Puente Socsi: arco atirantado con péndolas inclinadas

Como parte del proyecto “Rehabilitación y Mejoramiento de la Carretera Cañete -Lunahuaná”, se construyó el Puente Socsi, una estructura de doble vía con Arco Atirantado tipo Nielsen, ubicada en el Centro Poblado del mismo nombre. La superestructura la conforman, además, 24 pares de péndolas de barras postensadas entre las vigas y arcos.

El proyecto estuvo a cargo del Consorcio Vial Lunahuaná, conformado por las empresas San Martín Contratistas Generales S.A. y Johesa, y tuvo como subcontratistas principales a Samayca Ingenieros S.A.C., encargado del sistema de péndolas, y a Inversiones Metálicas S.A., que tuvo a su cargo la fabricación y montaje de las estructuras metálicas del puente.

El poblado de Socsi se encuentra en el distrito de Lunahuaná, provincia de Cañete. El puente que se construye en el lugar tiene una longitud de 70 m de luz entre ejes de apoyos de estribos y 14 m de flecha de arco. La superestructura de arco atirantado cuenta con un arreglo de péndolas en forma inclinada que se cruzan una vez o simplemente en forma de X; de doble vía, el cual se ha diseñado para la sobrecarga vehicular HL93. El tablero es de concreto armado con un espesor de 0.20 m.

La longitud del puente fue definida en el estudio de ingeniería desarrollado por el consultor de la carretera, conforme a los resultados de los estudios de ingeniería básica realizados, siendo las recomendaciones del diseño geométrico y el estudio hidrológico - hidráulico los más influyentes en la determinación de la ubicación y longitud.

PROCESO

El proceso constructivo del puente consistió en el montaje de las estructuras de acero del tablero, arcos y péndolas en la margen izquierda del río, luego se realizó el lanzamiento a su posición definitiva utilizando equipos mecánicos. Finalmente, se construyó la losa de concreto, se colocó el asfalto y se inyectaron las péndolas.

Samayca Ingenieros se encargó del diseño, suministro, habilitación, montaje, tensado e inyección de los 24 juegos de péndolas inclinadas con longitudes entre 4.80 m y 13.80 m. Cada péndola está formada por dos barras roscas de 32 mm de diámetro nominal ASTM A722, Tipo 2, Grado 150 del Sistema de postensado Dywidag Systems International.

El tiempo empleado para habilitación, montaje, tensado fue de cuatro semanas. Este procedimiento constructivo es de fácil aplicación, idóneo para los puentes de esta envergadura y otros de mayor longitud. Este sistema ha venido optimizándose técnica y económicamente desde el año 2001.

En condiciones de servicio y de resistencia última, las péndolas con barraroscas trabajan muy eficientemente, teniendo en cuenta que el diseño está gobernado siempre por la fatiga debido a sus componentes, como son las tuercas y acoples.

Previamente se hizo una verificación estructural de las péndolas mediante un análisis de emparrillado plano, mediante el software de análisis y diseño de puentes Midas Civil 2015 en concordancia a la normativa AASHTO – LRFD y al Manual de Diseño de Puentes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) y las recomendaciones del PTI (Post-Tensioning Institute) Sixth Edition.

El puente Socsi tiene una longitud de 70 m de luz entre ejes de apoyos de estribos y 14 m de flecha de arco. La superestructura cuenta con un arreglo de péndolas en forma inclinada que se cruzan una vez o simplemente en forma de X.

 

CARACTERÍSTICAS

El puente es de un solo tramo y dos vías. El ancho total del tablero es de 11.90 m y el ancho de rodadura de 8.40 m. Incluye dos parapetos de 0.40 m y dos veredas de 1.20 m. Para el arco y tirante, las vigas transversales y longitudinales, así como el arriostre superior, se empleó acero estructural ASTM A709 o A572 Grado 345 Fy = 345 MPa, mientras que para los conectores de corte se utilizó el ASTM A108 Grado 345 Fy = 345 MPa. Para la soldadura de vigas se dispuso de electrodos AWS E7018.

Como pintura de protección, se utilizó anticorrosivo zinc inorgánico, anticorrosivo epóxico y esmalte poliuretano. Para las péndolas se emplearon barras roscadas ASTM A722 CAN/CSA (G279-M1982) Grado 150 Fy=835 MPa, Fu=1030 MPa. Se empleó funda de protección con polietileno de alta densidad ɸ75, y Tubo Antivandálico ASTM A709 o A36 Grado 250 Fy = 250 MPa.

La losa del tablero es de concreto f’c = 28 MPa y de f’c = 20 MPa en el caso de los parapetos. La estructura se reforzó con acero fy = 420 MPa.

Los estribos de la subestructura son de tipo muro de concreto reforzado de 11.00 m de altura hasta el fondo de zapata, conformado por un muro frontal de sección variable, con muros perpendiculares al muro frontal de sección rectangular y arriostrados entre sí mediante tirantes de concreto reforzado, con cimentación semi profunda. En este caso se empleó concreto f’c = 20 MPa (210 kg/cm2) y acero de refuerzo fy = 420 MPa (4,200 kg/cm2).

Tiene una cimentación semiprofunda, conformada por un cajón de concreto reforzado de sección rectangular y dos celdas con dimensiones en planta de 13.40 m x 6.15 m y altura de 7.00 m. El concreto en fuste y borde cortante es de f’c = 20 MPa (210 kg/cm2), en relleno f’c = 17 MPa (175 kg/cm2), mientras que el acero de refuerzo fue fy = 420 MPa (4,200 kg/cm2).

ACCESORIOS DE TABLERO

Las veredas son adyacentes a la calzada con un ancho total de 0.825 m entre la cara lateral del arco y parapeto, y un ancho de 1.425 m entre las barandas y parapeto. Las barandas consisten en postes de acero con sección I con pasamanos de sección tubular de acero y dos tubos interiores para protección inferior, protegidos con el recubrimiento zinc inorgánico – epóxico – poliuretano.

Para los dispositivos de apoyo, se utilizó Neopreno de Dureza 60 Shore A, reforzado con láminas de acero grado 250, anclados mediante placas de acero y anclajes tipo barra de acero A307 o a36, embebidos en la viga cabezal.

Las juntas de dilatación están conformadas por ángulos de acero grado 250 adheridos a los extremos de la losa, y entre ellas un sello de Neopreno aligerado en su interior en forma de panal. En tanto, los tubos de drenaje son de PVC de 75 mm de diámetro y una longitud de L=600 mm. Finalmente, para la superficie de rodadura, se ha previsto la colocación de una capa de asfalto de 50 mm sobre la superficie de la losa como capa de desgaste.

Más en revista Proyecta Ed. 35.