31 jul 13

Puentes en concreto por voladizos sucesivos: vía Buga-Buenaventura

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Jorge Enrique Restrepo, ingeniero de puentes en el proyecto Cisneros-Loboguerrero (Valle del Cauca), escribe para 360° en concreto la historia detrás de la construcción de megaestructuras en concreto con la técnica de dovelas o voladizos sucesivos.

En el año 2008 con el inicio de los grandes proyectos de infraestructura en el país se inicia en Colombia el auge de construcción de los puentes en voladizos sucesivos muy apropiados para salvar las depresiones propias de nuestra topografía Colombiana, destacándose los construidos sobre el corredor Bogotá–Buenaventura, la Ruta del Sol y las vías para los grandes proyectos de infraestructura energética en el país.

En el corredor Bogotá-Buenaventura y en  la Doble Calzada Buga – Buenaventura, se destacan en esta tipología de puentes los construidos en el tramo Buenaventura – Loboguerrero dentro de los cuales a la fecha se construyen los correspondientes al tramo 4 Loboguerrero – Cisneros, proyecto que ejecuta el Consorcio ECC.

A continuación queremos compartir de una manera sencilla y resumida la metodología de diseño y construcción de un puente por el método de voladizos sucesivos, para la cual tomaremos como referencia la vía Loboguerrero–Cisneros donde actualmente se construye un significativo número de puentes.

Puente tramo Cisneros-Loboguerrero, vía Buga-Buanventura, Valle del Cauca. Foto: Argos.

El primer paso en la etapa del diseño, una vez se tienen los datos de la topografía del sector, es definir su implantación en concordancia con el trazado geométrico de la vía que permita realizar mínimo una perforación o sondeo exploratorio del suelo por cada apoyo del puente como lo indica el código colombiano de construcción de puentes, esto con el fin de obtener la información de las variables geotécnicas necesarias que permitan un óptimo diseño estructural.

Dentro de esta etapa y para el caso del diseño de los viaductos de Loboguerrero – Cisneros, se destaca la implantación de viaductos con grandes curvaturas tanto horizontales como verticales, necesarias para salvar los obstáculos de las zonas inestables de esta parte de la cordillera occidental, mejorando la velocidad de operación de la vía y por tanto la comodidad de sus usuarios.

Las difíciles condiciones de acceso y de inestabilidad de las zonas cercanas a los apoyos principales de los viaductos ubicados en la ladera del río Dagua, obligan la construcción de pilotes de cimentación con excavación a mano, etapa que incluye la excavación sobre roca de pilotes de gran diámetro y los tratamientos de estabilización de laderas mediante la utilización de concreto lanzado incluyendo tendones y pernos de anclaje.

Finalizada la construcción de los pilotes se inicia la construcción de los dados o zapatas, los cuales tienen como función primordial transmitir y distribuir uniformemente las cargas provenientes de la superestructura a través de los pilotes y estos a su vez al suelo de fundación. Sobre estas zapatas se inicia la construcción de las pilas o columnas en concreto reforzado, las cuales son variables en sección y longitud dependiendo de las luces y altura del puente, en cuya parte superior o cabeza de pila se construye una franja de puente necesaria para poder realizar el montaje de los carros de avance requeridos para la construcción de las dovelas de la superestructura. A esta zona del puente construida in situ sobre la cabeza de la pila se le denomina sobrecimbra.

Pilotes para viaducto en concreto tramo Cisneros-Loboguerrero, vía Buga-Buenaventura. Foto: Argos.

Los carros de avance están conformados por una estructura metálica que se desplaza mediante un sistema de gatos hidraúlicos sobre la zona o etapa de puente ya construida, esta estructura metálica se diseña para que sea capaz de soportar el peso de cada tramo de puente o de viga cajón de sección variable a la cual llamamos dovela.

El carro de avance, se ancla en la dovela o tramo de puente construido a lado y lado de la columna, con lo cual permite construir el puente simultáneamente hacia los lados, avanzando por cada tramo fundido para el caso de los puentes de Loboguerrero-Cisneros hasta 10 metros de puente en un ciclo que dura aproximadamente entre 5 y 6 días.

Foto: Argos.

Foto: Argos

Esta técnica de construcción por tramos o dovelas de puente postensadas es conocida como construcción de puentes mediante el método de voladizos sucesivos y aunque este método puede llegar a convertirse en un ciclo de actividades repetitivas, cada puente en particular presenta características que lo hacen único. Como consecuencia de este proceso constructivo se hace necesario realizar una revisión cuidadosa de las deflexiones para cada una de las etapas de construcción con el fin de verificar las contraflechas correspondientes y realizar los ajustes necesarios de acuerdo al módulo de elasticidad del concreto producido en obra, si es necesario.

Durante el proceso de tensionamiento de los cables que comprimen las secciones de puente o dovelas y que permiten avanzar en forma simétrica a lado y lado de la columna, se debe controlar las elongaciones calculadas y esperadas de acuerdo a la carga a de diseño y longitud de cada cable.

Una vez unidos los voladizos que conforman el puente, se realiza el tensionamiento de los cables colocados en la losa inferior de la viga cajón para darle continuidad a la estructura convirtiendo estos voladizos y la superestructura del puente en una viga cajón continua de sección variable.

Terminada esta etapa de construcción se procede con la construcción de los acabados del puente, andenes, barreras de tráfico, barandas metálicas, juntas de dilatación, losas de aproximación sobre los aproches y finalmente su pavimentación y puesta en servicio.

Viaductos tramo Cisneros-Loboguerrero, vía Buga-Buenaventura, Valle. Foto: Argos.

Estas son las obras que conforman la vía Loboguerrero-Cisneros:

Longitud total 14 km
• Construcción de 23 puentes con una longitud de 2,45 km
• Construcción de 16 túneles con una longitud total de 9,05 km
• Consumo de concreto 170.000 m3

En video: construcción de un puente con el sistema de voladizos sucesivos

Los invitamos a compartir experiencias y comentarios sobre esta técnica constructiva y otros ejemplos en Colombia y el mundo.

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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      Redacción 360° en concreto dice:

      Jorge, muchas gracias por la apreciación.

      Saludos del equipo editorial.

      Verónica Echeverry.

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