31 Mar 16

Consideraciones para el tensionamiento de cables en puentes preesforzados

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El tensionamiento en puentes preesforzados garantiza tres parámetros importantes. Primero, que la fuerza que aplicamos a los elementos es la especificada en el diseño; segundo, mostrar cómo debe ser el comportamiento de los cables cuando se produce una transferencia normal de fuerzas a la estructura; y tercero, indicar cómo se debe comportar la estructura durante el proceso de tensionamiento. Cualquier anomalía en alguno de estos parámetros debe ser causa de suspensión del proceso. En este artículo se presentan algunas consideraciones a tener en cuenta durante el tensionamiento de los cables para estructuras de puentes preesforzado.

Fuente: Wikipedia - SA 3.0

Fuente: Wikipedia – SA 3.0

Fuerzas, presiones y alargamientos

En los planos entregados por el diseñador debe estar claramente establecido el programa de tensionamiento. En este debe figurar el orden de tensado, la fuerzas que deben ejercerse en los gatos y el rango en que deben estar los alargamientos esperados. En obra, una vez conocidas las fuerzas y las áreas activas de los gatos, se pueden deducir las presiones manométricas, que son las magnitudes que pueden controlarse mediante los instrumentos de las bombas.

Verificaciones previas al tensionamiento

El proveedor del sistema de preesforzado debe entregar simultáneamente con la llegada de los materiales a la obra los certificados de calidad correspondientes a cada uno de los componentes. Este protocolo debe cumplirse con antelación a la ejecución del tensionamiento y comprende lo siguiente:

  • Calidad de materiales: certificados de calidad del torón, de los bloques de anclaje y cuñas, y de la materia prima del ducto.
  • Resistencia del concreto: viene especificada en los planos y se comprueba mediante cilindros estándar curados en las mismas condiciones que el elemento a tensar. Es necesario establecer un cuidadoso programa de muestreo de concreto para disponer de un número suficiente de probetas y no tener que realizar ensayos complicados, como extracción de núcleos, o trabajar con información menos confiable, como la suministrada por un ensayo con esclerómetro.
Fuente: Wikimedia - Teccto

Fuente: Wikimedia – Teccto

  • Calibración de equipos: esta debe realizarse en bancos de pruebas de reconocida seriedad, exigiendo el respectivo protocolo y las curvas de calibración para presentarlos a la interventoría de la obra cuando ésta los requiera.
  • Facilidades de acceso al sitio de trabajo: todos los soportes y encofrados deben haber sido retirados y, si fuese necesario, se proveerán andamios y medios de elevación para la operación cómoda con los gastos, puesto que se trata de elementos pesados.
  • Espacio de operación: el espacio para la operación de los gatos debe ser suficiente. Se deben consultar previamente las dimensiones del equipo según el sistema que se utilice, es decir, se deben tener en cuenta las necesidades de espacio para montar equipos y operarlos.
  • Libertad de la estructura: el elemento o la estructura deberá poseer el grado suficiente de libertad que le permita deformarse de acuerdo con las fuerzas a las que estará sometido.
  • Cimbras o formaletas: al imponerse el preesforzado al elemento o estructura cambia la forma en que se transmiten las cargas a las cimbras o a los elementos de fondo de la formaleta. Si este hecho no se ha tenido en cuenta pueden presentarse accidentes.
Fuente: Flickr - Aleis Cortés

Fuente: Flickr – Aleis Cortés

  • Libertad de los torones: los torones deben moverse libremente dentro de las corazas y los dispositivos de anclaje deben estar perfectamente posicionados y limpios.

Operación de tensionamiento

En esta fase deben cumplirse ordenadamente los siguientes pasos:

  • Alistamiento del cable y colocación de anclajes: los torones deben estar limpios y libres de sustancias que puedan impedir un buen anclaje, luego se montan los bloques de anclaje y se colocan las cuñas en cada torón ajustándolas manualmente con la ayuda de un tubo. En este momento se debe poner una marca de referencia para verificación de alargamientos.
  • Colocación del gato: una vez colocados los anclajes se procede con la instalación del gato, se hace el enhebrado de los torones al gato y se instalan las mordazas o cuñas de arrastre, se conectan las mangueras del gato a la central hidráulica y se ajusta el gato hasta quedar con el mismo alineamiento del cable.
  • Tensionamiento: este proceso debe ejecutarse como se expone a continuación:
    • Purgar el aire de todas las mangueras.
    • Verificar las conexiones de los acoples.
    • Introducir presión hasta unos 30 bar y revisar que todas las mordazas operen correctamente.
    • Continuar introduciendo presión y tomar lecturas de las deformaciones cada 100 bar o 1.000 psi, de manera que se puedan realizar chequeos posteriores gráficamente.
    • La fuerza debe incrementarse de manera gradual o por etapas si así lo establecen los planos.
Fuente: Flickr - Aleis Cortés

Fuente: Flickr – Aleis Cortés

La presión inicial de la bomba no induce fuerza ni alargamiento en los cables, pues se está produciendo un acomodamiento de los mismos, tanto dentro del ducto como de los equipos. Por lo tanto deben realizarse las correcciones pertinentes para descontar el error por efecto de la acomodación del sistema.

Una vez se alcance la presión máxima especificada en planos se debe proceder con el bloqueo, ya sea por bloqueo automático o por bloqueo con acuñador hidráulico. Posteriormente al bloqueo se deben tomar medidas para verificar las pérdidas por deslizamiento o penetración de cuñas.

Para terminar se libera la presión abriendo las válvulas lentamente para proceder a retirar el gato. Todo el procedimiento se debe registrar en una planilla de control para verificar el proceso, aprobarlo y autorizar el corte de puntas de tensionamiento para continuar con la inyección.

Medidas de seguridad

Durante el funcionamiento de la bomba ninguna persona debe ubicarse detrás del gato o en sus proximidades, pues una falla en el concreto de los anclajes, la rotura de uno o más torones y/o un deslizamiento podrían hacer salir disparado el gato hacia atrás, provocando un accidente de trabajo.

Conclusión

Analizadas las consideraciones de tensionamiento que debemos tener en cuenta durante esta etapa para las estructuras de puentes preesforzados en concreto, podemos concluir que el proceso de preesforzado responde conforme a un programa de tensionamiento minuciosamente definido y que corresponda a los objetivos propuestos por el diseñador de la estructura.

Referencia: Concreto preesforzado, diseño y construcción. Asocreto. 2da edición. Páginas:78-86

 

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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