Problemas que se presentan en los puentes y sus posibles causas
Son muchos los problemas que se presentan durante la vida útil de un puente, a continuación trataremos de sintetizar esos problemas y las soluciones que se presentan con más frecuencia.
La presencia de agua por una inadecuada evacuación de la misma da lugar a problemas muy diversos que pueden afectar tanto a los estribos como a las pilas, cabezales, arcos, bóvedas, tableros, vigas, apoyos, terraplenes de acceso, etc.
Ya sea por la propia acción directa del agua : erosiones, socavaciones, humedad.
Por su acción como vehículo de otros agentes agresivos: corrosión por sales, ataque por sulfatos, disolución de ligantes en mortero, ó por jugar un papel predominante en otros fenómeno s: reacción árido-álcali.
En las estructuras metálicas resulta evidente la importancia de evitar la presencia permanente en determinadas zonas de humedad, que acabaran siendo origen de fuertes problemas de corrosión.
Los desperfectos originados en las zonas de apoyo y juntas por las humedad que permanentemente se presentan en tales zonas.
El mantenimiento de los desagües del tablero es importante.
Las fisuras de flexión son las que se sitúan mas generalmente en la zona central del claro, incluyendo las zonas llamadas de "momentos nulos".
Nacen en la fibra inferior, cortan el cordón inferior de la viga, suben por el alma, al principio verticalmente, y luego se inclinan bajo la influencia del esfuerzo cortante cuando se aproximan a los apoyos.
Solo pueden existir fisuras inclinadas en el alma, en la cercanía de los apoyos, son fisuras producidas por el esfuerzo cortante.
Estas fisuras son activas, es decir, su abertura varia bajo el efecto diario del gradiente térmico (insolación del tablero) y bajo el de la circulación (vehículos pesados).
La razón esencial de esta fisuración es un pretensado insuficiente ante las solicitaciones de flexión de la estructura.
Se logra el objetivo de la reparación poniendo en una obra un pretensado adicional después de haber inyectado las fisuras que estén suficientemente abiertas; el umbral de una inyección es del orden de 0.2 a 0.3 mm.
Por su proximidad al mar, las altas temperaturas del verano y los vientos dominantes, el puente esta sometido a un ambiente altamente agresivo, lo que unido a la deficiente calidad de los materiales y la alta porosidad del concreto puede producir la alta carbonatación del mismo, acelerando la oxidación de las armaduras y el arrancamiento del concreto en muchas zonas.
La oxidación en mayor o menor grado de la armadura activa puede ser extremadamente grave, pues es sabido que la corrosión bajo tensión es un fenómeno que produce su rotura sin previo aviso, poniendo en peligro la estabilidad del puente.
Esta corrosión por lo general puede ser debida a dos causas: recubrimientos defectuosos o insuficientes o fallos en la inyección de las vainas.
Perdidas de recubrimiento, oxidación de armaduras, grietas y fisuras generalizadas en todos los elementos del puente, mas a menudo en el tablero y las zonas próximas a las juntas y los drenes.
Despegue del concreto de las péndolas en el tablero y arcos, oxidación de las rotulas metálicas, mal funcionamiento de los drenes del tablero, juntas no estancas y muy deterioradas, muchas veces inexistentes.
A causa de los materiales: concreto fabricado con áridos con elevado contenido del feldespatos (granitos, esquistos, pizarras, etc.), si después tiene un aporte considerable de agua, en este caso este tipo de áridos puede reaccionar con el hidróxido cálcico de la pasta de cemento, produciendo unos nuevos compuestos químicos: ceolitas, productos que son expansivos y que en un plazo más o menos largo producen la destrucción del concreto.
Los procedimientos más usuales para solucionar los problemas más comunes, en cada una de las etapas y para los elementos más comunes en los puentes, se sintetizan a continuación :
1.- Cauces y cimentaciones.
a) Limpiar, reponer y estabilizar la alineación y la sección transversal del cauce.
b) Para evitar erosiones y socavaciones: utilizar gaviones o muros de mampostería o de concreto ciclópeo.
c) Reconstruir los conos de derrame y delantales frente a los apoyos extremos.
d) Hacer zampeados de mampostería de piedra con dentellones en el fondo del cauce.
e) Proteger los caballetes con pedraplenes o escolleras instaladas al frente y alrededor.
Subestructuras
A) Recimentación de pilas y estribos:
Utilizando concreto ciclópeo colado bajo el agua.
Construcción de una pantalla perimetral de micropilotes.
B) Reparación y refuerzo de pilas y estribos fracturados por socavación, hundimientos e inclinación por cargas.
Utilizando encamisados de concreto.
Con el adosamiento de estructuras metálicas.
C) Reparación de pilotes que presentan fractura y exposición del acero de refuerzo.
D) Reforzamiento de corona y cabezales.
E) Inyección de grietas y reposición de concreto degradado.
F) Reconstrucción de coronas y bancos de apoyo.
Superestructuras
Son muchos los problemas que se presentan durante la vida útil de un puente, a continuación trataremos de sintetizar esos problemas y las soluciones que se presentan con más frecuencia.
La presencia de agua por una inadecuada evacuación de la misma da lugar a problemas muy diversos que pueden afectar tanto a los estribos como a las pilas, cabezales, arcos, bóvedas, tableros, vigas, apoyos, terraplenes de acceso, etc.
Ya sea por la propia acción directa del agua : erosiones, socavaciones, humedad.
Por su acción como vehículo de otros agentes agresivos: corrosión por sales, ataque por sulfatos, disolución de ligantes en mortero, ó por jugar un papel predominante en otros fenómeno s: reacción árido-álcali.
En las estructuras metálicas resulta evidente la importancia de evitar la presencia permanente en determinadas zonas de humedad, que acabaran siendo origen de fuertes problemas de corrosión.
Los desperfectos originados en las zonas de apoyo y juntas por las humedad que permanentemente se presentan en tales zonas.
El mantenimiento de los desagües del tablero es importante.
Las fisuras de flexión son las que se sitúan mas generalmente en la zona central del claro, incluyendo las zonas llamadas de "momentos nulos".
Nacen en la fibra inferior, cortan el cordón inferior de la viga, suben por el alma, al principio verticalmente, y luego se inclinan bajo la influencia del esfuerzo cortante cuando se aproximan a los apoyos.
Solo pueden existir fisuras inclinadas en el alma, en la cercanía de los apoyos, son fisuras producidas por el esfuerzo cortante.
Estas fisuras son activas, es decir, su abertura varia bajo el efecto diario del gradiente térmico (insolación del tablero) y bajo el de la circulación (vehículos pesados).
La razón esencial de esta fisuración es un pretensado insuficiente ante las solicitaciones de flexión de la estructura.
Se logra el objetivo de la reparación poniendo en una obra un pretensado adicional después de haber inyectado las fisuras que estén suficientemente abiertas; el umbral de una inyección es del orden de 0.2 a 0.3 mm.
Por su proximidad al mar, las altas temperaturas del verano y los vientos dominantes, el puente esta sometido a un ambiente altamente agresivo, lo que unido a la deficiente calidad de los materiales y la alta porosidad del concreto puede producir la alta carbonatación del mismo, acelerando la oxidación de las armaduras y el arrancamiento del concreto en muchas zonas.
La oxidación en mayor o menor grado de la armadura activa puede ser extremadamente grave, pues es sabido que la corrosión bajo tensión es un fenómeno que produce su rotura sin previo aviso, poniendo en peligro la estabilidad del puente.
Esta corrosión por lo general puede ser debida a dos causas: recubrimientos defectuosos o insuficientes o fallos en la inyección de las vainas.
Perdidas de recubrimiento, oxidación de armaduras, grietas y fisuras generalizadas en todos los elementos del puente, mas a menudo en el tablero y las zonas próximas a las juntas y los drenes.
Despegue del concreto de las péndolas en el tablero y arcos, oxidación de las rotulas metálicas, mal funcionamiento de los drenes del tablero, juntas no estancas y muy deterioradas, muchas veces inexistentes.
A causa de los materiales: concreto fabricado con áridos con elevado contenido del feldespatos (granitos, esquistos, pizarras, etc.), si después tiene un aporte considerable de agua, en este caso este tipo de áridos puede reaccionar con el hidróxido cálcico de la pasta de cemento, produciendo unos nuevos compuestos químicos: ceolitas, productos que son expansivos y que en un plazo más o menos largo producen la destrucción del concreto.
Los procedimientos más usuales para solucionar los problemas más comunes, en cada una de las etapas y para los elementos más comunes en los puentes, se sintetizan a continuación :
1.- Cauces y cimentaciones.
a) Limpiar, reponer y estabilizar la alineación y la sección transversal del cauce.
b) Para evitar erosiones y socavaciones: utilizar gaviones o muros de mampostería o de concreto ciclópeo.
c) Reconstruir los conos de derrame y delantales frente a los apoyos extremos.
d) Hacer zampeados de mampostería de piedra con dentellones en el fondo del cauce.
e) Proteger los caballetes con pedraplenes o escolleras instaladas al frente y alrededor.
Subestructuras
A) Recimentación de pilas y estribos:
Utilizando concreto ciclópeo colado bajo el agua.
Construcción de una pantalla perimetral de micropilotes.
B) Reparación y refuerzo de pilas y estribos fracturados por socavación, hundimientos e inclinación por cargas.
Utilizando encamisados de concreto.
Con el adosamiento de estructuras metálicas.
C) Reparación de pilotes que presentan fractura y exposición del acero de refuerzo.
D) Reforzamiento de corona y cabezales.
E) Inyección de grietas y reposición de concreto degradado.
F) Reconstrucción de coronas y bancos de apoyo.
Superestructuras
1.- De concreto:
A) Reparación de grietas en trabes, diafragmas y losas.
Inyección de resinas epoxicas.
B) Para reforzar los elementos de la superestructura:
Adosar solerás metálicas con resinas epoxicas.
Incremento del numero de trabes.
Construir sobrelosas.
Colocar preesfuerzo longitudinal, transversal y vertical.
C) Alineamiento de superestructuras desplazadas transversalmente por asentamiento de los apoyos o por efectos dinámicos, sismos e impactos de vehículos.
2. metálicas:
A) Reparaciones por oxidación y corrosión:
Sustitución de elementos que han tenido perdidas del área de su sección transversal.
Reemplazo de remaches y pernos.
B) Para reforzar los miembros de la superestructura:
Con cubreplacas.
Con perfiles laminados.
Incremento del numero de trabes.
C) Sustitución de sistemas de piso.
D) Ampliaciones y refuerzo.
3.Arcos de mampostería y arcos de concreto:
Mampostería : ha requerido reforzamientos con arco de concreto o trabes pretensadas, afianzamiento de dovelas y, para su ampliación, se han construido sobrelosas voladas de concreto armado.
Los puentes de arcos de concreto, en general, han presentado la misma problemática que las estructuraciones de concreto reforzado.
Dispositivos de apoyo
Requieren de un programa de limpieza a intervalos regulares y protegerlos con pintura o material galvanizado.
En caso de corrosión severa que impidan su funcionamiento, deben reemplazarse.
Otros casos típicos de sustitución se presentan con mecedoras de concreto armado que se fisuran ó los apoyos que se deforman.
A) Reparación de grietas en trabes, diafragmas y losas.
Inyección de resinas epoxicas.
B) Para reforzar los elementos de la superestructura:
Adosar solerás metálicas con resinas epoxicas.
Incremento del numero de trabes.
Construir sobrelosas.
Colocar preesfuerzo longitudinal, transversal y vertical.
C) Alineamiento de superestructuras desplazadas transversalmente por asentamiento de los apoyos o por efectos dinámicos, sismos e impactos de vehículos.
2. metálicas:
A) Reparaciones por oxidación y corrosión:
Sustitución de elementos que han tenido perdidas del área de su sección transversal.
Reemplazo de remaches y pernos.
B) Para reforzar los miembros de la superestructura:
Con cubreplacas.
Con perfiles laminados.
Incremento del numero de trabes.
C) Sustitución de sistemas de piso.
D) Ampliaciones y refuerzo.
3.Arcos de mampostería y arcos de concreto:
Mampostería : ha requerido reforzamientos con arco de concreto o trabes pretensadas, afianzamiento de dovelas y, para su ampliación, se han construido sobrelosas voladas de concreto armado.
Los puentes de arcos de concreto, en general, han presentado la misma problemática que las estructuraciones de concreto reforzado.
Dispositivos de apoyo
Requieren de un programa de limpieza a intervalos regulares y protegerlos con pintura o material galvanizado.
En caso de corrosión severa que impidan su funcionamiento, deben reemplazarse.
Otros casos típicos de sustitución se presentan con mecedoras de concreto armado que se fisuran ó los apoyos que se deforman.
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