NTRODUCCION Un puente es una construcción, por lo general artificial, que permite salvar unaccidente geográfico o cualquier otro obstáculo físico como un río, un cañón,un valle, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua, o cualquier obstrucción.El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y la naturaleza delterreno sobre el que el puente es construido.Los puentes pueden ser clasificados por la forma en que las cuatro fuerzas detensión, compresión, flexión y tensión cortante o cizalladura están distribuidasen toda su estructura. La mayor parte de los puentes emplea todas las fuerzasprincipales en cierto grado, per pero o sólo sólo unas pocas cas pred redominan. an. Existe isten n seis seisttipo ipos princ incipa ipales les de puentes: tes: puente entess viga iga, en méns énsula, la, en arco, colgantes,atirantados y apuntalados. El resto de tipos son derivados de estos.Se usan diversos materiales en la construcción de puentes, nos enfocaremosen los puentes de concreto y presentaremos un ejemplo sencillo de su diseño.
MARCO TEORICOFabricación de la mezclaa) Almacenamiento de los agregados Cada tipo de agregado se acopiará por pilas separadas, las cuales se deberánmantener libres de tierra o de elementos elem entos extraños y dispuestos de tal forma, que seevit e al máximo la segregación de los agregados.Si los acopios se disponen sobre el terreno natural, no se utilizarán los quincecentímetros (15 ( 15 cm) inferiores de los mismos. Los acopios se construirán por capasde espesor no mayor a metro y medio (1,50 m) y no por depósitos cónicos.Todos los materiales a utilizarse deberán estar ubicados de tal forma que no causeincomodidad a los transeúntes y/o vehículos que circulen en los alrede dores. Nodebe permitirse el acceso de personas ajenas a la obra. b) Suministro y almacenamiento del cemento El cemento en bolsas se deberá almacenar en sitios secos y aislados del suelo, enrumas de no más de siete ocho (8) bolsas.Si el cemento se suministra a granel, se deberá almacenar en silos apropiadosaislados de la humedad. La capacidad máxima de almacenamiento se rá la suficientepara el consumo de dos (2) jornadas de producción normal.Todo cemento que tenga más de tres (3) meses de almacenamiento en sacos o seis(6) en silos, deberá ser examinado por el Supervisor, para verificar si aún essusceptible de utilización. Este
examen incluirá pruebas de laboratorio paradeterminar su conformidad con los requisitos de la Norma Técnica Peruana. c) Almacenamiento de aditivos Los aditivos se protegerán convenientemente de la intemperie y de todacontaminación. Los sacos de productos en polvo se almacenarán bajo cubierta yobservando las mismas precauciones que en el caso del almacenamiento delcemento. Los aditivos suministrados en forma líquida se almacenarán en recipientesestancos. d) Elaboración de la mezcla Salvo indicación en contrario del Supervisor, la mezcladora se cargará primero conuna parte no superior a la mitad (½) del agua requerida para la tanda; a continuaciónse añadirán simultáneamente el agregado fino y el cemento y, posteriormente, elagregado grueso, completándose luego la dosificación de agua durante un lapso queno deberá ser inferior a cinco segundos (5 s), ni superior a l a tercera parte (1 /3) deltiempo total de mezclado, contado a partir del instante de introducir el cemento y losagregados.Como norma general, los aditivos se añadirán a la mezcla disueltos en una parte delagua de mezclado. CONSTRUCCION DE PUENTES EN CONCRETO,CON EL SISTEMA DE VOLADIZOS SUCESIVOS UN POCO DE HISTORIA Con la aparición del concreto preesforzado, se comenzaron a desarrollar algunas aplicaciones quepermitían tener secciones más livianas y disminuir los efectos del flujo plástico y de la retracción.Dentro de esos desarrollos está la construcción de puentes mediante el sistema de voladizossucesivos.La técnica de los voladizos sucesivos para puentes tuvo su primera aplicación en el Puente Río doPeixe, construido en 1930 en el sur de Brasil, con una luz de 60 m. También en Sur América se dioun proyecto emblemático, que trata de tres puentes en arco entre La Guaira y Caracas, construidosen el año 1950. La parte inferior de los arcos e mpleó el sistema y el tablero se fijó a los estribosmediante cables provisionales. A partir de 1987 se comenzaron a mover las pilas del puente debido auna falla geológica, hecho que generó en la estructura una serie de deformaciones y agrietamientos.Carro y su sistema de anclaje alvoladizo ya construido1
A partir del año 1950 se construyeron varios puentes con este sistema. En Alemania los primerosproyectos que utilizaron dovelas sucesivas fueron el Puente Balduinstein sobre el Lahn, construido enla década de 1950, con una luz de 62 m; en 1952 en Worms, el puente sobre el Rin, con una longitudde 114 m. A partir de la década de los años sesenta se empezó a aplicar este sistema constructivo enotros países del mundo. SISTEMA CONSTRUCTIVO Existen dos técnicas básicas para la construcción de puentes mediante el sistema de voladizossucesivos, una de ellas emplea dovelas prefabricadas, las cuales se izan mediante grúas y otrosequipos; la otra técnica consiste en vaciar las dovelas in situ. En el presente artículo se hará énfasisen el segundo método constructivo. En el proceso se utiliza un sistema de obra falsa apoyada sobrelos tramos ya construidos, el cual recibe el nombre de "carro"; el desplazamiento se realiza simétricamente desde los apoyos hacia los centros de las luces, a medida que avanza se van dejandoconstruidos los tableros. Cada "carro" se apoya en el borde del voladizo ya construido y soporta lasfuturas dovelas. Para contrarrestar el peso del concreto fresco, la formaletería y el peso vivo, entreotros, el "carro" utilizaba anteriormente un contrapeso que significaba un aumento de carga muertaque debía sostener el voladizo durante la etapa constructiva. Actualmente, lo que se hace es anclar lazona posterior del "carro" al voladizo ya construido mediante barras metálicas. El desplazamiento delcarro se hace apoyado en perfiles metálicos que sirven de riel a todo el sistema.Una vez anclado el "carro", se realizan las labores de armado del refuerzo y vaciado del concreto;cuando la dovela se haya endurecido y alcanzado resistencia, se procede a templar los cables. Eltiempo que
normalmente se invierte para la construcción de una dovela es de siete días; estaejecución comprende el avance del "carro", el ajuste del encofrado, armado del refuerzo, cables yanclajes, llenado y por último, el tensado. DIMENSIONAMIENTO DE TABLEROS En general la sección longitudinal más usual es la de altura total variable en forma parabólica a partir del centro de la luz. Esta variación generalmente se hace con una parábola de segundo grado. Laaltura total oscila entre L/16 y L/2O, en los arranques, a L/40 y L/50, en el centro de la luz.La geometría de la placa y el espesor de las almas del cajón se conservan constantes a todo lo largodel tablero para simplificar la formaleta interior, sin embargo, en algunos casos especiales, s e hanrealizado cajones con almas de espesor variable.Por el contrario, la placa inferior normalmente presenta un espesor variable, de 15 a 20 cm en elcentro de la luz, dependiendo del diámetro de los cables de continuidad, hasta un máximo en los apoyos. Esta variación del espesor puede que no se presente en toda la luz, es viable considerar untramo de espesor constante y luego una variación lineal de espes or hasta los apoyos.En cuanto a la sección transversal, es n otablela tendencia a reducir el número de almas dadoque a mayor número de almas, mayor es lacomplejidad en los encofrados interiores. Engeneral, para anchos totales de tablero de 13m o menos, es imperativo el uso de un cajónmonocelular, los cuales pueden tener carasverticales o inclinadas mejorando aspectosestéticos pero requiriendo formaletas máscomplejas. En Suiza se construye un cajónmonocelular con un ancho total superior a los26 m.Más allá de los 15 m de ancho total de tableroes razonable la asociación de dos vigas decajón simple unidas por la losa superior, logrando anchos cercanos a 26 m. REALIZACIONES EN COLOMBIA En Colombia, la primera utilización devoladizos sucesivos aparece con elpuente sobre el río Magdalena enBarranquilla, cuyo tramo principalconsiste en una luz central de 140 mcon dos luces laterales de 69,50 m. Eneste puente se combinaron voladizossucesivos con cables exterioresprovisionales y un tirante defi nitivoanclado, aproximadamente, en el terciode la luz central. La altura del cajón esde 3 m, constantes en toda la longituddel tramo principal del puente.Este puente, dado al servicio a mediados de 1974, fue diseñado por el ingeniero Ricardo Morandi yconstruido por un consorcio de las firmas Cuellar Serrano Gómez de Colombia y Lodigiani de Italia En 1976 empezó a funcionar el puentesobre el río Juanambú, primerarealización de voladizos sucesivos acargo de ingeniería netamente nacional.En su tramo principal presenta tres lucesde 45, 90 y 45 m conformando un pórticocon sus dos pilas principales de alturascercanas a los 60 m.Entre otros puentes, que en su momentomarcaron un hito en el país, está elPuente del Comercio en la carretera Calí -Palmira. Con una luz central de 82 m yluces laterales de 41 m, el puente estásimplemente soportado en las pilas através de apoyos de neopreno. Lasdovelas se fundieron sobre carros deavance convencionales y la estabilidaddel tablero en construcción se asegurópor medio de pilas auxil iares.En 1983 se terminó la construcción del puente de La Doctrina, sobre el río Sinú, en la carretera Lorica- San Bernardo. Consta de tres luces de 41,80 - 83,60 - 41,80 m y su superestructura estáconformada por un cajón unicelular. Los voladizos fueron ejecutados simétricamente con un carro deavance convencional y dovelas fundidas in situ.Ya para el año 1985 se terminó el puente sobre el río Mutatá en la carretera Medellín - Turbo. Conluces de 22,6 - 76,5 y 38,25 m,la obra utilizó en la luz menor un contrapeso que funciona a la vezcomo estribo.En la década de los 90, el empleo del sistema de voladizos se vio incrementado con múltiplesrealizaciones, entre las cuales se destaca el puente sobre el Río Farallones que tiene una luz centralde 142 m. También
son notables los puentes de Plato y Puerto Arturo que recurrieron a la técnica devoladizos con luces múltiples superiores a los 110 m.4
A mediados del año 2002, se dieronal servicio dos importantesestructuras en la carretera Bogotá -Villavicencio como son el puente deServitá, con 155 m de luz central yel puente de Pipiral que con cuatroluces de 125 m continuas y en curvase constituye en una de las obrasmás sobresalientes de la ingenieríanacional.Recientemente se terminó laconstrucción de dos puentes sobre el río Cauca, ubicados en el Paso de la Torre, parte de laconcesión "Malla Vial del Valle del Cauca y Cauca". Los dos puentes son paralelos, con una longitudde 200 m, una luz central de 100 m y un ancho de tablero de 12,70 m.En el Paso del Comercio, autopista Cali-Palmira, aparecen dos puentes, uno con longitud total de 181m y luz central de 116 m y otro de 166 m de longitud, luz central de 97 m, ancho de tablero de 26,25m conformado por dos cajones adosados.Por otro lado, en la carretera Ibagué - Cajamarca, se construyeron los puentes La Salada y LaCerrajosa, estructuras curvas con ancho de tablero de 11 m, longitudes de hasta 185 m y lucescentrales de hasta 92 m. En proceso de construcción están el Puente de Pericos
y Cajones.En enero de 2006 culminó laconstrucción del puente sobre el ríoMagdalena, entre Barranca y Yondóen el sitio llamado Estrecho Galán.Es una estructura de 920 m delongitud con un puente principal de200 m de luz central, record nacionalconstruido por voladizos sucesivoscon dovelas fundidas in situ.A punto de concluirse, está el puentesobre el brazo de Mompox que tieneuna longitud total de 500 m, con unpuente principal de 130 m de luz central.5
En Puerto Araujo se inicia laconstrucción del puente sobre elrío Carare bajo el sistema devoladizos, será una estructura de300 m de longitud con una luzcentral de 150 m.Hace poco culminó laconstrucción del puente sobre elrío Sinú, en la ciudad de Montería. Puente construido mediante dovelas fundidas in situ, tiene 299 mde longitud, un ancho de 13 m y una luz principal de 1 50 m. REFERENCIAS
“Puentes construidos por voladizos sucesivos”. ARENAS DE PABLO, Juan José.En: Hormigón y acero, Madrid, 1977. No. 123, p. 117-154. Madrid -
.España.“Construcciones de puentes en voladizos sucesivos fundidos en sitio”. REDFIELD, Charles M.En: Jornadas estructurales de lo ingeniería colombiana (4: 1981 Bogotá). SCI, 1981 – p.1-18.Bogotá - Colombia.“Desarrollo y tendencias actuales en la
construcción de puentes”. FARIAS GARCÍA, Darío.Asociación Colombiana de Ingenieros Constructores Publicado con autorización del Instituto Colombiano de Productores de Cemento, autor del informe. En Boletín ICPC, mayo de 2006. Edición 106. 6
PUENTES DE CONCRETO El concreto es el material de construcción más usado para los puentes en los Estados Unidos, y de hecho en el mundo. El porcentaje de puentes construidos por año con el uso de los tres principales materiales de construcción se ilustra en la Figura 1. La aplicación del pretensado de puentes ha crecido rápidamente y de manera constante, a partir de 1949 con cables de acero de alta resistencia en el puente de Walnut Lane en Filadelfia, Pennsylvania. De acuerdo con los datos de inventario de la administración de caminos federales y puentes nacionales de 1994, como se muestra en la Figura 1, de 1950 a principios de 1990, los puentes de concreto pretensado han pasado de ser prácticamente inexistentes a representar más del 50 por ciento de todos puentes construidos en los Estados Unidos. El Pretensado también ha desempeñado un papel importante en la ampliación de la capacidad útil de puentes de concreto. A finales de 1990, las vigas empalmadas se extienden alcanzando un récord de 100 m (330 pies). La Construcción de puentes de concreto segmentados comenzó en los Estados Unidos en 1974. En la actualidad, cerca de 200 puentes de concreto segmentados se han construido o están en construcción, con luces de hasta 240 m (800 pies). A finales de la década de 1970, se eleva la construccion de un puente atirantado construido de concreto. Por 1982, el puente Sunshine Skyway en Tampa, Florida, había establecido un nuevo récord para puentes de concreto, con un vano principal de 365 m (1.200 pies). Al año siguiente, el puente Dames Point en Jacksonville, Florida, amplió el récord de 400 m (1.300 pies). CONCRETO DE ALTO RENDIMIENTO Resistencia a la compresión
Durante muchos años el diseño de elementos prefabricados de vigas de concreto pretensado se basó en concreto resistencia a la compresión de 34 a 41 MPa (5.000 a 6.000 psi). 346.7 a 418.08 kg/cm2
