Un puente se compone de tres partes principales: infraestructura, superestructura y obras accesorias. A continuación, se describen cada una de estas partes y sus componentes clave.
Superestructura
La superestructura es la parte superior del puente. Está conformada por el tablero y el sistema de apoyo, que generalmente incluye placas de apoyo elastoméricas. Estas placas permiten el traspaso de las cargas a la infraestructura.
Infraestructura
La infraestructura del puente está compuesta por cepas, estribos y fundaciones. Esta estructura soporta la superestructura y distribuye las cargas al suelo.
Obras Accesorias y Sistemas de Prevención
Como medida precautoria en el diseño de puentes, se contempla un sistema de prevención de pérdida de apoyo para limitar los desplazamientos excesivos relativos entre la superestructura e infraestructura, los que podrían ocurrir por efecto de la destrucción del sistema de apoyo durante y después de ocurrido un evento sísmico. El Manual de Carreteras (MC) establece una guía para el diseño de los diferentes sistemas de prevención de pérdida de apoyo. En este artículo se citarán los siguientes accesorios de estos sistemas: placas para topes laterales sísmicos, barras antisísmicas, juntas y adicionalmente placas de apoyo.
Placas de Apoyo Elastoméricas
También conocidas en la industria como placa de apoyo, goma o neopreno, es el accesorio más usado para la conexión entre cada viga y su posición en la mesa de apoyo en puentes y pasarelas. Se compone de un pad de caucho sintético o caucho natural, según norma AASHTO y ASTM, junto a planchas interiores de 2 mm como refuerzo distribuidas en el espesor del pad. Estos elementos, moldeados bajo presión y temperatura (vulcanizado), conforman un sistema de apoyo estructural capaz de soportar distintas deformaciones, traslaciones y rotaciones que se desarrollan por efecto de cargas, acción térmica y creep.
Las placas de apoyo se especifican por las propiedades del elastómero (propiedades físicas, resistencia al calor y compresión set), control dimensional, envejecimiento con ozono, adherencia goma-metal y ensayos de control de calidad.
Hasta hace unos años se especificaba un “pad” de neopreno que se adhería con pegamento; luego se incluyeron placas exteriores al pad (vulcanizadas) para que estas fueran soldadas a insertos que se dejaban embebidos en viga y mesa de apoyo. El sistema ha seguido evolucionando los últimos 5 años y en la actualidad la especificación considera placas apernadas lo que se traduce en beneficios para la fabricación e instalación y otorgan un mejor desempeño al aumentar las restricciones al deslizamiento.
En la figura 1 se muestra el diseño vigente que lo conforma el pad de caucho con placas interiores que a su vez se encuentra confinado entre dos placas exteriores de espesor 22 mm (todo este paquete de materiales se vulcaniza). Las placas exteriores tienen perforaciones con hilo interior para conectarse a través de tornillos o pernos a la placa de anclaje de 25 mm. Con lo anterior se conforma una placa de apoyo “prefabricada apernada” que tiene la ventaja de poder ser luego apernada o soldada a la placa de repartición que se deja embebida en la viga y en la mesa de apoyo.
Respecto al diseño, pueden encontrar detalles en Anexo 3.1000-A del Volumen 3 del MC.
Placas para Topes Laterales Sísmicos
Son “pads” de caucho fijados sobre una placa de acero que a su vez tiene pernos o fierro de construcción en gancho que embebidos en los topes laterales sísmicos de hormigón armado cumplen la función de amortiguar el impacto por movimientos del tablero en la dirección perpendicular al eje del puente para un evento superior al de diseño.
Juntas de Dilatación
Las de mayor uso en Chile son las juntas elastoméricas y de policloropreno, también conocidas como juntas modulares o de cojín (con perfiles de acero interiores y sin bastidor de acero exterior) y juntas preformadas (tipo jeene), respectivamente.
Las juntas de dilatación dan continuidad al acabado superficial del pavimento sobre la losa del tablero y cumplen la función de absorber los desplazamientos que según los criterios de diseño y deformaciones de la estructura van a quedar reflejadas en la dimensión y tipo de junta a instalar. Lo esencial es que deben contemplar un desplazamiento mínimo tal que garanticen los deslizamientos sísmicos completos de las placas de apoyo consideradas en el diseño.
Barras de Anclaje Antisísmicas
Tienen como función restringir el movimiento vertical del tablero. Se fijan en la infraestructura, estribo o cepa, por anclaje recto o con gancho, y se extienden verticalmente hasta la losa de la superestructura buscando evitar la tracción en el sistema de apoyo. Normalmente atraviesan los travesaños de los tableros, por lo cual se ubican dentro de tubos o vainas que permiten que la barra tenga la flexibilidad suficiente y no falle por corte horizontal.
Suministros Críticos y Estratégicos
Las placas de apoyo, placas para topes laterales sísmicos, juntas de dilatación y barras antisísmicas son tipificados en general como accesorios para puentes y por la relevancia que últimamente han adquirido a nivel de diseño, materialidad y función en la estructura, se tornan cada vez más en suministros críticos. En cada proyecto la búsqueda de un proveedor que logre abarcar una gran cantidad de estos accesorios beneficia a las constructoras por la reducción de gastos administrativos, mejor coordinación en programación de fabricación y entregas, mayor trazabilidad de los procesos, mejor control de calidad y por ende, mejor servicio.
Proyectos Destacados
Enlace Santa Elena (Viaducto Colina)
El enlace es un importante hito de la infraestructura vial ubicado en la comuna de Colina y beneficia a quienes circulan por la Ruta 57 en dirección Sur a Norte que ahora pasarán por el Viaducto sobre la Ruta 57 conectándose a la zona residencial de Santa Elena. El viaducto se conforma de siete tramos (vanos), 5 de ellos con vigas prefabricadas pretensadas de hormigón (modificación de proyecto) y 2 con cajón metálico. El proyecto original consideraba un tablero de hormigón armado a construir in situ con sistema de apuntalamiento y torres de moldaje tradicional que hubiese significado alta interferencia e impacto vehicular por desvíos y extensión de plazo de construcción.
Mejoramiento Rut 41 CH
Para el mejoramiento de ruta 41 CH en la provincia del Elqui, se contempló la construcción de 4 puentes: Camarón, Chacay, Juntas 2 y 3. Las vigas prefabricadas de hormigón se fabricaron a pie de obra, bajo un proceso constructivo postensado, opción considerada por la Constructora bajo fundamentos de ubicación geográfica de los Puentes.
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