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MANUAL PARA EL MANTENIMIENTO DE LA RED VIAL SECUNDARIA (PAVIMENTADA Y EN AFIRMADO)

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CONTENIDO

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INTRODUCCIN ................................................................................................ 12

1. DEFINICIN, COMPONENTES Y TIPOLOGA DE PUENTES ...... 14

1.1. CLASIFICACIN DE SUPERESTRUCTURA POR DISTRIBUCIN TRANSVERSAL ................................................................................................. 17

1.2. CLASIFICACIN DE SUPERESTRUCTURA POR DISTRIBUCIN LONGITUDINAL ................................................................................................. 26

1.3. SUPERFICIE DE RODADURA .............................................................. 30

1.4. TIPOS DE JUNTAS DE DILATACIN ................................................ 31

1.5. TIPOS DE APOYOS ................................................................................ 33

1.6. TIPOS DE BARANDAS .......................................................................... 35

1.7. TIPOS DE ESTRIBOS ............................................................................. 36

1.8. TIPOS DE PILAS ...................................................................................... 37

2. MATRIZ DE DIAGNSTICO .................................................................. 41

3. DIAGNSTICO DEL ESTADO DEL PUENTE ................................... 47

3.1. SUPERFICIE DE RODADURA .............................................................. 48

3.2. JUNTAS DE DILATACIN .................................................................... 48

3.3 ANDENES Y BORDILLOS 54

3.4 BARANDAS 56

3.5 CONOS Y TALUDES 58

3.6 ALETAS 60

3.7 ESTRIBOS 64

3.8 PILAS 70

3.9 APOYOS 76

3.10 LOSA 82

3.11 VIGAS 86

3.12 ELEMENTOS DE ARCO 93

3.13 CABLES, PENDOLONES, TIRANTES Y MACIZOS 96

3.14 ELEMENTOS DE ARMADURAS 98

3.15 CAUCE 102

4. ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO .............................................. 106


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4.1. RUTINARIO ............................................................................................. 106

4.1 PERIDICO 136

5. CONSOLIDACIN DE SIGLAS CDIGOS ................................... 169

5.1 CDIGOS GENERALES 169

5.2 CDIGOS DIAGNOSTICOMANTENIMIENTOFORMATOS DE CAMPO 169

6. GLOSARIO .............................................................................................. 171

7. REFERENCIAS....................................................................................... 177

8. ANEXOS ................................................................................................... 179

8.1 ESTADSTICA DE LOS PUENTES DE LA RED VIAL NACIONAL 179


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LISTA DE FIGURAS Pg.

Figura 1. Componentes bsicos de un puente de dos (2) luces 14

Figura 2. Componentes de los puentes en su superestructura e infraestructura, en un puente de viga y losa en concreto reforzado. 15

Figura 3. Componentes de un puente de armadura (Puente Cajamarca Carretera Ibagu - Armenia) 15

Figura 4. Localizacin de la losa de acceso. 16

Figura 5. Tipologa de la superestructura de los puentes 16

Figura 6. Puente de losa en forma cajn y enviajada 18

Figura 7. Puente de losa continua 18

Figura 8. Tipos de losa 18

Figura 9. Superestructura de viga y losa en concreto preesforzado. 19

Figura 10. Superestructura de viga y losa en concreto reforzado. 19

Figura 11. Superestructura de viga y losa de seccin mixta acero y concreto. 19

Figura 12. Tipologa de sistema de entrepiso vigas y losa. 19

Figura 13 Tipologa de vigas cajn. 20

Figura 14. Puente viga cajn en acero curva con losa en concreto reforzado (Puente Cra.5 con calle 26 Bogot). 20

Figura 15. Esquema de armadura de paso superior. 21

Figura 16. Puente de armadura de paso superior. Cajamarca en la va Ibagu Armenia 21

Figura 17. Puente de armadura de paso superior 21

Figura 18. Esquema de armaduras de paso inferior 22

Figura 19 . Esquema y foto de puente de armadura de paso inferior (Puente Puerto Salgar) 22

Figura 20 Esquema de armadura de paso superior. 23

Figura 21. Puente de armadura de paso intermedio 23

Figura 22. Puente peatonal en arco superior de la calle 26 va al aeropuerto (Bogot). 24

Figura 23. Esquema de arco superior. 24

Figura 24. Puente en arco superior Saldaa en el Departamento del Tolima.. 24


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Figura 25. Esquema del arco inferior abierto . 25

Figura 26. Puente de arco inferior abierto 25

Figura 27. Esquema de arco inferior cerrado 25

Figura 28. Puente de arco inferior cerrado Puente El Comn 25

Figura 29. Puente provisional tipo Bailey 26

Figura 30. Puente provisional tipo Bayley 26

Figura 31. Puente simplemente apoyado de una sola luz 27

Figura 32. Puente continuo con seccin constante compuesto por losa de concreto y vigas armadas de acero. 27

Figura 33. Puente contino con seccin variable compuesto por losa de concreto y armaduras de paso superior. 27

Figura 34. Construccin de vigas tipo Gerber. 28

Figura 35. Tipo de puente viga Gerber. 28

Figura 36.Puente en acero con pie de amigos. (Carretera Bogot Tunja) 28

Figura 37. Puente en voladizo sucesivos. 29

Figura 38. Puente colgante Luis Ignacio Andrade Carretera Bogot Honda. 29

Figura 39. Puente atirantado Cesar Gaviria Trujillo (Pereira - Risaralda) 30

Figura 40. Ejemplo de puente con superficie de rodadura en asfalto. 30

Figura 41.Ejemplo de puente con superficie de rodadura en acero. 30

Figura 42. Ejemplo de puente con superficie de rodadura en concreto. 31

Figura 43.Ejemplo de puente con superficie de rodadura en afirmado. 31

Figura 44. Junta de ngulos con neopreno. 32

Figura 45. Junta dentada. 32

Figura 46. Junta de ngulos de acero 32

Figura 47. Junta donde no hay dispositivo 32

Figura 48. Tipos de juntas de dilatacin. Nota: Los cdigos numricos en estos esquemas son los que se incluyen en la base de datos del inventario. 33

Figura 49. Tipo de apoyos en los puentes. 34

Figura 50. Apoyo con rodillos en estribo. Puente Orito Putumayo 35


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Figura 51. Apoyo con rodillos en puente Orito - Putumayo. 35

Figura 52. Ejemplo de Junta de construccin. 35

Figura 53. Ejemplo de apoyo fijo de acero, en torre del puente Cajamarca. 35

Figura 54. Baranda de pasamanos y elementos verticales de acero. 36

Figura 55. Baranda de pasamanos y elementos verticales de concreto. 36

Figura 56. Partes bsicas de un estribo con cimentacin superficial 36

Figura 57. Esquema de estribos con aletas integradas. Fuente. 37

Figura 58. Estribo con aleta integrada. 37

Figura 59. Esquema con estribo con aleta independiente. 37

Figura 60. Ejemplo de puente con estribo con aletas independientes 37

Figura 61. Esquema con estribo enterrado. 37

Figura 62. Estribo enterrado. 37

Figura 63. Esquema de pila slida. 38

Figura 64. Pila slida. 38

Figura 65. Esquema de columna sola. Fuente: 38

Figura 66. Puente con columna sola( Puente calle 26 con carrera 5 Bogot) 38

Figura 67. Esquema de pila de columna con cabezal. 38

Figura 68. Esquema de pila con dos (2) o mas columnas sin cabezal. 38

Figura 69.Esquema de pilas con dos(2) o ms columnas sin cabezal 39

Figura 70. Pila con dos (2) o mas columnas con cabezales separadas. . Fuente: Mdulo de inventario de SIPUCOL. 39

Figura 71. Esquema de pila con dos (2) o mas columnas. Con cabezal comn. 39

Figura 72. Foto de pila con dos (2) o mas columnas con cabezal comn. 39

Figura 73. Dos (2) o mas columnas con cabezal comn y diafragma (o vigas horizontales). 39

Figura 74. Columnas con cabezal. 39

Figura 75 Pilotes con cabezal. 40

Figura 76. Pilotes con cabezal y diafragma (o vigas horizontales). 40


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Figura 77. Desnivel y deterioro en juntas. Puente de los ngeles (Huila) Falta mantenimiento. Calificacin del nivel de severidad: 1 49

Figura 78. Junta sin sello y con tierra que obstruye su adecuado funcionamiento - falta de mantenimiento. Calificacin del nivel de severidad: 2 49

Figura 79. Desnivel entre el acceso y el puente producto de asentamiento. Calificacin del nivel de severidad: 4 52

Figura 80. Deterioro de junta cubierta de mezcla asfltica por su inadecuado diseo. Calificacin del nivel de severidad: 3 52

Figura 81. Falla unin soldada en junta de acero. Soldaduras intermitentes - Puente Caquet. Calificacin del nivel de severidad: 4 52

Figura 82. Falla unin entre la junta de acero 52

Figura 83. Desnivel y deterioro en junta dentada. Puente de Caquet. Calificacin del nivel de severidad: 1 52

Figura 84. Bordillo fracturado y con dao estructural Calificacin del nivel de severidad: 3 . 54

Figura 85. Bordillo descompuesto. Calificacin del nivel de severidad: 3 54

Figura 86 . Falta de Barandas. Puente Tomas Castrilln (Cauca). Calificacin del nivel de severidad: 5. 56

Figura 87. Barandas inestables por impacto Calificacin del nivel de severidad: 4. 56

Figura 88. Deterioro de concreto y acero expuesto (Puente Av. Boyac con calle 26). Calificacin de nivel de severidad. 3 57

Figura 89. Falta de mantenimiento (pintura) en baranda de acero - Puente de Bogot. Calificacin de nivel de severidad. 2 57

Figura 90. Falta de manejo de aguas de escorrenta. Puente Ro Sucio (Cauca). Calificacin de nivel de severidad: 3. 59

Figura 91. Erosin en el talud cerca al estribo, por manejo inadecuado de aguas. Puente el Playn (Meta). Calificacin de nivel de severidad: 4. 59

Figura 92. Falla de aleta por socavacin. Puente El Cerrito (Valle). Calificacin del nivel de severidad: 5. 60

Figura 93. Grietas por falta de capacidad de carga de las aletas, producidas por un probable asentamiento. Puente Venecia (Boyac). Calificacin del nivel de severidad: 3. 60

Figura 94. Asentamiento en terrapln de acceso que afecta la aleta (Puente de la Constitucin Calle 26 Bogot). Calificacin del nivel de severidad: 3. 61

Figura 95. Falla por capacidad de carga debida al empuje. Puente de la Regional Meta. Calificacin del nivel de severidad: 3 62


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Figura 96. Grietas por asentamiento o falta de capacidad de carga de los estribos. Calificacin del nivel de severidad: 5 65

Figura 97 . Grieta horizontal en la mitad de la altura del estribo. Puente de la Regional Meta. Calificacin del nivel de severidad: 3 67

Figura 98. Problemas de capacidad de carga. Puente las Juntas (Nario). Calificacin del nivel de severidad: 4 67

Figura 99 . Prdida de seccin de refuerzo principal por problemas de corrosin de estribo del puente Calle 34 con calle 26 (Bogot). Calificacin del nivel de severidad: 4 68

Figura 100. Prdida de seccin de refuerzo principal por problemas de corrosin de estribo del puente Calle 34 con calle 26 (Bogot). Calificacin del nivel de severidad: 4 68

Figura 101. Deterioro del concreto del estribo por infiltracin (Puente Carrera 50 con calle 26). Calificacin del nivel de severidad: 2 68

Figura 102. Grietas de flexo compresin de estribos. 68

Figura 103 . Material de soporte de pila afectado por socavacin (Puente el Cofre Cauca). Calificacin del nivel de severidad: 5. 71

Figura 104. Pilotes expuestos de pila por problemas de socavacin Calificacin del nivel de severidad: 4. 71

Figura 105 . Corrosin en el acero de refuerzo de pilas. Calificacin del nivel de severidad: 4 73

Figura 106. Corrosin en el acero de refuerzo de pilas. Perdida de seccin de los refuerzos. Calificacin del nivel de severidad: 4 73

Figura 107. Alta concentracin de humedad Puente Caima (Tolima). Calificacin del nivel de severidad: 2 74

Figura 108. Infiltracin y degradacin del concreto. Grietas que indican falta de capacidad de carga. Puente Guadualito (Cundinamarca). Calificacin del nivel de severidad: 4 74

Figura 109. Corrosin, fisuras longitudinales. Viaducto El Morro (Nario), Calificacin del nivel de severidad: 4 74

Figura 110. Grietas de flexin y cortante 74

Figura 111 . Forma del apoyo en el estribo con deficiencias de mantenimiento. Puente de Cajamarca. Calificacin del nivel de severidad: 2 77

Figura 112. Forma del apoyo de la superestructura con la torre del puente Cajamarca,con inadecuado diseo para la parte ssmica. Problemas de vulnerabilidad. Calificacin del nivel de severidad: 3 77

Figura 113 . Deterioro de apoyos de junta de construccin - falta de anclajes. Puente Ro Timbio (Cauca). Calificacin del nivel de severidad: 4 80


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Figura 114. Corrosin y deterioro del apoyo balancn de acero. Puente de la Regional Caquet. Calificacin del nivel de severidad: 4 80

Figura 115. Corrosin generalizada por falta de mantenimiento de apoyo de acero. Puente Tutunendo. Calificacin del nivel de severidad: 3. 80

Figura 116. Esquemas de daos de apoyo de balancn. 80

Figura 117. Esquemas y fotos de problemas en los apoyos. 81

Figura 118. Falla losas prefabricadas.. Calificacin del nivel de severidad: 23 84

Figura 119. Acero expuesto y recubrimiento insuficiente. Calificacin del nivel de severidad: 3 84

Figura 120. Infiltracin de la losa por deficiencias al tener drenes cortos y afectar la durabilidad del concreto (descomposicin). Calificacin del nivel de severidad: 3 84

Figura 121. Grietas de 0.2 mm de espesor en voladizo de losa. Calificacin del nivel de severidad: 3 84

Figura 122. Falta de capacidad de carga de la losa. Calificacin del nivel de severidad: 5 84

Figura 123. Tipos de grietas en losas. 85

Figura 124. Acero principal expuesto. Falta recubrimiento y hormigueros en el concreto. Puente El Cucharn (Meta). Calificacin del nivel de severidad: 4 88

Figura 125. Impacto en vigas por insuficiente galibo. Calificacin del nivel de severidad: 2 88

Figura 126. Acero expuesto y corrodo en un diafragma y deterioro del concreto. Puente Ro Robles. Calificacin del nivel de severidad: 3. 88

Figura 127. Grieta a cortante en viga principal de concreto reforzado. Espesor de la grieta mayor a 0.6mm Calificacin del nivel de severidad: 5. 88

Figura 128. Grieta de flexin en viga transversal de puente en acero. Calificacin del nivel de severidad: 5 89

Figura 129. Esquema para identificacin de grietas a flexin y cortante. 89

Figura 130.Grietas longitudinales producidas por la corrosin del acero o por falta de adherencia. 89

Figura 131. Grietas de torsin". 89

Figura 132.Esquema para identificacin de grietas a flexin. 89

Figura 133. Grietas de cortante vertical y horizontal en forma de "S". 90

Figura 134 . Corrosin por baja de pH y cloruros. Puente el Pial Buenaventura. Calificacin del nivel de severidad: 4 91


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Figura 135. Corrosin e impacto, gener disminucin de seccin de viga. Puente Muros (Boyac). Calificacin del nivel de severidad: 4 91

Figura 136. Manchas del concreto Calificacin del nivel de severidad: 2. 94

Figura 137. Fisuras y eflorescencias. Puente Calificacin del nivel de severidad: 3. 94

Figura 138. Fisura en pantalla de refuerzo. 94

Figura 139. Corrosin en pendoln. Calificacin del nivel de severidad: 2 96

Figura 140. Corrosin en unin entre pendoln y viga de rigidez. Puente de la Regional Meta. Calificacin del nivel de severidad: 96

Figura 141. Catenaria principal con falla en alambres. (Puente Domenico Parma Caldas). Calificacin del nivel de severidad: 3 96

Figura 142. Corrosin generalizada en remaches. Puente El pescado. Calificacin del nivel de severidad: 3 98

Figura 143. Problemas de corrosin, prdida de seccin de cordn inferior de acero. Calificacin del nivel de severidad: 5 98

Figura 144. Corrosin y falta de pernos 100

Figura 145. Falta de pernos, problemas de vibraciones Calificacin del nivel de severidad: 5 100

Figura 146. Impacto cordn superior, lo cual gener inestabilidad estructural Calificacin del nivel de severidad: 5. 101

Figura 147. Oxidacin de elementos estructurales. Puente Aguacaliente. Calificacin del nivel de severidad: 2 101

Figura 148. Socavacin de pila - Pilotes descubiertos. Puente Argelino Duran Quintero. Calificacin del nivel de severidad: 4 103

Figura 149. Socavacin local en estribos. Calificacin del nivel de severidad: 4 103

Figura 150. Socavacin local en estribos. Calificacin del nivel de severidad: 5 103

Figura 151. Socavacin local en el estribo Puente Sabandija - Tolima. Calificacin del nivel de severidad: 5 103

Figura 152. Obstruccin en el cauce que genera socavacin. Calificacin del nivel de severidad: 2 103

Figura 153. Problemas de agradacin en el canal. Insuficiencia 103

Figura 154.Problemas de contraccin del flujo. Puente Mariano (Ospina Prez (Valle). Calificacin del nivel de severidad: 3 104

Figura 155.Pilotes descubiertos. Puente Caranal (Casanare). Calificacin del nivel de severidad: 4 104


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Figura 156. Puente Banadia (Casanare). Puente que colapso recientemente por socavacin. Calificacin del nivel de severidad: 5 104

Figura 157. Socavacin en estribo del Ro San Juan (Santander). Calificacin del nivel de severidad: 3 104

Figura 158 Distribucin de los materiales de la superestructura de los puentes de la Red Vial Nacional 179

Figura 159 Distribucin de las secciones transversales de la superestructura de los puentes de la Red Vial Nacional 180

Figura 160 Distribucin de las secciones longitudinales de la superestructura. Nota: En vigas continuas esta el porcentaje de puentes en voladizos sucesivos. 180

Figura 161. Estadsticas de los tipos de juntas de la red Vial nacional. 181

Figura 162. Estadsticas de los tipos de apoyos de los puentes de la Red Vial Nacional. 181

Figura 163. Estadstica de los tipos de pilas de los puentes de la red Vial Nacional. 182

Figura 164. Estadstica de los tipos de estribos de los puentes de la red Vial Nacional. 182


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LISTA DE TABLAS

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Tabla 1. Escala de calificacin de los componentes de los puentes. 47

Tabla 2. Actividades de mantenimiento recomendadas (Juntas de dilatacin) 50

Tabla 3. Actividades de mantenimiento (Juntas de dilatacin) 53

Tabla 4. Actividades de mantenimiento (Andenes y bordillos) 55

Tabla 5. Actividades de mantenimiento (Barandas) 57

Tabla 6. Actividades de mantenimiento (Conos y taludes) 59

Tabla 7. Actividades de mantenimiento (Aletas) 61

Tabla 8. Actividades de mantenimiento (Aletas) 63

Tabla 9. Actividades de mantenimiento (Estribos) 66

Tabla 10. Actividades de mantenimiento (Estribos) 69

Tabla 11. Actividades de mantenimiento (PILAS) 72

Tabla 12. Actividades de mantenimiento (Pilas) 75

Tabla 13. Actividades de mantenimiento (Apoyos) 78

Tabla 14. Actividades de mantenimiento (Apoyos) 81

Tabla 15. Gua para ancho admisible de fisuras en estructuras de concreto reforzado bajo cargas de servicio. 82

Tabla 16. Actividades de mantenimiento (Losa) 85

Tabla 17. Actividades de mantenimiento (Vigas) 90

Tabla 18. Actividades de mantenimiento (Vigas) 92

Tabla 19. Actividades de mantenimiento (Arcos) 95

Tabla 20. Actividades de mantenimiento (Cables y pendolones) 97

Tabla 21. Actividades de mantenimiento (Armaduras) 99

Tabla 22. Actividades de mantenimiento (Armaduras) 101

Tabla 23. Actividades de mantenimiento (Cauce) 105

Tabla 24 Cdigos utilizadas en el captulo de diagnostico y mantenimiento 169


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INTRODUCCIN

Los puentes hacen parte principal de las obras de la infraestructura vial del Pas y deben ser

administrados asegurando su conservacin y funcionamiento, lo cual se realiza a travs de

actividades de inventario, inspeccin (diagnstico), capacidad de carga, mantenimiento y

rehabilitacin. En este sentido ha venido trabajando el Estado desde 1983, cuando elabor el

primer proyecto relacionado con la gestin y administracin de los puentes denominado "Revisin

peridica de puentes". Posteriormente entre 1989 y 1991 el Ministerio de Obras Pblicas y

Transporte (MOPT) y la Universidad del Cauca mediante el Programa ICFES - BID realizaron a

travs de un convenio institucional un trabajo de "Investigacin Nacional de Puentes", que

consisti en el inventario e inspeccin de daos en los puentes ubicados en cada uno de los

diferentes Distritos de Obras Pblicas.

Posteriormente en 1996, mediante un convenio internacional de asistencia tcnica entre el

Instituto Nacional de Vas y la Direccin de Carreteras del Ministerio de Transportes de Dinamarca,

se implement el Sistema de Administracin de Puentes de Colombia (SIPUCOL), que consta de

diferentes mdulos de gestin de los puentes y una base de datos especializada. A travs de este

sistema el Instituto Nacional de Vas (INVIAS) ha fortalecido la gestin en el tema de puentes el

cual est conformado por diversos mdulos como inventario, inspeccin principal, inspeccin

especial, mantenimiento rutinario, capacidad de carga, etc. Este Sistema de Gestin se define

como una aproximacin racional y sistemtica, para organizar y llevar a cabo todas las actividades

relacionadas con el manejo y la administracin de los puentes. Tiene los siguientes alcances:

Prediccin de las necesidades de mantenimiento y de los fondos requeridos.

Elaboracin de listados de puentes por prioridades de mantenimiento y rehabilitacin.

Identificacin de puentes con restricciones o limitaciones de servicio.

Bsqueda de la mejor alternativa para rehabilitacin de cada puente desde el punto de vista

tcnico y de beneficio-costo.

Cuantificacin de los costos de inversin por puente.

Identificacin de las obras de mantenimiento menor.

Determinacin de la capacidad de carga de los puentes y sus restricciones.

En este Manual se presenta el captulo de puentes, cuyos lineamientos se han concebido teniendo

en cuenta los antecedentes antes mencionados y empleando parte de los conceptos y

experiencias de este Sistema de Administracin de Puentes de Colombia (SIPUCOL), articulndolo

para que sea un aporte novedoso e importante para complementar y contribuir con las labores de

conservacin y recuperacin de los puentes en Colombia.


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Para su desarrollo se emple parte de la informacin bsica contenida en los mdulos de SIPUCOL,

tales como: inventario, inspeccin principal, inspeccin especial, inspeccin y mantenimiento

rutinario De esta forma este trabajo es un complemento para el Sistema de Administracin de

Puentes de Colombia, constituyndose en una nueva herramienta en el tema de gestin de

puentes, realizada por el Ministerio de Transporte y de gran utilidad para ser empleada por el

Instituto Nacional de Vas, las Concesiones, las Gobernaciones y los Municipios.

Adems se emple para su desarrollo algunos de los trabajos realizados por el Grupo de

Estructuras de la Universidad Javeriana, cuyos resultados ya han sido publicados a nivel nacional

e internacional (Ver (Muoz, E. E, 2001), (Muoz, E. et.al, 2004), (Muoz, E. et.al, 2005) y (Muoz,

E. E, 2006)). Tambin diferentes referencias de orden nacional o internacional, las cuales se

relacionan en el numeral 7 de este documento.

Finalmente se constituye en una herramienta novedosa, donde se presentan algunos conceptos

bsicos del tema de puentes, presentando algunos indicativos sobre sus diferentes materiales y

tipologas. En l se profundiza en las labores de diagnstico y mantenimiento de este tipo de

estructuras, convirtindose en un nuevo insumo para la ingeniera nacional. Este Manual est

dirigido a ingenieros civiles con fundamentos en el rea de estructuras y con experiencia especifica

en labores de inspeccin, patologa, mantenimiento y rehabilitacin de puentes.


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1. DEFINICIN, COMPONENTES Y TIPOLOGA DE PUENTES

Un puente se define como una estructura destinada a salvar obstculos naturales, como ros,

valles, lagos o brazos de mar; y obstculos artificiales, como vas frreas o carreteras, con el fin de

unir caminos de viajeros, animales y mercancas. Para sus labores de mantenimiento es

importante conocer las partes que lo componen y su funcin. As como los diferentes materiales y

tipologas de este tipo de estructuras.

Los puentes estn conformados por dos (2) partes principales: superestructura e infraestructura.

La superestructura corresponde a todos los componentes que hacen parte de su tablero, tales

como: losas, vigas, riostras, armadura, arco, cables, tirantes, pendolones, bordillos, andenes,

barandas, juntas de dilatacin, apoyos, pavimento, drenes, separadores, etc. La infraestructura

incluye estribos, torres y las aletas con su correspondiente cimentacin. Tambin las losas de

aproximacin o de acceso (Ver Figura 4), el terrapln de acceso, los conos y taludes. En las Figura 2

y Figura 3 se muestran algunas de las partes bsicas en estos puentes. Las definiciones desde los

puntos de vista estructural y vial se encuentran descritas en el numeral 6 (Glosario) de este

documento.

1Figura 1. Componentes bsicos de un puente de dos (2) luces1

1 Fuente: Esquema elaboracin propia.

Losa de concretoVigas de aceroApoyosPedestalEstriboPilotes del estriboPilaPilotes en pilasCono sobre estriboBordilloBarandaSuperficie de rodaduraLosa de accesoTerrapln de accesoJuntas de dilatacinCauce

(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)

Losa de concretoVigas de aceroApoyosPedestalEstriboPilotes PilaPilotes en pilasCono sobre estriboBordilloBarandaSuperficie de rodaduraLosa de accesoTerrapln de accesoJuntas de dilatacinCauce

(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)


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Pila Estribo

Baranda

Viga

Riostras

Losa

Bordillo

Drenes ConosY taludes

Cauce

Apoyos

Pila Estribo

Baranda

Viga

Riostras

Losa

Bordillo

Drenes ConosY taludes

Cauce

Apoyos

Figura 2. Componentes de los puentes en su superestructura e infraestructura, en un puente de viga y losa en concreto reforzado2.

Figura 3. Componentes de un puente de armadura (Puente Cajamarca Carretera Ibagu - Armenia)3

2 Fuente: Fotomontaje en base a imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS 3Fuente: Fotomontaje en base a imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS

Torre

Cimentaci n Torre

Armaduras Conos y taludes

Apoyos

Losa, vigas transversales, vigas longitudinales, juntas, etc

Torre

Cimentacin torre

Armaduras Conos y taludes

Apoyos

Losa, vigas transversales, vigas longitudinales, juntas, etc


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Figura 4. Localizacin de la losa de acceso4.

La Red Vial Nacional consta aproximadamente de 2100 puentes, sin incluir los que hacen parte de

las redes secundarias y terciarias, que administran las Gobernaciones y Municipios. El Mdulo de

inventario de SIPUCOL clasifica los componentes de la superestructura de estos puentes como se

observa en la Figura 5:

Materiales

ConcretoConcreto reforzadoConcreto preesforzadoAceroMixto (acero y concreto)MaderaConcreto ciclpeoMampostera

Tipos de seccintransversal

LosaLosa y vigasViga cajnArmadura de paso inferiorArmadura de pasosuperiorArmadura de pasointermedioArco superiorArco inferior abiertoArco inferior cerradoProvisional tipo BaileyProvisional tipo CallenderHamilton

Tipos de seccin longitudinal

Simplemente apoyadoconstante y variable.Simplemente apoyado(luces mltiples)Continuo constante y variable.Viga Gerber con seccin transversal constante y variable.Prticos sencillos y mltiplesPrtico con pie de amigosVoladizos sucesivosColganteAtirantado

Clasificacin de los componentes de la superestructura

Tipos de juntas de dilatacin

Apoyos Barandas

Placa de aceroJunta dentadaAcero con neoprenoBloque de neoprenoJunta de goma asflticaNo dispositivo de juntaJunta de cartn asfltico

Mampostera slidaConcreto slidoConcreto con pasamanosmetlicosConstruccin metlicaligeraParte integral de la superestructura

Junta de construccinBalancn de concretoPlaca de neoprenoApoyo fijo de aceroApoyo de deslizamientoBalancn de aceroApoyos de rodillosBasculante

Superficie de rodamiento

AsfaltoConcretoAceroAfirmado

Materiales








Apoyos Barandas





Mezcla asflticaConcretoAcero

Materiales








Apoyos Barandas





AsfaltoConcretoAceroAfirmado

Materiales








Apoyos Barandas





Mezcla asflticaConcretoAcero

Figura 5. Tipologa de la superestructura de los puentes

4 Fuente: Esquema - Pontificia Universidad Javeriana


Pg. 17

En el anexo de este documento, se presentan algunas estadsticas de la composicin y tipologa de

los puentes de la Red Vial Nacional, basados en el Mdulo de Inventario de SIPUCOL. Aunque esas

estadsticas, son de los puentes de la Red Vial Nacional y no de los puentes de la Red Vial

Secundaria, son indicativos que pueden servir para que los ingenieros se documenten sobre la

conformacin de las tipologas y materiales (superestructura, infraestructura, barandas, estribos,

pilas, juntas, apoyos, etc.), que generalmente tienen los puentes en nuestro pas. Adems para

que conozcan partes de las ventajas y utilidades del mdulo de inventario de SIPUCOL, cuya

experiencia puede ser utilizada y aplicada, por parte de las Entidades responsables del diagnostico

y mantenimiento de los puentes de la Red Vial Secundaria.

1.1. CLASIFICACIN DE SUPERESTRUCTURA POR DISTRIBUCIN

TRANSVERSAL

A continuacin se relacionan los tipos de seccin transversal que pueden presentar la

superestructura de los puentes:

Losa

Losa y vigas

Viga cajn

Armaduras de paso inferior

Armaduras de paso superior

Armaduras de paso intermedio

Arco superior

Arco abierto

Arco inferior cerrado

Provisionales Tipo Bailey

Provisionales Tipo Callender

Provisionales Tipo Hamilton)

A continuacin se presenta una breve descripcin de las secciones transversales, que

normalmente tienen los puentes de Colombia.

1.1.1 Losa

Esta superestructura consiste en losas que se disean y construyen generalmente macizas y en

algunos casos aligerados. Su refuerzo principal de flexin es paralelo al trfico y pueden hacer

parte de un sistema cajn o Box Coulvert. No se deben confundir con alcantarillas, ya que son

construidas cuando se necesita cubrir luces que varan entre 9 y 15 metros (Figura 6, Figura 7 y

Figura 8).


Pg. 18

Figura 6. Puente de losa en forma cajn y enviajada5 Figura 7. Puente de losa continua 6

Figura 8. Tipos de losa7

1.1.2. Losa y vigas

Este tipo de tablero consiste en losas en concreto reforzado (con refuerzo principal perpendicular

al trfico) apoyadas en vigas: de concreto reforzado, de concreto postensado o de acero armado

(seccin mixta). (Vase Figura 9, Figura 10 y Figura 11). En Figura 12 se presentan la forma como

generalmente se encuentran en diferentes puentes en Colombia. Una forma de identificar las

vigas reforzadas con las preesforzadas, es que estas ltimas tienen forma de I, bloque de anclaje

y zona de transicin.

5 Fuente: imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS 6 Fuente: imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS 7 Fuente: Mdulo de inventario SIPUCOL


Pg. 19

Figura 9. Superestructura de viga y losa en concreto preesforzado8.

Figura 10. Superestructura de viga y losa en concreto reforzado9.

Figura 11. Superestructura de viga y losa de seccin mixta acero y concreto10.

1) Losa en concreto reforzado2) Viga principal en concreto reforzado3) Riostras en concreto reforzado4) Bordillo5) Viga principal en concreto preesforzado6) Viga principal en acero7) Arriostramientos

1) Losa en concreto reforzado2) Viga principal en concreto reforzado3) Riostras en concreto reforzado4) Bordillo5) Viga principal en concreto preesforzado6) Viga principal en acero7) Arriostramientos

Figura 12. Tipologa de sistema de entrepiso vigas y losa11.

8 Fuente: imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS 9 Fuente: imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS 10Fuente: imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS 11 Fuente: Esquema de elaboracin propia.


Pg. 20

1.1.2 Vigas Cajn

Son tableros compuestos por una losa de concreto reforzado apoyada sobre vigas con seccin tipo

cajn de una o varias celdas. Estas vigas pueden ser de concreto reforzado, concreto postensado o

acero armado (seccin mixta). Un ejemplo de este tipo de seccin transversal son los puentes en

voladizos sucesivos, que tienen viga cajn con seccin longitudinal variable (Vase Figura 13 y

Figura 14).

Figura 13 Tipologa de vigas cajn12. Figura 14. Puente viga cajn en acero curva con losa en concreto reforzado (Puente Cra.5 con calle 26 Bogot).

13

1.1.3 Armaduras

Existen varios tipos de superestructuras de armaduras de acero que logran cubrir luces

representativas en rangos entre 50 y 100 metros. De acuerdo con el inventario de puentes de

Colombia, existen armaduras de paso superior, inferior e intermedio. A continuacin se hace una

breve descripcin, esquemas y fotos de cada una de ellas.

1.1.3.1 De paso superior

En las superestructuras de paso superior los vehculos pasan por encima de las armaduras y tienen

un tablero compuesto por una losa de concreto reforzado apoyada sobre vigas longitudinales de

acero y estas a su vez en vigas transversales en acero. Estas ltimas se apoyan en los nudos de los

cordones superiores de las armaduras (vase Figura 15, Figura 16 y Figura 17).

12 Fuente: esquema elaboracin propia. 13 Fuente: Mdulo de inventario SIPUCOL

Viga cajn de una solacelda

Losa

Viga cajn de tres celdas

Losa

Viga cajn de una solacelda

Losa

Viga cajn de tres celdas

Losa


Pg. 21

Figura 15. Esquema de armadura de paso superior14.

Figura 16. Puente de armadura de paso superior. Cajamarca en

la va Ibagu Armenia15

Figura 17. Puente de armadura de paso superior16

1.1.3.2 De paso inferior

Las de paso inferior estn compuestas por armaduras laterales y arriostramientos horizontales en

la parte inferior y superior. Su tablero est compuesto por una losa de concreto reforzado, vigas

longitudinales y transversales de acero que se apoyan sobre el cordn inferior de las armaduras

(vase Figura 18 y Figura 19).

14 Fuente: Esquema elaboracin propia. 15 Fuente: imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS 16 Fuente: imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS


Pg. 22

Figura 18. Esquema de armaduras de paso inferior17

Figura 19 . Esquema y foto de puente de armadura de paso inferior (Puente Puerto Salgar) 18

1.1.3.3 De paso intermedio

La superestructura de paso intermedio constan de dos (2) armaduras laterales, una losa de

concreto y vigas longitudinales y transversales en acero que tienen la misma forma de apoyo que

las armaduras de paso inferior. Se diferencian de las de paso inferior por no tener arriostramientos

en la parte superior y que su estabilidad depende de la capacidad lateral de cada armadura.

(Vase Figura 20 y Figura 21).

17 Fuente: autor. 18 Fuente: Esquema elaboracin propia.


Pg. 23

Figura 20 Esquema de armadura de paso superior19.

Figura 21. Puente de armadura de paso intermedio20

1.1.4 Arcos

Existen puentes de arco en acero, concreto o mampostera. Los de acero son superestructuras que

constan de dos (2) arcos laterales con arriostramiento superior, pendolones y vigas de rigidez.

Estos arcos trabajan generalmente a compresin con una flexin pequea y las vigas de rigidez

especialmente a flexin. El tablero consta de losa de concreto reforzado y vigas de acero apoyado

19 Fuente: Esquema elaboracin propia. 20 Fuente: imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS


Pg. 24

en la viga de rigidez. En las Figura 22, Figura 23 y Figura 24 se presentan puentes con tipologa de

arco superior, en donde los vehculos pasan por debajo de este tipo de estructuras con la cual se

logran luces importantes. En la Figura 23 se muestra su elevacin y seccin transversal.

Figura 22. Puente peatonal en arco superior de la calle 26 va al aeropuerto (Bogot)21.

Figura 23. Esquema de arco superior22. Figura 24. Puente en arco superior Saldaa en el

Departamento del Tolima.23.

En las Figura 25 y Figura 26 se presentan fotos y esquemas de puentes de arco inferior abierto.

Estos generalmente son de concreto o de mampostera y los vehculos pasan por encima de este

tipo de estructuras. Los de concreto constan de pendolones que transmiten la carga del tablero

(losa en concreto reforzado, pavimento, barandas, etc.) A los arcos laterales los cuales se poyan o

anclan en los estribos.

21 Fuente: imagen de mdulo de inventario SIPUCOL 22 Fuente: imagen de mdulo de inventario SIPUCOL 23 Fuente: imagen de mdulo de inventario SIPUCOL

Arco

Pendolones

Vigas de rigidez

Arco

Pendolones

Vigas de rigidez

Arco

Pendoln

Tablero

Arco

Pendoln

Tablero


Pg. 25

Arco inferior abierto

Figura 25. Esquema del arco inferior abierto 24. Figura 26. Puente de arco inferior abierto25

En laFigura 28 y la Figura 27 se presentan fotos y esquemas de puentes con arco inferior cerrado,

que generalmente son en mampostera.

Arco inferior cerrado

Figura 27. Esquema de arco inferior cerrado26 Figura 28. Puente de arco inferior cerrado Puente El Comn2728

1.1.5 Provisionales

Este tipo de superestructuras son puentes de acero compuestos por armaduras, que

generalmente se construyen en caso de emergencia vial, cuando por ejemplo se presenta un

colapso de un puente. Esta estructura provisional es necesaria para que la movilidad en la va no

24 Fuente: imagen tomada mdulo de inventario SIPUCOL 25 Fuente: imagen tomada inspeccin SIPUCOL-INVIAS 26 Fuente: imagen tomada mdulo de inventario SIPUCOL 27 Fuente: imagen tomada mdulo de inventario SIPUCOL 28 Fuente: imagen tomada mdulo de inventario SIPUCOL

Arco

Pendolones

Arco

Tablero (losa, pavimento, etc)

Arco

Pendolones

Arco

Tablero (losa, pavimento, etc)

document puentes

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