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5.6.1.- DEFINICIÓN
Desde el punto de vista estructural se puede considerar que el refuerzo de un puente es debido, en general, a una de las tres razones siguientes:
a) Necesidad funcional de aumentar la capacidad resistente de un puente.
b) Corregir fallos detectados que hacen suponer que ha disminuido la capacidad de carga prevista inicialmente.
c) Saneamiento, reparación y refuerzo de puentes sometidos al deterioro natural del tiempo.
5.6.2.- ACCIONES Y PROCEDIMIENTOS MÁS COMUNES
Entre las acciones más comunes dentro del reforzamiento de un puente, están:
- Elevación de rasantes.
- Ampliación de áreas hidráulicas.
- Reforzamiento pasivo ( Inyección de grietas con resinas epoxicas y colocación de placas mecánicas adheridas ).
- Reforzamiento activo: (Inyección de grietas con resinas epoxicas).
- Reforzamiento externo: longitudinal, transversal y vertical.
Es muy frecuente clasificar los procedimientos utilizados en el refuerzo de estructuras en:
- Procedimientos pasivos.
- Procedimientos activos.
Estos últimos, los activos, como sabemos, son aquellos basados en la introducción en la estructura de acciones o deformaciones que modifican su estado tensional favoreciendo su comportamiento resistente.
Entre los procedimientos pasivos más utilizados se pueden citar los siguientes:
- Refuerzo con concreto armado.
- Refuerzo con concreto proyectado.
- Refuerzo con adición de PLACAS y perfiles metálicos.
Entre las aplicaciones del refuerzo con concreto armado se pueden citar:
a) Refuerzo de pilares mediante recrecido de los mismos.
b) Refuerzo de tableros mediante recrecido de sus vigas o losa para aumentar su resistencia a la flexión y/o al cortante.
En todos los casos se ha de garantizar el trabajo conjunto del concreto existente y del refuerzo, la limpieza de la superficie de unión, utilización de conectores y la aplicación de una resina especial.
Los refuerzos con concreto proyectado (gunita) se adaptan bien cuando hay que recubrir grandes superficies con un pequeño espesor, tanto como para reponer recubrimientos alterados como para el refuerzo con adición de armaduras pasivas. Se necesita una buena preparación de la superficie a tratar y se recomienda el tratamiento con chorro de arena o agua a alta presión. Prácticamente solo se recomienda el sistema por vía seca, ya que la vía húmeda proporciona un concreto de peor calidad (menor resistencia, menor adherencia, mayor retracción y menor compacidad). El personal debe ser altamente especializado.
5.6.2.1.- ENCAMISADO DE PILAS
Es necesario cuando la capacidad de carga de un puente esta en duda, cuando se presentan problemas de socavación o simplemente cuando se quiere proteger a las pilas contra posibles impactos con basura que arrastra la corriente.
Este procedimiento se utiliza en la mayoría de las ocasiones para protección de la mampostería contra impactos, socavación o reforzamiento de las pilas, por lo regular se realiza de la siguiente manera:
Etapa 1.- Si existe escurrimiento se deberá desviar por medio de costaleras, y excavar hasta el nivel de desplante de la cimentación dejando un espacio suficiente para efectuar los trabajos.
Etapa 2.- Resanar con Grout los huecos existentes en la mampostería.
Etapa 3.- Colocar elementos de anclaje con una separación aproximada de 100 cms. En ambos sentidos para fijar la malla de refuerzo.
Etapa 4.- Colocar y fijar la malla a los elementos de anclaje dejando una separación mínima de 7.5 cms entre la malla y la mampostería.
Etapa 5.- Colar concreto de 15 cms de espesor.
Nota: En algunas ocasiones en la etapa 5 se puede utilizar el concreto lanzado.
5.6.2.2.- REFUERZO CON PLACAS Y PERFILES METÁLICOS
En cuanto al refuerzo con PLACAS y perfiles metálicos los más frecuentes son los siguientes:
a) Refuerzo con perfiles metálicos superpuestos.
b) Refuerzo con placas metálicas ancladas. Se caracteriza por la colocación de placas metálicas ancladas al elemento que se va a reforzar a través de conectores, consiguiendo así una unión casi continua a nivel de sección.
c) El refuerzo con placas metálicas encoladas es posible gracias al desarrollo de las formulaciones de las resinas epoxicas que han resuelto el problema de unir piezas de acero al concreto sin necesidad de anclajes.
La preparación y limpieza de la superficie del concreto es fundamental. La resina utilizada deberá tener una excelente adherencia al concreto y al acero, y además baja retracción y fluencia, modulo de elasticidad adecuado, y estabilidad a lo largo del tiempo.
Las placas de acero serán de calidad igual o superior del A-37, y espesor en general menor de 3 mm, se prepararán en taller y serán protegidas para evitar toda oxidación y deterioro en el transporte y hasta la puesta en obra.
Los procedimientos activos de refuerzos pueden ser realizados mediante el empleo del pretensado, gatos planos, predeformaciones de placas, etc. De todos ellos el empleo de las técnicas y elementos de pretensado es el más versátil y utilizado.
En cimentaciones tiene mucha aplicación en los casos de:
- Refuerzos de zapatas con armaduras y dimensiones insuficientes.
- Transmisión de cargas de unos elementos defectuosos o insuficientes, por ejemplo, pilotes, a otros nuevos.
- Y en cimentaciones ya realizadas cuando el suelo es excesivamente deformable para transferir la carga del terreno a otros elementos de cimentación profunda.
En elementos de contención, el caso más frecuente es el refuerzo de muros en el que es técnica normal el anclaje del terreno mediante pretensado.
En el caso de refuerzo de tableros de puentes y, en general de la superestructura, en algunos casos, ha sido posible incluso cambiar el tipo estructural, por ejemplo, pasar de un puente vigas a un puente de losa mediante un pretensado transversal.
5.6.2.3.- USO DEL PRESFUERZO
Si se revisa la capacidad de carga de un puente tomando en cuenta las cargas vivas con que fue diseñado y las que actualmente transitan por los caminos de México, casi siempre resultara que el puente necesita ser reforzado para absorber los elementos mecánicos producidos por las cargas actuales.
El método más común para el reforzamiento de los puentes es el presfurezo exterior, que consiste en cables de acero de presfuerzo, con los cuales se obtiene una resultante normal a la superestructura del puente que ayuda a absorber los momentos y cortantes producidos por las cargas vivas actuales.
Una vez que se a determinado que el puente requiere reforzarse, el procedimiento constructivo a seguir es el siguiente:
1.- Realizar perforaciones en nervaduras para dar paso al presfuerzo transversal para colocar los bloques desviadores.
2.- Escarificar nervaduras en la zona donde se colocaran los bloques desviadores.
3.- Armar y colar los bloques desviadores.
4.- Alrededor de los tubos desviadores sellar con mortero Grout.
5.- Fabricar los bloques metálicos de anclaje.
6.- Colocar el señalamiento respectivo y cerrar parcialmente la circulación para retirar carpeta asfáltica existente y demoler losa para colocar los bloques de anclaje.
7.- Una vez que los bloques hayan alcanzado su resistencia de proyecto, se insertaran las barras de presfuerzo y se tensaran al 50% de su fuerza de servicio para estabilizar los asentamientos del bloque desviador.
8.- Ya asentados los bloques, se procederá a tensar las barras transversales de presfuerzo al 100% de su fuerza de tensado.
9.- Montar los bloques de anclaje, colocando mortero Grout para asegurar un adecuado contacto entre superficies.
10.- Cuando se haya tensado todo el presfuerzo de todos los bloques desviadores y los bloques de anclaje hayan sido colocados se procederá a introducir y posteriormente tensar el acero de presfuerzo longitudinal, el tensado de estos cables deberá ser por un extremo y simultáneo.
11.- Colar la zona donde se coloco el dispositivo metálico de anclaje, dejando la reservación para la colocación de la junta de dilatación.
12.- Colocar la carpeta asfáltica en la calzada y en los accesos.
13.- Realizar limpieza general y restituir la circulación normal del puente.
Para el mantenimiento de los bloques de anclaje se recomienda:
Eliminar el antiguo mortero de relleno del cajetín.
Eliminar el oxido de las cabezas de anclaje.
Restituir el relleno a base de morteros especiales.
Los cables de presfuerzo que van por fuera de la estructura no necesitan mantenimiento por ir dentro de un poliducto que los protege contra los agentes del intemperismo.
Existen tres tipos del presfuerzo exterior:
El presfuerzo longitudinal.
El presfuerzo transversal.
Y el presfuerzo vertical.
FINAL TESIS
