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V Congreso “Asociación de Ingenieros Civiles Estructurales”
Coquimbo, 9 y 10 de noviembre de 2012.
RODRIGO PERALES ARAVENA Ingeniero Civil en Obras Civiles SERVIU, Región de la Araucanía.
Tercer Puente “Treng Treng y Kay Kay” Temuco – Padre Las Casas, Región de la Araucanía
1.- Introducción y problemática actual
3.- Análisis Estructural
4.- Secuencia Constructiva
2.- Características del Puente
5.- Una mirada al Futuro
TEMUCO
PADRE LAS
CASAS
Población: 245.000
Población: 59.000
1.- Introducción y problemática actual
PUENTE DE CALLE
CAUPOLICAN
PUENTE VIEJO
CAUTIN
Estado del Puente Viejo Cautín:
TERCER
PUENTE
2.- Características del Puente
Rotonda en acceso Norte (Temuco)
Puente “Treng Treng y Kay Kay”
Características Generales:
- 5 vanos: 23 + 27 + 140 (atirantado) + 27 + 23 m.
- Longitud Total: 240,0 m.
- Altura máxima de cepas: 10,0 m.
- Altura mástil: 66,7 m.
- 12 x 2 cables delanteros.
- 4 x 2 cables traseros.
Características Generales:
- 5 vanos: 23 + 27 + 140 (atirantado) + 27 + 23 m.
- Longitud Total: 240,0 m.
- Altura máxima de cepas: 10,0 m.
- Altura mástil: 66,7 m.
- 12 x 2 cables delanteros.
- 4 x 2 cables traseros.
Características del Mástil:
- Materialidad: hormigón armado.
- Serpenteado con dos quiebres.
- Con cabeza inclinada y chaflanes.
- Materialidad : hormigón armado
- Sección tipo del tablero : 27,0 m
- Acera izquierda : 1,9 m (vereda)
- Acera derecha : 3,4 m (ciclovía + vereda)
Características del Tablero:
- Calzada : 8,0 m por sentido
- Mediana : 1,0 m
- Miradores : 1,5 m (diámetro)
- Materialidad : hormigón armado
- Sección tipo del tablero : 27,0 m
- Acera izquierda : 1,9 m (vereda)
- Acera derecha : 3,4 m (ciclovía + vereda)
Características del Tablero:
- Calzada : 8,0 m por sentido
- Mediana : 1,0 m
- Miradores : 1,5 m (diámetro)
3.- Análisis Estructural
3.1.- Normativa
- Manual de Carreteras, versión 2010.
- Standard Specifications for Highway Bridges AASHTO, 2002.
- Standard Specifications for Highway Bridges AASHTO LRFD, 2009.
- Guide Specifications for Seismic Isolation Design, AASHTO, 2010.
- Recommendations for stay cable design, testing and installation. Post-Tensioning Institute.
3.2.- Ingeniería Básica
a) Estudio Hidráulico
El estudio hidráulico considero la batimetría de 4,0 km del río.
b) Estudio de Suelos
Para el estudio de suelos se realizaron 4 macro granulometrías y 4 sondajes de 35m, además
se contó con 2 sondajes realizados por la Dirección de Vialidad de 20m c/u.
El análisis estructural considera diversos modelos 2D y un modelo 3D de elementos finitos en el software SOFISTIK:
3.3.- Modelación
Cargas por PP de la estructura:
Ejemplo de carga vehícular aplicada al modelo:
Ejemplo de carga de viento aplicada al modelo:
Diagrama de momento y axial, obtenidos al tensar el Tirante 6:
Diagrama de Corte en la dirección Y y Z producto de la retracción y fluencia:
Características de las Fundaciones del Mástil:
- Zapatas aisladas de 25,5 x 21,0 m, con una profundad de 5,0 m.
- Unidas por una viga de fundación de 7,5 x 20,4 m.
- Cada zapata posee 30 pilotes de 20,0 m de profundidad y 1,5 m de diámetro.
Características de las Fundaciones del Mástil:
- Zapatas aisladas de 25,5 x 21,0 m, con una profundad de 5,0 m.
- Unidas por una viga de fundación de 7,5 x 20,4 m.
- Cada zapata posee 30 pilotes de 20,0 m de profundidad y 1,5 m de diámetro.
Características de las Fundaciones del Mástil:
- Zapatas aisladas de 25,5 x 21,0 m, con una profundad de 5,0 m.
- Unidas por una viga de fundación de 7,5 x 20,4 m.
- Cada zapata posee 30 pilotes de 20,0 m de profundidad y 1,5 m de diámetro.
Anclaje de Tirantes:
Los tirantes de
retención se anclan
en vigas y macizo
enterrado de
hormigón armado con
un relleno de gravas.
Dimensiones macizo:
27,8 x 43,6 x 10,0 m
(largo x ancho x alto)
Anclaje de Tirantes:
Los tirantes de
retención se anclan
en vigas y macizo
enterrado de
hormigón armado con
un relleno de gravas.
Dimensiones macizo:
27,8 x 43,6 x 10,0 m
(largo x ancho x alto)
Pretensado Longitudinal del Tablero:
- Conformado por 4 familias de 6 tendones cada una.
- Cada tendón posee 19 cordones de 0,6” (140 mm2
cada cordón).
- La sección del tendón unitaria es de 2660 mm2.
- Grado 270 de baja relajación.
- Carga máxima: fpmáx= 1850 N/mm2.
- Módulo de elasticidad (E)>195000 N/mm2.
Pretensado Transversal del Tablero:
- Conformado por 5 tendones.
- Cada tendón posee 31 cordones de 0,6” (140 mm2
cada cordón).
- La sección del tendón unitaria es de 4340 mm2.
- Grado 270 de baja relajación.
- Carga máxima: fpmáx= 1850 N/mm2.
- Módulo de elasticidad (E)>195000 N/mm2.
Armadura Pasiva del Tablero:
- Hormigón H55.
- Acero A63-42H.
Tirantes Principales:
- Conformado por 12 pares de tirantes.
- Cada tirante posee entre 50 y 75 cordones de
150 mm2 cada cordón.
- La sección del tirante unitaria varia entre 7500 y
11250 mm2.
- El ángulo longitudinal (a) varia entre los 48,53° y
los 22,36°.
- El ángulo transversal (g) varia entre los 73,50° y
los 78,02°.
- Poseen triple protección contra la corrosión.
- Grado 270 de baja relajación.
- Carga máxima: fpmáx= 1850 N/mm2.
- Módulo de elasticidad (E)>195000 N/mm2.
- Poseen triple protección contra la corrosión:
1.- Cables galvanizados en caliente.
2.- Relleno de proyección de cera y adherente al acero.
3.- Vaina extrusionada de HDPE sobre el relleno.
Características de los Anclajes:
- Protección contra la corrosión de las extremidades no envainadas de los tirantes.
- Resistencia a la fatiga axial y en flexión.
De requerirse el anclaje podría llevar un sistema adicional de amortiguación:
4.- Secuencia Constructiva
FASE 1: Construcción de estribos, fundaciones del mástil y cepas.
FASE 2: Cimbrado y hormigonado del mástil, colocación de apoyos provisorios del tablero
FASE 3: Cimbrado y hormigonado de la primera fase del tablero.
FASE 4: Cimbrado y hormigonado de la segunda fase del tablero.
FASE 5: Cimbrado y hormigonado de la tercera fase del tablero.
FASE 6a: Colocación de Retenida y Tirante 1..
FASE 6b: Tesado de Tirante 1 y retirada de torre de apoyo provisional bajo Tirante 1.
FASE 7a: Colocación Tirante 2.
FASE 7b: Tesado de Tirante 2 y retirada de torre de apoyo provisional bajo Tirante 2.
FASES 8a, 8b A 17a, 17b: Colocación de tirante, tesado del mismo y retirada de torre provisional hasta
completar los 12 tirantes del puente.
FASE 18: Tesado de tablero y retirada de torres de apoyo provisional en vanos de acceso.
FASE 19: Segundo tesado de los tirantes.
FASE 20: Colocación de firme, barreras y acabados.
Detalle de apoyos provisorios bajo el tablero:
5.- Una mirada al Futuro
¡GRACIAS!
