2 Informe Patologia Puente Sobre Rio Mandiva v2 18102013 (1)

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________

Patología Puente Rio Mandivá Tramo 1 Km64+270 i 15 de Octubre de 2013

i

UNIÓN TEMPORAL DESARROLLO VIAL DEL VALLE DEL CAUCA Y CAUCA

CONTROL INTERNO DURANTE

TRAMOS 1 A 7

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

1. ANTECEDENTES 1

1.1 ALCANCE 1

1.2 LOCALIZACION 1

1.3 MECANISMO DE UNA EXPLOSION Y CARACTERISTICAS DEL

FRENTE DE ONDA 2

2. INVESTIGACION DOCUMENTAL 4

3. INSPECCION VISUAL 5

3.1 DESCRIPCION GENERAL 5

3.1.1 Puente objeto de intervención por la UTDVVCC 5

3.2 INSPECCIÓN VISUAL DE PUENTES 7

3.2.1 Puente objeto de intervención por la UTDVVCC 7

3.3 TOPOGRAFÍA PUENTE REHABILITADO POR LA UTDVVCC 10

3.4 PATOLOGÍA DE LOS DAÑOS ESTRUCTURALES 11

4. PROPUESTAS DE INTERVENCIÓN 12

4.1 DEMOLICIÓN Y RECONSTRUCCIÓN DE VIGAS 3, 4, 5 Y 6 Y LA LOSA

SOBRE 12

4.1.1 Procedimiento constructivo 13

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 14

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________

Patología Puente Rio Mandivá Tramo 1 Km64+270 1

15 de Octubre de 2013


CONTROL INTERNO DURANTE LA CONSTRUCCIÓN

1. ANTECEDENTES

Minutos antes de las 2:00 de la madrugada del martes 15 de octubre de 2013, terroristas detonaron un vehículo cargado con explosivos sobre el puente del río Mandivá, provocando destrozos al puente y generando un bloqueo parcial en la vía panamericana. De acuerdo al informe oficial, la detonación destruyó diez viviendas, ubicadas cerca al puente sobre el río Mandivá, a 12 kilómetros de la cabecera municipal de Santander de Quilichao, norte del Cauca. La unión temporal Desarrollo Vial del Valle del Cauca y Cauca, realizó el estudio de patología, buscando clarificar la gravedad de los daños y definir la metodología para restituir el funcionamiento de la vía en este sector.

1.1 ALCANCE

El presente estudio de patología busca definir la gravedad de los daños causados en la estructura del puente rehabilitado por la UTDVVCC y presentar una metodología para la reparación de las estructuras afectadas.

1.2 LOCALIZACION

El puente afectado por las explosiones está ubicado a 1082 msnm, en el km 64+270 de la vía Popayán – Santander de Quilichao, Tramo 1 de la concesión Malla Vial del Valle del Cauca y Cauca, en el corregimiento de Mandivá, municipio de Santander de Quilichao.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





1.3 MECANISMO DE UNA EXPLOSION Y CARACTERISTICAS DEL FRENTE DE ONDA

El evento de una explosión se puede definir como una liberación de energía extremadamente rápida, la cual presenta calor, sonido y expansión de una capa de aire comprimido conocido como frente de onda, el cual viaja a velocidades muy rápidas expresadas normalmente en milisegundos, y se extiende radialmente desde el centro del punto de detonación. A medida que el frente de onda se expande, la presión de este disminuye con el cubo de la distancia, y cuándo encuentra una superficie, se refleja y amplifica. En la última etapa de la

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





explosión, la presión del aire comprimido en el frente de onda disminuye y eventualmente cae por debajo de la presión atmosférica. Este fenómeno ocurre cuando a pesar de que la presión de los gases es igual a la atmosférica, las moléculas de gas aun están en movimiento debido a que poseen masa y toma un poco de distancia y tiempo antes de que su momento es destruido. En este instante los gases están sobre expandidos y el resultado es un cambio de dirección en el flujo de las moléculas de aire en el sentido del origen de la carga. Un tipo de elemento que puede ser afectado por un frente de onda, resultado de una explosión, es aquel que es fijo en sus apoyos y se deforma elásticamente y plásticamente. Es el caso de las vigas y el estribo del puente. El criterio para definir el nivel de daño en una estructura o en un elemento estructural es el nivel de rotación en sus apoyos y en general el grado de deflexión.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





2. INVESTIGACION DOCUMENTAL

Se revisaron planos del diseño estructural para definir características de diseño como: Geometría de puente y sus accesos Tipo de acero de refuerzo y resistencia Tipo de y valor de la carga de tensionamiento Ubicación, geometría y resistencia de la cimentación.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





3. INSPECCION VISUAL

3.1 DESCRIPCION GENERAL

3.1.1 Puente objeto de intervención por la UTDVVCC

El puente sobre el rio Mandivá, fue objeto de intervención hacia el año 2000 por la Concesión Malla Vial del Valle del Cauca y Cauca. Salva una luz de 19.2 m. La sub estructura está conformada por un estribo de 5m de altura a cada lado del puente de 4 muros de acompañamiento de altura y longitud variable.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





La superestructura está conformada por 6 vigas en concreto reforzado de 1.48m de altura y 0.60m de ancho. La longitud de las vigas es 20.10m la viga 1 y 19.20 las vigas 2,3,4,5 y 6. El tablero en concreto reforzado de 0.18m de altura, 19.20m de longitud y 12.60m de ancho. Presenta andén de 0.80m en la margen izquierda y baranda con parales en concreto.

De acuerdo a los planos estructurales la resistencia del concreto de las vigas es de 210kg/cm2.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





3.2 INSPECCIÓN VISUAL DE PUENTES

3.2.1 Puente objeto de intervención por la UTDVVCC

La onda expansiva afecto el tablero del puente en el área central, dejando una abertura en el concreto de 3.0mx4.50m aproximadamente y todos los aceros de esa zona flectados. Las vigas 1 y 2 se encuentran en buen estado, no se aprecian deflexiones ni afectaciones que puedan poner en riesgo la estabilidad. Pueden tener afectaciones menores por efectos de la explosión, en un análisis posterior se deben verificar estas vigas para definir si requieren intervención estructural.

Viga 1 en buen estado

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





Viga 2 en buen estado

La viga No. 3 presenta colapso total.

Viga 3

Las vigas 4, 5 y 6 fueron muy afectadas y presentan alto riesgo de colapsar.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





Viga 4 falla por flexión en el centro de la luz, deflexiones excesivas

Viga 5 falla por flexión en el centro de la luz, deflexiones excesivas

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





Viga 6 falla por flexión y en el centro de la luz, deflexiones excesivas

3.3 TOPOGRAFÍA PUENTE REHABILITADO POR LA UTDVVCC

Se hicieron los levantamientos topográficos de la superficie del puente y de la sección de la superestructura. Deflexiones inducidas por la explosión y por los fallos estructurales Viga 6

Viga 5

Viga 4

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





Viga 3

3.4 PATOLOGÍA DE LOS DAÑOS ESTRUCTURALES

En el anexo 1 se relaciona las patologías de daños estructurales de barandas, losa, vigas, riostras y estribos.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





4. PROPUESTAS DE INTERVENCIÓN

Dada la magnitud del daño y la necesidad de reparar el puente lo antes posible, para normalizar el tránsito vehicular por este importante corredor vial del país. Se propone el siguiente procedimiento

4.1 DEMOLICIÓN Y RECONSTRUCCIÓN DE VIGAS 3, 4, 5 Y 6 Y LA LOSA SOBRE

ELLAS.

En general el puente tuvo gran afectación en barandas, en el tablero y fisuras y fluencia de aceros en las áreas cercanas a la explosión; la viga No. 3 colapso, las vigas 4,5 y 6 fallaron por flexión en el centro de la luz y presentan deflexiones excesivas, lo que evidencia problemas en la integralidad del elemento. El puente en el año 2000 fue objeto de intervención por parte de la UTDVVCC, logrando un ancho total de calzada de 11.00m, se adicionaron dos vigas de 0.60m x 1.48m en margen izquierda, y un voladizo de 1.25m. El grado de afectación de la losa es muy grande en las zonas cercanas al impacto y a medida que se aleja el daño es menor. Las riostras intermedias sufrieron daños considerables y generaron falla por cortante en las vigas del puente. Basados en lo anterior se recomienda la demolición de las vigas 3, 4, 5 y 6 y la losa sobre ellas. La obra se puede realizar sin cerrar el tráfico por el carril izquierdo, una vez estén las 4 vigas nuevas construidas y armado la losa, se debe cerrar el tráfico vehicular totalmente para realizar el vaciado de la losa y unir con la losa existente sobre las vigas 1 y 2, se debe usar

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





epóxico para generar puente de adherencia entre los dos concretos. Una vez alcanzada la resistencia de diseño se abre la vía nuevamente. Durante toda la etapa de construcción es muy importante la señalización para evitar accidentes y garantizar seguridad en los procesos constructivos.

4.1.1 Procedimiento constructivo

Primera etapa Flujo vehicular carril derecho

Demolición losa carril derecho.

Demolición riostras carril derecho

Desmonte y demolición vigas 3,4,5 y 6 y retiro de escombros.

Construcción vigas 3,4,5 y 6 en concreto reforzado de acuerdo a nuevo diseño.

Instalación neoprenos.

Izado de vigas

Construcción riostras carril derecho.

Construcción losa carril derecho.

Construcción andenes y barandas.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________





5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Con el atentado, el tráfico de la vía no fue afectado dado que el puente antiguo, se pudo dejar un pequeño carril a la izquierda. En general el puente tuvo gran afectación en vigas y tablero. El grado de afectación de la losa es muy grande en las zonas cercanas al impacto y a medida que se aleja el daño es menor. Las riostras intermedias sufrieron daños considerables y generaron falla por cortante en las vigas longitudinales del puente, causando seccionamiento del concreto y fluencia de aceros. Las vigas longitudinales 1 y 2 resistieron el impacto favorablemente y corresponden a la estructura no afectada. Las vigas 3,4,5 y 6 presentan fallas por flexión en el centro de la luz y deflexiones excesivas, por lo que deben demolerse y corresponden a la estructura afectada. Basados en lo anterior recomendamos corte de la estructura sobre el borde interior de la viga 2, para separar la estructura afectada (vigas 3, 4, 5 y 6) de la estructura no afectada (vigas 1 y 2) Es urgente construir y reparar el nuevo puente en su superestructura en el menor tiempo posible, para no poner en riesgo el tráfico desde y hacia el sur del país. La estructura afectada que comprenden las vigas 3, 4, 5 y 6 están en peligro de colapso, se debe limitar el ingreso de personas en esta área. Para evitar que los vehículos circulen a gran velocidad se recomienda instalar un resalto a la entrada y salida del tramo del puente que quedó en condiciones de transitabilidad.

2 Informe Patologia Puente Sobre Rio Mandiva v2 18102013 (1)

Documents

Transcript of 2 Informe Patologia Puente Sobre Rio Mandiva v2 18102013 (1)