recomendaciones del Post Tensioning Institute (PTI).
  • Análisis estructural, diseño y metodología de reemplazo de péndolas (modelo estructural, planos y especificaciones ténicas).
  • Sustitución de los bulones de las articulaciones del puente principal.
  • Recolocación de apoyos, corrigiendo su alineación.
  • Limpieza y tratamiento anticorrosivo de apoyos. 
  • Sellado e inyección de fisuras en pilas y estribos.
  • Restablecimiento de la escollera (protección de encepado de las pilas cercanas al Canal).
  • Reemplazo e instalación de nuevos elementos: barandales, escaleras, barreras de protección de los accesos, escotillas y malla de seguridad.

Durante la planificación de todos los trabajos de rehabilitación se mantuvo como directiva fundamental la seguridad y la mínima afectación al tráfico. Para ello se analizaron los requerimientos estructurales durante las fases de sustitución de péndolas y se concentraron las fases de mayor impacto, limitando las fases críticas que requerían restricciones al horario nocturno. Las operaciones críticas, tales como el corte de cables y transferencia de carga se realizaron con el cierre de 2 de los 4 carriles. El replanteo de la geometría fue la única operación que requirió un cierre total del tráfico limitado a unos 10 minutos. El resto de las operaciones se realizaron a lo largo de todo el día, cerrando solo uno de los carriles e independencia de la cargas en el tablero. De igual manera se realizó un estudio de tráfico en el que se analizó el número de vehículos que circulan en cada tramo y horario por sentido. A partir de esta información se realizaron planes alternativos de circulación, cierres de carriles y desvíos, y se minimizó el impacto de las actividades de reparación sobre los usuarios. El avance de las operaciones en el puente se realizó de manera simétrica empezando desde los extremos del arco; pues eran los cables que se encontraban en peores condiciones, los trabajos de rehabilitación se ejecutaron durante 14 meses.

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Crédito: Flickr- Bernal Saborio

Conclusión

La rehabilitación del Puente de las Américas fue considerada necesaria para restablecer un nivel de seguridad suficiente en el puente. Este tipo de rehabilitación estructural tiene habitualmente un fuerte impacto sobre el tráfico y los usuarios, así esta exitosa obra  muestra la eficiencia de un gran trabajo de ingeniería, planeación y ejecución efectivo.

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.


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Sobre el autor

Omar Javier Silva Ingeniero Civil Ciudad: Bogotá País: Colombia

Mi primer acercamiento con el concreto lo encontré de niño en uno de mis hobbies: los carros. Sabía que el concreto lo llevaban en unos camiones muy grandes, con algo atrás que daba vueltas. Esos vehículos siempre despertaban mi interés, además de que mi abuelo era ingeniero civil, constructor, y tal vez el concreto venía en la sangre... Soy ingeniero civil de la Pontificia Universidad Javeriana, con especialización en Tecnología de Construcción de Edificaciones de esa misma universidad. Desde el año 2007 estoy vinculado con la Asociación Colombiana de Productores de Concreto – Asocreto-, donde me desempeño como Jefe de Publicaciones.


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One Response to Conectando las Américas: Proceso de rehabilitación del puente.

    Borgetto Omar Facundo says:

    Hola Ingeniero. Somos estudiantes de ingeniería civil y estamos realizando una monografia sobre este puente. Antes que nada nos resulto muy interesante esta nota. Tenemos una duda respecto de la estructura, y queríamos saber si nos podrida ayudar. La duda es la siguiente: ¿como se vincula la estructura del tablero a la celosa, tanto en los tramos de los viaductos, como en el tramo central?
    Desde ya muchas gracias. Esperamos su respuesta. Saludos desde Argentina.

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