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Procedimientos de construcci贸n de puentes viga de hormig贸n pretensado

Puente Shibanpo (China). Construcci贸n original: 1980, desdoblamiento: 2005. Foto: 灞卞煄宕藉効. Fuente: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Shibanpo_Bridge_in_Chongqing.jpg

Uno de los ingenieros que m谩s contribuy贸 al desarrollo del hormig贸n armado, y que tuvo una actuaci贸n m谩s destacada en el origen y desarrollo del hormig贸n pretensado fue el franc茅s Freyssinet. Sin embargo, no fue hasta despu茅s de la Segunda Guerra Mundial cuando los puentes viga de hormig贸n pretensado adquirieron toda su potencia y desarrollo. El hormig贸n pretensado ha demostrado sus ventajas econ贸micas y t茅cnicas tanto para puentes de luces medias (vigas prefabricadas, por ejemplo), como en grandes luces (puentes empujados y atirantados, entre otros). El r茅cord de luz mundial para un puente caj贸n de hormig贸n pretensado es de 330 m en Shibanpo (China), terminado en 2005.

Tal es la importancia de que el proceso constructivo de un puente sea sencillo y econ贸mico, que los puentes viga se clasifican en funci贸n de dichos procedimientos. En general se pueden construir los puentes 鈥in situ鈥, con piezas prefabricadas, o de una forma mixta. Adem谩s, salvo que el puente sea muy peque帽o, los puentes viga se construyen por partes, o bien en subdivisiones longitudinales (vigas independientes que se unen mediante una losa, por ejemplo) o en subdivisiones transversales (dovelas de secci贸n completa, que dan lugar a una gran variedad de m茅todos constructivos).

Los procedimientos constructivos de los puentes viga de hormig贸n pretensado pueden clasificarse en: (a) construcci贸n sobre cimbra, (b) construcci贸n por voladizos sucesivos, y (c) construcci贸n por traslaci贸n horizontal o vertical.

Os dejo a continuaci贸n un peque帽o v铆deo explicativo al respecto.

 

 

 

 

17 octubre, 2017
 
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Introducci贸n a la t茅cnica de construcci贸n de puentes por voladizos sucesivos

Esquema del principio de la construcci贸n por voladizos

Esquema del principio de la construcci贸n por voladizos

La construcci贸n por tramos o dovelas, prefabricadas o ejecutadas 鈥in situ鈥, que avanzan en voladizo sobre las ya erigidas. El tablero avanza por tramos sucesivos soportando la parte construida el peso propio del tramo siguiente. La construcci贸n en voladizo permite liberarse de cimbras y andamios, adapt谩ndose especialmente a puentes con pilas muy altas, con valles extensos y profundos, en r铆os con crecidas violentas y repentinas o bien cuando hay que dejar libre un g谩libo para la circulaci贸n o la navegaci贸n.

Este procedimiento se puede usar en puentes rectos, arco y atirantados, de hormig贸n o met谩licos. Las dovelas prefabricadas se izan con medios de elevaci贸n potentes y se unen a las anteriores. Si se ejecutan hormigonando 鈥in situ鈥, existe un carro de avance que se apoya en las dovelas anteriores, asegurando la estabilidad de cada etapa con el pretensado de cables cuando la nueva dovela adquiere la resistencia suficiente.

La t茅cnica del voladizo se utiliz贸 en el siglo XIX en el lanzamiento de obras met谩licas, en la construcci贸n de grandes arcos y 鈥渃antilever鈥. Con la llegada del hormig贸n armado este procedimiento empez贸 a interesal a los constructores. El primer puente construido por voladizos sucesivos fue el puente sobre el r铆o Peixe en Herval (Brasil), data de 1930, siendo su autor Emilio Henrique Baumgart; se trata de un puente de hormig贸n armado de dintel continuo de tres vanos, con 68 m de luz en el central. En este puente las armaduras del tablero se extend铆an mediante manguitos roscados a medida que avanzaba el hormigonado. Sin embargo con hormig贸n armado se necesitaban muchas armaduras para asegurar la resistencia de las m茅nsulas y aparec铆a una fuerte fisuraci贸n en el extrad贸s del tablero, lo que provoc贸 que el sistema no tuviese mucho 茅xito.

Puente de Balduinstein, sobre el Lahn (Alemania). Foto: Claudia Lenau. Fuente: http://structurae.net/photos/132164-balduinstein-bridge

Puente de Balduinstein, sobre el Lahn (Alemania). Foto: Claudia Lenau. Fuente: http://structurae.net/photos/132164-balduinstein-bridge

Sin embargo, con el hormig贸n pretensado el sistema empez贸 a desarrollarse plenamente. As铆, Freyssinet empez贸 a utilizar el pretensado para el montaje en voladizo en las primeras dovelas del puente de Luzancy en 1945 y de los cinco puentes sobre el Marne, anclados en los estribos por pretensado. Pero es Finsterwalder quien inicia definitivamente la t茅cnica del voladizo en 1950 en el puente de Balduinstein, sobre el Lahn, con 62,10 m de luz libre, cuando aplica esta tecnolog铆a con un pretensado a base de barras que se un铆an entre s铆 mediante un sistema roscado. En Espa帽a, fue empleado en sus or铆genes en el puente de Almod贸var (1962) y el de Castej贸n (1968).

En la construcci贸n con dovelas prefabricadas se pueden distinguir tres etapas. La primera generaci贸n, en los a帽os sesenta, las dovelas llevaban juntas de mortero de cemento, llave 煤nica a cortante y cables anclados en la propia junta. La segunda se caracteriza por la prefabricaci贸n conjugada, el empleo de resinas epoxi en las juntas, las llaves m煤ltiples para el cortante y el anclaje de los cables en el interior de la dovela en unos bloque dispuestos al efecto. La tercera generaci贸n, iniciada en Francia, emplea el pretensado exterior y las almas de celos铆a (puente de Bubiy谩n en Kuwait, 1983).

La construcci贸n por voladizos sucesivos puede realizarse con una 煤nica direcci贸n de avance, la denominada construcci贸n evolutiva; o bien con crecimiento sim茅trico del tablero a ambos lados de las pilas, voladizos compensados. En el primer caso se suprime uno de los inconvenientes de la progresi贸n sim茅trica del tablero, con la consecuente multiplicaci贸n de equipos (uno por cada frente de avance) o su traslado.

El campo habitual de aplicaci贸n de los puentes construidos por voladizos sucesivos abarca luces entre 50 y 250 m. Sin embargo, y de forma excepcional, pueden encontrarse puentes con luces de 400 m construidos por voladizos sucesivos con dovelas atirantadas de forma provisional. Por debajo de 50 m de luz tampoco es muy corriente. A partir de los 200-300 m, se entra en competencia con los puentes atirantados. El rango de luces habitual para dovelas 鈥渋n situ鈥 es de 125 a 175 m, mientras que para las prefabricadas es algo menor, de 60 a 130 m.

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28 septiembre, 2017
 
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Puente de hormig贸n pretensado en Oelde, pionero en hormig贸n pretensado “in situ”

Puente de hormig贸n pretensado en Oelde. 1938

Puente de hormig贸n pretensado en Oelde. 1938

La empresa alemana Weyss und Freitag adquiri贸 en 1935 la licencia del sistema Freyssinet y ya en 1938 construy贸 en Alemania el primer puente viga de hormig贸n armado pretensado 鈥渋n situ鈥, siendo un paso superior sobre la autopista en Oelde, Westfalia. Se trata de cuatro vigas de hormig贸n pretensado de secci贸n en 鈥淚鈥 con 31 m de luz, espaciadas a 1,40 m, con cuatro diafragmas intermedios y dos de apoyo, as铆 como tablero de hormig贸n armado. Con una altura de vigas de 1,60 m, la esbeltez conseguida con este puente, de 1/20, fue la mayor conseguida hasta ese momento en puentes viga.聽Las vigas se fabricaron en una bancada de pretensado situada junto a la obra, siendo posteriormente desplazadas sobre el andamiaje hasta su posici贸n definitiva. Se us贸 como pretensado acero al manganeso de alta resistencia, con di谩metros de 40 mm en el cord贸n inferior聽y 10 mm en el superior, con una resistencia de 960 MPa, de los que s贸lo el 55% de la carga de rotura se usaron para el pretensado.聽Tal y como indica Manterola (1984), este puente fue pretensado en el m谩s estricto sentido de la palabra, utilizando el molde met谩lico de las vigas como soporte de la puesta en carga de los alambres, lo cual produjo cr铆ticas por lo caro del procedimiento.

Imagen actual del puente

Imagen actual del puente

Referencias:

Manterola, J. (1984). Evoluci贸n de los puentes en la historia reciente. Informes de la Construcci贸n, 36 (359-360):5-36.

11 octubre, 2016
 
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Universidad Politécnica de Valencia