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DISEÑO FINAL
ASFALTADO TRAMO VIAL
“CAMPO PAJOSO – CARAPARÍ – PALOS BLANCOS ”
CAPÍTULO 1 INGENIERÍA DEL PROYECTO
1.3 ESTRUCTURAS
ÍNDICE GENERAL
1.3.1 PUENTES ..............................................................................................................171
1.3.1.1 Datos iniciales para el diseño ..........................................................................171
1.3.1.1.1 Esviaje ................................................................................................................175
1.3.1.1.2 Tipo de baranda ...............................................................................................175
1.3.1.1.3 Grado de sismicidad ........................................................................................175
1.3.1.1.4 Resistencia admisible del terreno de cimentación .......................................175
1.3.1.2 Elementos Estructurales ....................................................................................176
1.3.1.2.1 Losas de superestructuras ................................................................................176
1.3.1.2.2 Estribos ...............................................................................................................176
1.3.1.2.3 Vigas de hormigón pretensado .......................................................................177
1.3.1.3 Control de Calidad ...........................................................................................178
1.3.1.4 Características de los Materiales ....................................................................178
1.3.1.4.1 Hormigones........................................................................................................178
1.3.1.4.2 Aceros ................................................................................................................178
1.3.1.4.3 Terreno de Cimentación ..................................................................................178
1.3.1.5 Normas de Diseño .............................................................................................178
1.3.2 ALCANTARILLAS TIPO CAJÓN Y BÓVEDAS ......................................................179
1.3.2.1 Parámetros de Diseño ......................................................................................179
1.3.2.1.1 Materiales ..........................................................................................................180
1.3.2.1.2 Longitud .............................................................................................................180
1.3.2.1.3 Acciones sobre la Estructura ............................................................................180
1.3.2.1.4 Determinación de Esfuerzos .............................................................................182
1.3.2.2 Diseño ................................................................................................................182
1.3.2.2.1 Flexo compresión ..............................................................................................182
1.3.2.2.2 Flexión simple ....................................................................................................183
1.3.2.2.3 Cortante ............................................................................................................184
1.3.2.3 Estabilidad .........................................................................................................185
1.3.3 REHABILITACIÓN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES ................................................187
1.3.3.1 Bóveda Aguayrendita 1 (Prog. 17+073) ..........................................................189
1.3.3.2 Puente Aguayrendita 2 (Prog. 17+736) ...........................................................190
1.3.3.3 Puente Aguayrendita 3 (Prog. 18+367) ...........................................................191
1.3.3.4 Puente Laime (Prog. 22+289) ...........................................................................192
1.3.3.5 Puente Caraparí (Prog. 24+443.50) .................................................................194
1.3.3.6 Puente Cortaderal (Prog. 25+521) ...................................................................195
1.3.3.7 Puente Pucal 3 (Prog. 31+716.50) ....................................................................196
1.3.3.8 Puente Pucal 2 (Prog. 33+614) .........................................................................197
1.3.3.9 Puente Pucal 1 (Prog. 34+311) .........................................................................198
1.3.3.10 Puente Agua Salada (Prog. 41+985) ...............................................................200
1.3.4 DEMOLICIÓN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES .....................................................201
DISEÑO FINAL
ASFALTADO TRAMO VIAL
“CAMPO PAJOSO – CARAPARÍ – PALOS BLANCOS“
CAPÍTULO 1 INGENIERÍA DEL PROYECTO
1.3 ESTRUCTURAS
ÍNDICE DE TABLAS
Gráfico Nº 1.3.1 Camión tipo H-20 – Norma AASHTO..........................................................172
Gráfico Nº 1.3.2 Camión tipo HS-20 – Norma AASHTO ........................................................173
Gráfico Nº 1.3.3 Cargas de diseño para barandados – Norma AASHTO .........................174
Tabla Nº 1.3.1 Resumen de Puentes Diseñados ...................................................................179
Tabla Nº 1.3.2 Determinación de Cargas Sobre la Estructura Alcantarillas Cajón y
Bóvedas .............................................................................................................181
Tabla Nº 1.3.2 Resumen de Cajones y Bóvedas Diseñadas ...............................................187
Tabla Nº 1.3.3 Listado de estructuras a conservar ...............................................................188
Tabla Nº 1.3.4 Bóveda Aguayrendita 1 (17+073) Trabajos de rehabilitación ...................190
Tabla Nº 1.3.5 Puente Aguayrendita 2 (17+736) Trabajos de rehabilitación .....................191
Tabla Nº 1.3.6 Puente Aguayrendita 3 (18+367) Trabajos de rehabilitación .....................192
Tabla Nº 1.3.7 Puente Laime (22+289) Trabajos de rehabilitación .....................................193
Tabla Nº 1.3.8 Puente Caraparí (24+443.50) Trabajos de rehabilitación ...........................194
Tabla Nº 1.3.9 Puente Cortaderal (25+521) Trabajos de rehabilitación.............................196
Tabla Nº 1.3.10 Puente Pucal 3 (31+716.50) Trabajos de rehabilitación ............................197
Tabla Nº 1.3.11 Puente Pucal 2 (33+614) Trabajos de rehabilitación .................................198
Tabla Nº 1.3.12 Puente Pucal 1 (34+311) Trabajos de rehabilitación .................................199
Tabla Nº 1.3.12 Puente Agua Salada (41+985) Trabajos de rehabilitación .......................200
Tabla Nº 1.3.13 Listado de estructuras mayores a demoler ................................................201
Tabla Nº 1.3.14 Detalle de demoliciones .............................................................................201
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ESTUDIO DE FACTIBILIDAD, DISEÑO FINAL E IMPACTO AMBIENTAL
ASFALTADO TRAMO VIAL “ CAMPO PAJOSO – CARAPARÍ – PALOS BLANCOS “ ESTRUCTURAS
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DISEÑO FINAL
ASFALTADO TRAMO VIAL
“CAMPO PAJOSO – CARAPARÍ – PALOS BLANCOS“
CAPÍTULO 1 INGENIERÍA DEL PROYECTO
1.3 ESTRUCTURAS
1.3.1 PUENTES
Los puentes son estructuras básicas en una carretera, y permiten dar
continuidad a la misma salvando quebradas y ríos, que son obstáculos para
el libre tránsito de los vehículos. Los puentes al igual que cualquier tipo de
estructuras necesita de varios datos para su diseño respectivo, que
generalmente son recogidos de campo, esto implica que los datos deben
fidedignos o de fuente confiable. Las especificaciones utilizadas para el
diseño están basadas en la Norma AASHTO.
1.3.1.1 Datos iniciales para el diseño
Los criterios básicas de diseño empleados en el desarrollo de cada uno de
los elementos de los puentes son las siguientes:
El ancho de calzada adoptado para dos vías de tráfico está en función
de lo establecido por el Departamento de Puentes y Estructuras del
Servicio Nacional de Caminos, es decir 7.30 m. Este ancho es
concordante con el ancho de la plataforma de la carretera, fijado en
7.00 m.
Cuando el puente cae dentro de una curva horizontal, la plataforma fue
incrementada en una cantidad igual al sobreancho de la curva.
La rasante de cada puente está determinada por el alineamiento
horizontal y vertical de la carretera. El intradós de las vigas o losa del
puente, considerando la cota del Nivel de Aguas Máximas
Extraordinarias, NAME, incluye una revancha mínima de 1.50 m, o mayor,
según el caso.
La cota de fundación de los estribos está determinada por el estudio de
suelos correspondiente, sin embargo, en ausencia de un estudio
profundo y particular en cada caso, lo que corresponde es el verificar las
condiciones en el momento de la construcción, si las tensiones admisibles
son mayores o iguales a las adoptada en el diseño, no existe mayor
problema. Si son menores se deben reformular las fundaciones,
específicamente en lo que se refiere a las zapatas.
Laa cargas de diseño son las correspondientes a los vehículos M-18 y MS-
18, correspondientes a la norma AASHTO. La nomenclatura anterior de
estos vehículos bajo la misma norma es H-20 y HS-20 respectivamente. Las
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descargas por eje y los trenes de carga idealizados se presentan en los
Gráficos Nº 1.3.1 y 1.3.2. Las cargas de diseño para barandados de
puentes se presentan en el Gráfico Nº 1.3.3.
Gráfico Nº 1.3.1
Camión tipo H-20 – Norma AASHTO
Tren de cargas por carril de 3.00 m de ancho:
H-20 3,639 kg 14,515 kg
4.30 m
Peso total del camión
y de la carga
Carga concentrada: 8,165 kg para momentos
11,793 kg para corte
Carga uniforme
q = 952.4 kg/m
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Gráfico Nº 1.3.2
Camión tipo HS-20 – Norma AASHTO
Tren de cargas por carril de 3.00 m de ancho:
HS-20 3,639 kg 14,515 kg 14,515 kg
4.30 m v
V = Variable entre 4.30 y 9.00 m. Se utilizará el valor que produzca los mayores esfuerzos
W = Peso combinado de los primeros dos ejes, que es el mismo que el correspondiente
al camión H
El ancho de las llantas deberá ser el mismo
que el de los camiones H standard
Carga concentrada: 8,165 kg para momentos
11,793 kg para corte
Carga uniforme
q = 952.4 kg/m
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Gráfico Nº 1.3.3
Cargas de diseño para barandados – Norma AASHTO
* Con carga longitudinal simultánea de l/2 de este valor, dividida entre los
postes de una baranda continua
Las alturas de las barandas deberán ser medidas desde la parte superior del cordón si el mismo excede de 15 cm, y
desde la parte superior de la vía si el ancho del cordón es menor a 15 cm.
BARANDADO PARA TRÁFICO VEHICULAR
BARANDADO COMBINADO
Acera
BARANDADO PARA TRÁFICO PEATONAL
P = 4,530 kg
Nota: Los perfiles de los elementos de barandados son
solamente ilustrativos. Cualquier material o combinación de
materiales puede ser utilizada según lo indicado en el listado de
materiales permitidos por la Norma AASHTO.
L = Espaciamiento entre postes para barandados de tráfico
vehicular y combinados
W = 75 kg/m
l = Espaciamiento entre postes para barandados de tráfico
peatonal
Carga del barandado se muestra a la izquierda.
Carga del poste se muestra a la deracha.
Mín.
0.90 m
Mín. 0.90 m
Mín 0.69 m
Mín.
0.90 m
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1.3.1.1.1 Esviaje
La disposición de la superestructura de los puentes se ha organizado de tal
manera que en general el esviaje sea cero, sin embargo, en caso necesario,
el esviaje del puente y de la infraestructura está en relación con el ángulo
de llegada del curso de agua respecto de la dirección de la vía.
1.3.1.1.2 Tipo de baranda
Se adoptó el Barandado P-3 del Departamento de Puentes del Servicio
Nacional de Caminos.
1.3.1.1.3 Grado de sismicidad
La actividad sísmica de Bolivia tiene su origen en la tectónica de placas,
específicamente en la presión que hace la Placa de Nazca por debajo de
la Placa Sudamericana que abarca el continente, este movimiento es de
subducción y produce sismos con foco profundo, 350 a 700 km por debajo
del continente en el sector de Bolivia e intermedio, 70 a 350 km en la frontera
con Perú y Chile.
El Centro Regional de Sismología para Sud América (CERESIS), realiza una
división de las zonas sísmicas de Bolivia, siendo estas:
ZONA 0: Sectores adyacentes a Brasil, Paraguay y Uruguay (donde se
localiza el proyecto).
La intensidad en la escala de Mercalli Modificada es menor a IV.
ZONA 1: Sector Sub-Andido, N-O de La Paz y N-E de Cochabamba.
La actividad es reducida.
La intensidad en la escala de Mercalli Modificada es de V.
ZONA 2: Sector Lago Titicaca y provincia Cercado de Cochabamba.
La actividad es moderada.
La intensidad en la escala de Mercalli Modificada es de VI.
ZONA 3: Sector Consata (La Paz) y Chapare-Aiquile (Cochabamba).
La actividad es peligrosa.
La intensidad en la escala de Mercalli Modificada es de VII.
El proyecto está ubicado en una zona que se la considera de bajo riesgo
sísmico y de actividad insignificante, su efecto sísmico en las estructuras es
despreciable, razón por la que no se han considerado fuerzas inerciales ni
consideraciones sísmicas para el diseño de los puentes del proyecto.
1.3.1.1.4 Resistencia admisible del terreno de cimentación
Para el diseño de las cimentaciones de los estribos se ha considerado los
valores de tensión admisible, obtenidos del Estudio Geotécnico y
particularmente de los ensayos SPT a diferentes profundidades.
Para el diseño de las fundaciones se ha considerado una tensión admisible
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en la cota de fundación igual a 2.0 (kg/cm2), que refleja un valor
conservador respecto de todos los resultados obtenidos de los ensayos SPT
realizados en campo. El ángulo de fricción determinado en 30º refleja
también un valor conservador en relación a los valores obtenidos en los
ensayos de suelos realizados para los sitios en los que se realizaron ensayos
SPT. Finalmente, el peso específico de 1,800 kg/m3 es representativo del
promedio de pesos específicos de las muestras obtenidas en los sitios de
puentes. Durante la construcción de las estructuras de puentes, se deberá
verificar la capacidad portante del suelo en cada sitio de fundación y se
procederá en virtud al valor encontrado.
1.3.1.2 Elementos Estructurales
1.3.1.2.1 Losas de superestructurasTableros
Cuando la superestructura está compuesta únicamente por la losa, la
armadura de la misma se materializa paralela al tráfico. En este caso, la losa
es considerada como una estructura isostática, y los momentos de diseño
para los diferentes estados de carga se calculan con la fórmula:
8
LqM
2
Donde: M = Momento flector de diseño
Q = carga uniformemente distribuída (peso propio) para cada
estado de cargas
L = Luz de la estructura
Si por el contrario, se construirán vigas de hormigón armado ó pretensado, la
armadura será perpendicular al tráfico y la losa de tablero es diseñada
como una estructura continua, apoyada sobre las vigas longitudinales. El
cálculo de solicitaciones se realiza sobre la base de una losa hiperestática
en 3 ó 4 apoyos, según el número de vigas longitudinales. El número de vigas
longitudinales fue determinado sobre la base de la experiencia del consultor
y la práctica usual a nivel nacional, de acuerdo a la fracción de carga
correspondiente establecida por la norma AASHTO. En resumen, podemos
señalar que diseño de los puentes se realizó en estricta sujeción a todo lo
establecido por la norma AASHTO 96, que es documento oficial de uso del
departamento de puentes del SNC, con el que deben ser diseñados todos
los puentes en el país.
El tablero del puente Común esta constituida por losa armada apoyada
isostáticamente en sus extremos. La luz del tablero entre ejes de apoyo es de
11.00 m, se considera esta luz como de cálculo ya que el ángulo de esviaje
es menor a 20º.
1.3.1.2.2 Estribos
Los estribos compuestos por la pantalla principal y los aleros serán están
constituidos por muros y zapatas de cimentación de hormigón armado. La
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fundación de los estribos es directa en función de las características del
suelo.
Para el diseño de estos elementos estructurales se ha utilizado el programa E-
2000, desarrollado en La Paz.
El E-2000 es un programa computacional concebido para el análisis de la
estabilidad de muros de sostenimiento y estribos de puente. Su primera
versión data de 1991 y durante más de 10 años se lo ha probado y
perfeccionado a través de innumerables diseños realizados.
El algoritmo básico del programa consiste en el cálculo de las áreas y
centros de gravedad de los contornos que definen la geometría del
problema por medio de coordenadas (x,y) referidas a un sistema de
referencia previamente establecido para cada elemento estructural.
Una vez que se tienen calculadas estas propiedades geométricas, se
calculan volúmenes y pesos. Teniendo en cuenta además las reacciones
provenientes de la superestructura y los empujes de suelo, se establece el
equilibrio de fuerzas y momentos con el objeto de determinar los
coeficientes de seguridad al deslizamiento y al vuelco, así como la
distribución tensional en el suelo de fundación.
Se tienen en cuenta tres combinaciones de carga que se consideran como
críticas:
Grupo I: D + L + CF
Grupo II: D + W
Grupo III: D + L + CF + 0.3*W + WL + LF
donde:
D: Carga muerta.
L: Carga viva.
W: Viento.
WL: Viento en la carga viva.
CF: Fuerza centrífuga.
LF: Fuerzas debidas a frenado.
1.3.1.2.3 Vigas de hormigón pretensado
El diseño de las vigas de hormigón pretensado está basado en las
disposiciones de la norma AASHTO.
La elección de la viga más adecuada para las luces calculadas se ha
basado en un proceso de iteraciones sucesivas donde las alturas
recomendadas por norma sirven como datos de entrada para el cálculo de
esfuerzos y deformaciones aplicados en varios perfiles usuales en nuestro
país, y en pequeñas variaciones de los mismos para determinar aquel que
tenga el comportamiento más óptimo para los diferentes estados de carga
Con formato: Numeración y viñetas
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considerados, llegando finalmente al perfil más óptimo para su aplicación
en el proyecto.
1.3.1.3 Control de Calidad
El control de calidad en la construcción esta en función de lo establecido
por la norma AASHTO, en su División II – Construcción.
1.3.1.4 Características de los Materiales
1.3.1.4.1 Hormigones
Los tipos de hormigón serán:
ones para el cálculo de los diferentes elementos son:
Losas, vigas de hormigón armado, estribos: Tipo “A” con resistencia
cilíndrica característica a los 28 días de 210 kg/cm2.
Vigas pretensadas prefabricadas: Tipo “P”, con resistencia cilíndrica
característica a los 28 días de 350 kg/cm2.
1.3.1.4.2 Aceros
Acero estructural grado 60. con Llímite de fluencia de 4200 kg/cm2
1.3.1.52, en los elementos de hormigón armado.
Para los elementos pretensados se utiliza acero de grado 270, con límite de
rotura de 270 ksi (18,958 kg/cm2).
1.3.1.4.3 Terreno de Cimentación
De acuerdo a los estudios de suelos realizados, el orden de las tensiones
admisibles está alrededor de los 2.0 kg/cm2. El diseño de los estribos se realizó
considerando este valor.
Características del relleno:
Se ha considerado el tipo de terreno de acuerdo a los resultados obtenidos
de la mecánica de suelos, los cuales están caracterizados por la tensión
admisible de 2.0 kg/cm2.
Se entiende por tensión admisible del terreno, a la máxima tensión que le
puede transmitir la zapata al terreno de fundación.
Se ha considerado un ángulo de rozamiento con la zapata para cada tipo
de terreno.
Peso específico del suelo de fundación
1800900 kg/m33
Ángulo de rozamiento interno 30º
Talud del terraplén 1V:2H
1.3.1.5 Normas de Diseño
La Norma utilizada es la que adopta el Departamento de Puentes y
Estructuras del Servicio Nacional de Caminos, es decir, la AASHTO.
Con formato: Numeración y viñetas
Con formato: Numeración y viñetas
Con formato: Numeración y viñetas
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Complementariamente se utilizó la Norma ACI, con la que la norma AASHTO
está estrechamente vinculada.
Tabla Nº 1.3.1
Resumen de Puentes Diseñados
Progresiva de
Diseño Puente Tipo
Luz
[m]
4+506 Cuarisati Losa 7.90
5+680 Ojo de Agua Losa 8.00
20+274 Común Viga - losa 11.00
41+354 Canto del Agua Losa 8.00
63+271 Choere Pretensado 26.00
Fuente: Elaboración propia
En el Anexo 1.3.1 se adjuntan las memorias de diseño de cada uno de los
puentes mencionados.
1.3.2 ALCANTARILLAS TIPO CAJÓN Y BÓVEDAS
Las alcantarillas cajón son estructuras de forma rectangular cuya función es
conducir y desalojar con la mayor rapidez posible el agua de la quebradas y
ríos que atraviesan la carretera.
Las bóvedas son estructuras cuya sección transversal interior está formada
por tres partes principales, la solera, las paredes verticales de las caras
interiores de los estribos, y sobre éstos un arco circular de medio punto o
rebajado que es el intradós de un arco estructural de sección variable o
constante con espesor mínimo en la clave.
Para el diseño de estas estructuras se tomaron en cuenta los siguientes
factores
Ubicación de la obra.
Verificación hidráulica.
Elección del tipo de obra.
Cálculo dimensional y estructural.
Para la elección del tipo de obra se consideraron los siguientes factores:
Altura de terraplén.
Forma de la sección del cauce.
Pendiente de la plantilla de obra.
Capacidad portante del terreno.
Materiales de construcción disponibles.
1.3.2.1 Parámetros de Diseño
Las alcantarillas tipo cajón y las bóvedas se diseñaron en concordancia con
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lo establecido por la Norma AASHTO.
1.3.2.1.1 Materiales
a. Hormigón:
Tipo “A”, resistencia cilíndrca característica a los 28 días de edad f’c = 210
kg/cm2 (alcantarilla).
Tipo “B”, resistencia cilíndrica característica a los 28 días de edad f’c = 180
kg/cm2 (aleros).
b. Acero:
Acero estructural grado 60, con límite de fluencia fy = 4200 kg/cm2.
1.3.2.1.2 Longitud
La longitud de la estructura se define en función de la altura del terraplén y
el talud del mismo.
1.3.2.1.3 Acciones sobre la Estructura
Se ha considerado las siguientes acciones: cargas muertas y cargas vivas.
1.3.2.1.3.1 Cargas Vivas
El efecto de las cargas vivas sobre elementos estructurales enterradas es
variable, pues depende de la velocidad de aplicación de la carga, del tipo
de neumático y del poder de absorción de dicho efecto, del tipo de suelo
de la subrasante, del área sobre el cual gravita la carga, y de la altura del
punto de aplicación de carga.
El efecto de la carga viva y del impacto no son de mucha consideración si
la estructura no se encuentra muy cerca de la subrasante.
Se analiza la acción de la carga viva de un camión tipo MS18 (AASHTO),
considerando que la carga de la rueda se transmitirá al suelo a formando un
cono cuyo ángulo en el vértice es de 90°.
P = 0.40 W
22 h*r*A
A
PS
Donde:
P = Carga de una rueda trasera
A = Area de la base del cono de transmisión de esfuerzos
S = Esfuerzo proporcionado por la carga viva
h = Altura del terraplén
W = Peso camión tipo MS18 (18000 kg)
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1.3.2.1.3.2 Cargas Muertas
Las cargas a las cuales las estructuras enterradas quedan sometidas, al estar
al servicio, pueden determinarse por medio de la teoría de A. Marston.
Su clasificación corresponde a conductos en proyección negativa
Se calcula la carga producida por el material de relleno.
Wn = Cn * * B2
Donde:
Wn = Carga sobre el conducto por metro de longitud
= Peso volumétrico del material de relleno (1,800 kg/m3)
Cn = Coeficiente de carga para conductos en proyección
D = Diámetro exterior del conducto ( 8.40 m)
B = Ancho de la zanja en la parte superior (9.0 m.)
H = Altura de la zanja sobre la estructura hasta el terraplén
H’ = Altura de la zanja sobre la estructura hasta el terreno natural
Tabla Nº 1.3.2
Determinación de Cargas Sobre la Estructura
Alcantarillas Cajón y Bóvedas
PROF.
h (m)
CARGA VIVA
S=P/A (kg/m2)
CARGA MUERTA CARGA TOTAL
(kg/m2) H/B H'/B Cn Wn(kg/m2)
0 PUNTUAL 0.70 0.39 - 0.00 PUNTUAL
0.50 PUNTUAL 0.06 0.39 0.06 1,041.43 PUNTUAL
1.00 4,583.652 0.11 0.39 0.11 1,909.29 6,492.94
1.50 2,037.179 0.17 0.39 0.15 2,603.57 4,640.75
2.00 1,145.913 0.22 0.39 0.20 3,471.43 4,617.34
2.50 916.730 0.28 0.39 0.26 4,512.86 5,429.59
3.00 636.618 0.33 0.39 0.30 5,207.14 5,843.76
3.50 467.720 0.39 0.39 0.36 6,248.57 6,716.29
4.00 358.098 0.44 0.39 0.42 7,290.00 7,648.10
4.50 282.941 0.50 0.39 0.48 8,331.43 8,614.37
5.00 229.183 0.56 0.39 0.53 9,199.29 9,428.47
5.50 189.407 0.61 0.39 0.57 9,893.57 10,082.98
6.00 159.155 0.67 0.39 0.63 10,935.00 11,094.15
6.50 135.611 0.72 0.39 0.66 11,455.71 11,591.33
7.00 116.930 0.78 0.39 0.70 12,150.00 12,266.93
7.50 101.859 0.83 0.39 0.73 12,670.71 12,772.57
8.00 89.524 0.89 0.39 0.78 13,538.57 13,628.10
8.50 79.302 0.94 0.39 0.83 14,406.43 14,485.73
9.00 70.735 1.00 0.39 0.90 15,621.43 15,692.16
Fuente: Elaboración propia
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1.3.2.1.4 Determinación de Esfuerzos
Para la determinación de esfuerzos (momentos, cortantes y normales) se
empleó el paquete computacional STRESS.
1.3.2.2 Diseño
Para el diseño se han considerado las solicitaciones de cada elemento
estructural, es decir: flexión simple, flexo compresión cortante, utilizando las
relaciones que se describen a continuación..
1.3.2.2.1 Flexo compresión
Relaciones para el diseño de elementos sometidos a cargas axiales y de
flexión combinadas (flexo compresión) según el código de la ACI 318-95
empleando gráficos del diagrama de interacción.
Nu
Mue
c'fhb
M
c'fhb
N
32
3
h
e
h
d
fy
c'f3
0.01 0.08
bh2
1'AsAs
Donde:
e: excentricidad
Mu: momento flexionante último
Un: fuerza axial último
b: ancho de la cara en compresión
h: peralte total
d: distancia de la fibra extrema en compresión al centro de refuerzo en
tensión
f’c: resistencia especificada del concreto (kg/cm2)
fy: resistencia característica del acero (kg/cm2)
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3: 0.85 para f’c 280 kg/cm2
: se obtiene del diagrama de interacción
As: Acero de refuerzo en tensión
A’s: acero de refuerzo en compresión
As = A’s (armadura simétrica)
1.3.2.2.2 Flexión simple
Los elementos sometidos a esfuerzos axiales se diseñaron de acuerdo a las
siguientes relaciones:
Cuantía necesaria
2necd*b*c'f*
Mu*36.211*
fy
c'f*9.0
Cuantía balanceada
fy
c'f*
fy6115
6115**85.0 1b
Cuantía máxima
máx = 0.75 b
Cuantía mínima
fy
14mín
Acero de refuerzo
As = * b * d
Donde:
f'c: resistencia de compresión del concreto kg/cm2
fy: resistencia característica del acero kg/cm2
Mu: momento último
: factor de reducción de resistencia de flexión ( = 0.9)
b: ancho de la cara de compresión
d: distancia de la fibra extrema en compresión al centro del refuerzo en
tensión
d’: espesor de recubrimiento
1: 0.85 para f’c 280 kg/cm2
b: porcentaje de refuerzo que produce condiciones balanceadas de
deformación
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1.3.2.2.3 Cortante
Diseño de secciones transversales sujetas a cortante:
VVu
d*b*c'f*53.0Vc (a)
Ag
Nu*0071.01*d*b*c'f*53.0Vc (b)
si Vu < Vc no se requiere armadura de corte
Vu Vn
Vn = Vc + Vs
d*b*c'f*1.2s
d*fy*AvVs
s
d*fy*Av*VcVu
d*fy*
s*Vc*VuAv
d*b*c'f*85.0*Vc*Vu
Armadura mínima
fy
s*b*5.3minAv
Donde:
Vu: fuerza cortante
Vc: resistencia nominal al cortante proporcionado por el concreto
Ag: área total de la sección
Nu: fuerza axial
Vn: resistencia nominal al cortante
Vs:: resistencia nominal al corte proporcionado por el refuerzo
Av: área de refuerzo por cortante a una distancia s
Relaciones empleadas en el diseño aleros (muros laterales):
B = 0.5H – 0.7H
Empuje (Rankine)
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E = ½ w h2 c
2º45tgc 2
1.3.2.3 Estabilidad
Seguridad al vuelco:
2Mv
MeFSV
Seguridad al deslizamiento:
2Fv
FeFSD
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Falla de terreno:
Excentricidad:
Fe
MvMe
2
Be
6
Be
Presiones:
admyI
M
A
Fe
adm2B
e*Fe6
B
Fe
Donde:
E: Empuje lateral del terreno
Es: Empuje por sobrecarga
B: Base del estribo
H: Altura del estribo
H: Altura equivalente de sobrecarga
w: peso específico del relleno
c : coeficiente en función del ángulo de fricción interna
: ángulo de fricción interna
FSV: factor de seguridad al vuelco
FSD: factor de seguridad al deslizamiento
Me: momento estabilizante
Me: momento al vuelco
Fe: fuerza estabilizante (suma de fuerzas verticales)
Fv: fuerza al vuelco (suma de fuerzas horizontales)
e: excentricidad
máx: esfuerzo máximo
mín: esfuerzo mínimo
adm: esfuerzo admisible
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Tabla Nº 1.3.2
Resumen de Cajones y Bóvedas Diseñadas
Progresiva de
Diseño Tipo
Longitud
[m] Nombre
0+040 2 C1x0.50 12.25
16+180 Bóveda 1x2.50 40.00
17+073 Bóveda 4x4.50 18.00 (Ampliación) Aguayrendita 1
38+888 2 C4x2 26.00 Quebrada Ancha
60+900 Bóveda 5.05x4.50 26.00 Acheral (Variante)
63+200 2 C4x2 13.00
70+900 2 C4x2 37.00
Fuente: Elaboración propia
En el Anexo 1.3.2 se presentan las memorias de cálculo de las estructuras
cajón y bóvedas del proyecto.
1.3.3 REHABILITACIÓN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES
Producto de la inspección de obras de arte mayor existentes en el proyecto,
el consultor recomienda la rehabilitación de nueve puentes y una bóveda
que serán aprovechados para la carretera mejorada.
Lamentablemente, las obras que serán conservadas para la carretera
pavimentada no disponen de planos conforme a construcción en los
archivos del SEPCAM. El consultor ha revisado con cuidado todos los planos
de puentes proporcionados por el SEPCAM, sin embargo, no ha podido
establecer su verdadera posición respecto de la nomenclatura y progresivas
del estudio realizado, debido a que muchos de los planos revisados son
apócrifos y/o llevan nombres no compatibles con los cursos de agua del
proyecto, situación que pone en duda su utilidad para los fines del proyecto.
Con el fin de establecer una solución práctica al problema presentado, el
consultor ha elaborado una serie de recomendaciones y procedimientos
previos que sólo son posibles de realizar en la etapa de construcción de la
carretera mejorada, con varias tareas de verificación y diagnósticos que
actualmente no son posibles de realizar sin la presencia de equipo
especializado, inalcanzable en esta etapa del proyecto.
Después de la revisión visual de cada parte de las estructuras existentes, el
consultor recomienda mantener, para utilización de la carretera mejorada,
las siguientes estructuras:
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Tabla Nº 1.3.3
Listado de estructuras a conservar
Río (Nombre
Estructura)
Progresiva de
Diseño Luz Tipo
Aguayrendita 1 17+073 4.00 H = 3.00 Bóveda HºCº
Aguayrendita 2 17+736 7.00 Vigas y Losa
HºAº
Aguayrendita 3 18+367 7.00 Losa HºAº
Laime 22+289 9.00 Vigas y Losa
HºAº
Río Saladillo (Puente
Caraparí) 24+443.50 2 x 13.00
Vigas y Losa
HºAº
Cortaderal 25+521 8.55 Vigas y Losa
HºAº
Pucal 3 31+710 9.35 Vigas y Losa
HºAº
Pucal 2 33+604 9.65 Vigas y Losa
HºAº
Pucal 1 34+311 11.60 Vigas y Losa
HºAº
Agua Salada (Puente
del Resalto) 41+985 4.50 Losa HºAº
Fuente: Elaboración propia
Como se puede observar, el número de estructuras a conservar es muy
importante, y representa una inversión total realizada en los últimos 15 años
por el SEPCAM de aproximadamente 500,000 US$. Su sustitución implicaría
inversiones adicionales no indispensables para el proyecto, sin considerar los
costos de demolición necesarios para sustituirlas.
Por otra parte, casi todas las obras mencionadas pueden ser consideradas
como relativamente nuevas (servicio máximo durante 15 años) en relación a
la vida útil de obras de hormigón, normalmente de unos 40 a 50 años. El
consultor considera que una adecuada rehabilitación y mantenimiento de
las estructuras mencionadas permitirá su utilización durante la vida útil del
proyecto, con los beneficios que implica para el mismo.
Con el fin de establecer una rutina de revisión y decisiones conservadoras, el
consultor ha establecido una política de revisión previa de estas estructuras,
que incluye las siguientes actividades principales:
Limpieza general de la estructura y de sus alrededores.
Relevamiento detallado, con levantamiento de planos topográficos
actualizados a la fecha de inspección, de la estructura completa y de
cada uno de sus elementos constituyentes, y un registro fotográfico
complementario.
Toma de muestras destructivas mediante perforación rotativa con
extracción de testigos de la losa, vigas principales y estribos, y rotura de
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probetas para determinar las resistencias reales del hormigón.
Diagnóstico detallado de cada elemento de la estructura, y
levantamiento de planos estructurales de detalle en base de radiografías
y/o picado superficial para descubrir armaduras.
Verificación estructural de funcionamiento con los estados de carga que
se producirán durante la vida útil del proyecto.
Toma de la decisión principal: demoler o mantener la estructura.
En caso de mantener la estructura, detalle de trabajos de rehabilitación:
Tablero
Vigas
Aceras
Barandas
Aparatos de apoyo
Estribos
Pilas
Fundaciones
Solera
Accesos
Presupuesto detallado de rehabilitación (o demolición).
Ejecución.
El consultor considera que la mejor manera de realizar los trabajos de
rehabilitación de estructuras existentes es su ejecución por el contratista.
A continuación, se expone una breve descripción de cada una de las
estructuras mencionadas en la Tabla Nº 1.3.3 y las posibles obras de
rehabilitación determinadas por el consultor como resultado de las
inspecciones realizadas.
1.3.3.1 Bóveda Aguayrendita 1 (Prog. 17+073)
Esta estructura se ubica sobre la Quebrada Aguayrendita. Es una estructura
de bóveda de medio punto, con luz total de 4.00 m, y altura entre solera y
cúspide de la bóveda, de 4.00 m.
Los parantes de la bóveda son muros de hormigón ciclópeo y bóveda del
mismo material. La tapada de la plataforma existente es de
aproximadamente 1.20 m. Los aleros de la bóveda tienen longitud promedio
de 5.50 m y altura en el extremo de 2.00 m
La solera de la bóveda es de terreno natural, y presenta actualmente signos
de erosión por debajo de su nivel original.
La Quebrada Aguayrendita discurre, en el sitio de la bóveda, por terreno
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rocoso, con pequeña cobertura de suelo, en consecuencia, su cauce es
también rocoso con escaso material suelto de arrastre.
Los trabajos de rehabilitación previstos para esta estructura son:
Tabla Nº 1.3.4
Bóveda Aguayrendita 1 (17+073)
Trabajos de rehabilitación
Elemento Trabajo Cantidad
Bóveda Reparación superficial 40 m2
Bóveda Ampliación 18 m
Estribos Reparación superficial 40 m2
Aleros Demolición HºCº 33 m3
Aleros Construcción nuevos aleros HºCº 35 m3
Solera Construcción solera HºCº,
espesor 0.50 m 25 m3
Cauce Limpieza del cauce 50 m aguas
arriba y abajo de la bóveda 1,000 m2
Fuente: Elaboración propia
1.3.3.2 Puente Aguayrendita 2 (Prog. 17+736)
Esta estructura se ubica sobre la Quebrada Aguayrendita. Es una estructura
de losa y vigas, con luz libre de 7.00 m y altura entre solera e intradós de
vigas, de 4.20 m.
Los estribos son de hormigón ciclópeo y disponen de aleros de longitud
promedio 5.50 m y altura en el extremo de 2.50 m.
El sistema estructural de la superestructura está constituido por 3 vigas
longitudinales de hormigón armado de 1.05 m de alto, unidas por
diafragmas transversales, sobre las que apoya la losa del puente, de 0.25 m
de espesor. No se aprecian los aparatos de apoyo, sin embargo, se puede
suponer que existe un aparato de neopreno debajo de cada viga
longitudinal en cada extremo.
La plataforma del puente tiene 7.00 m de ancho útil y dos aceras en
voladizo de 0.65 m y espesor 0.15 m. Cada voladizo dispone de un
barandado de hormigón armado tipo P-3, de 8.50 m de longitud y 0.95 m de
altura.
La solera de la quebrada debajo del puente es de terreno natural, y
presenta actualmente signos de erosión por debajo de su nivel original.
La Quebrada Aguayrendita discurre, en el sitio del puente, por terreno
rocoso, con pequeña cobertura de suelo, en consecuencia, su cauce es
también rocoso con escaso material suelto de arrastre.
Los trabajos de rehabilitación previstos para esta estructura son:
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Tabla Nº 1.3.5
Puente Aguayrendita 2 (17+736)
Trabajos de rehabilitación
Elemento Trabajo Cantidad
Tablero
Reconstrucción de plataforma, previa
demolición de 3 cm de espesor por
debajo de armadura superior
62.5 m2
Tablero Reparación juntas 15.0 m
Tablero Mantenimiento drenaje 6 pzas.
Vigas Reparación superficial 48.0 m2
Losa Limpieza y reparación superficial
intradós 51.0 m2
Aceras Reparación superficial, todas las caras 27.0 m2
Barandas Limpieza y reparación superficial 17.0 m
Aparatos de
apoyo Limpieza y mantenimiento 6 pzas.
Estribos y aleros Limpieza y reparación superficial 150.0 m2
Solera Construcción solera HºCº, espesor 0.80
m 50 m3
Entrada/salida Construcción de colchoneta de
protección, espesor 0.50 m 35 m3
Cauce Limpieza del cauce, 50 m aguas
arriba y abajo del puente 1,500 m2
Fuente: Elaboración propia
1.3.3.3 Puente Aguayrendita 3 (Prog. 18+367)
Esta estructura se ubica sobre la Quebrada Aguayrendita. Es una estructura
de losa, con luz libre de 7.00 m y altura entre solera e intradós de losa, de
5.05 m.
Los estribos son de hormigón ciclópeo y disponen de aleros de longitud
promedio 6.10 m y altura menor 2.50 m.
El sistema estructural de la superestructura está constituido por una losa de
hormigón armado de 0.40 m de espesor, apoyada en los estribos. No se
aprecian aparatos de apoyo, sin embargo, se puede suponer que existe al
menos un apoyo longitudinal de cartón asfáltico en cada extremo.
La plataforma del puente tiene 7.30 m de ancho útil y dos aceras en
voladizo de 0.60 m y espesor 0.15 m. No dispone de barnadados.
La solera de la quebrada debajo del puente es de terreno natural, y
presenta actualmente signos de erosión por debajo de su nivel original.
La Quebrada Aguayrendita discurre, en el sitio del puente, por terreno
rocoso y sedimentario, con cobertura limitada de suelo, en consecuencia, su
cauce es también rocoso con algún material suelto de arrastre.
Los trabajos de rehabilitación previstos para esta estructura son:
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Tabla Nº 1.3.6
Puente Aguayrendita 3 (18+367)
Trabajos de rehabilitación
Elemento Trabajo Cantidad
Tablero
Reconstrucción de plataforma, previa
demolición de 3 cm de espesor
debajo de armadura superior
55.0 m2
Tablero Reparación juntas 15.0 m
Tablero Mantenimiento drenaje 6 pzas.
Losa Limpieza y reparación superficial
intradós 54.0 m2
Aceras Reparación superficial, todas las caras 18.0 m2
Barandas Construcción de barandas nuevas
metálicas tubulares 15.0 m
Aparatos de
apoyo Limpieza y mantenimiento 15.2 m
Estribos y aleros Limpieza y reparación superficial 196.0 m2
Solera Construcción solera HºCº, espesor 0.80
m 47 m3
Entrada/salida Construcción de colchoneta de
protección, espesor 0.50 m 28 m3
Muros de encauce Reconstrucción de muros colapsados
a la entrada de la obra
Ver obras
complementarias
Cauce Limpieza del cauce, 50 m aguas
arriba y abajo del puente 1,500 m2
Fuente: Elaboración propia
1.3.3.4 Puente Laime (Prog. 22+289)
Esta estructura se ubica sobre el río Laime. Es una estructura de losa y vigas,
con luz libre de 9.00 m y altura entre solera e intradós de vigas, de 4.20 m.
Los estribos son de hormigón ciclópeo y disponen de aleros de longitud
promedio 4.80 m y altura menor 2.05 m.
El sistema estructural de la superestructura está constituido por 3 vigas
longitudinales de hormigón armado de 0.40 x 0.80 m, unidas por diafragmas
transversales, sobre las que apoya la losa del puente, de 0.25 m de espesor.
No se aprecian los aparatos de apoyo, sin embargo, se puede suponer que
existe un aparato de neopreno debajo de cada viga longitudinal en cada
extremo.
La plataforma del puente tiene 7.30 m de ancho útil y dos aceras en
voladizo de 0.50 m y espesor 0.20 m. Dispone de barnadados tipo P-3 y
longitud total de 8.50 m y altura de 0.90 m.
Se recomienda especial atención al diagnosticar este puente, ya que
presenta signos de deterioro avanzado en barandas, tablero y en el intradós
de vigas, donde se pueden observar cangrejeras y armaduras descubiertas
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en franco estado de oxidación. En opinión del consultor, los deterioros son
causados por una mala ejecución de obra.
La solera de la quebrada debajo del puente es de terreno natural, y
presenta actualmente signos de erosión por debajo de su nivel original.
El río Laime discurre, en el sitio del puente, por terreno sedimentario, con
escaso componente granular, en consecuencia, su cauce es arenoso
gravoso.
Finalmente, se observan algunos daños en la plataforma del acceso
derecho (lado Palos Blancos) debido a la existencia de un meandro que
produce ataque de aguas en el terraplén de la carretera.
Los trabajos de rehabilitación previstos para esta estructura son:
Tabla Nº 1.3.7
Puente Laime (22+289)
Trabajos de rehabilitación
Elemento Trabajo Cantidad
Tablero
Reconstrucción de plataforma, previa
demolición de 3 cm de espesor
debajo de armadura superior
62.0 m2
Tablero Reparación juntas 15.0 m
Tablero Mantenimiento drenaje 6 pzas.
Vigas Reparación superficial 46.0 m2
Losa Limpieza y reparación superficial
intradós 60.0 m2
Aceras Reparación superficial, todas las caras 18.0 m2
Barandas
Demolición total de barandas
existentes y construcción de barandas
nuevas tipo P-3
16.0 m
Aparatos de
apoyo Limpieza y mantenimiento 6 pzas.
Estribos y aleros Limpieza y reparación superficial 140.0 m2
Solera Construcción de solera de
colchonetas, espesor 0.50 m 77 m3
Entrada/salida Construcción de colchoneta de
protección, espesor 0.50 m 46.5 m3
Muros de encauce Construcción de muros de encauce Ver obras
complementarias
Cauce Limpieza del cauce 50 m aguas arriba
y abajo del puente 2,000 m2
Fuente: Elaboración propia
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1.3.3.5 Puente Caraparí (Prog. 24+443.50)
Esta estructura se ubica sobre el río Saladillo, muy cerca de su confluencia
con el río Caraparí. Es una estructura de losa y vigas, con luz libre de dos
tramos de 13.00 m y altura entre solera e intradós de vigas, de 6.30 m.
Los estribos son de hormigón armado y ciclópeo y disponen de aleros de
longitud promedio 13.30 m y altura menor 3.20 m.
El sistema estructural de la superestructura está constituido por 3 vigas
longitudinales acarteladas de hormigón armado de 0.50 x 1.30 m de altura
menor y 1.50 m de altura mayor, en dos tramos isostáticos de 13.00 m de luz
libre, unidas por diafragmas transversales, sobre las que apoya la losa del
puente, de 0.25 m de espesor. No se pudieron inspeccionar los aparatos de
apoyo debido a la gran altura de los estribos, sin embargo, se pudo observar
de lejos que existe un aparato de neopreno debajo de cada viga
longitudinal en cada extremo.
La plataforma del puente tiene 7.25 m de ancho útil y dos aceras en
voladizo de 0.65 m y espesor 0.15 m. Dispone de barnadados tipo P-3 y
longitud total de 28.00 m y altura 0.95 m.
Se recomienda especial atención al diagnosticar este puente, ya que
presenta huellas del tránsito de una avenida extraordinaria que
eventualmente habría alcanzado a la parte inferior de la plataforma. Se
tienen referencias de la destrucción parcial y posterior reconstrucción de los
terraplenes de acceso. También se puede apreciar que los aleros no cierran
con el terreno natural de las márgenes y falta relleno detrás de los mismos.
La solera del río debajo del puente es de terreno natural, y presenta
actualmente signos de socavación limitada por debajo de su nivel original.
El río Saladillo discurre, en el sitio del puente, por terreno rocoso y
sedimentario, con importante contenido granular, en consecuencia, su
cauce es rocoso gravoso, y constituirá eventualmente un yacimiento de
préstamo de material granular para el proyecto.
Los trabajos de rehabilitación previstos para esta estructura son:
Tabla Nº 1.3.8
Puente Caraparí (24+443.50)
Trabajos de rehabilitación
Elemento Trabajo Cantidad
Tablero
Reconstrucción l de plataforma,
previa demolición de 3 cm de espesor
por debajo de armadura superior
203.00 m2
Tablero Reparación juntas 24.0 m
Tablero Mantenimiento drenaje 12 pzas.
Vigas Reparación superficial 235.0 m2
Losa Limpieza y reparación superficial 406.0 m2
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Elemento Trabajo Cantidad
intradós
Aceras Reparación superficial, todas las caras 68.0 m2
Barandas Reparación superficial y limpieza 56.0 m
Aparatos de
apoyo Limpieza y mantenimiento 12 pzas.
Estribos y aleros Limpieza y reparación superficial 375.0 m2
Estribos y aleros Reparación e inyección de fisuras 20 m2
Muros de encauce Construcción de muros de encauce Ver obras
complementarias
Cauce Limpieza del cauce 50 m aguas arriba
y abajo del puente 5,000 m2
Fuente: Elaboración propia
1.3.3.6 Puente Cortaderal (Prog. 25+521)
Esta estructura se ubica sobre el río Cortaderal, cerca de las poblaciones de
Cortaderal y Fuerte Viejo, y cerca de su confluencia con el río Saladillo. Es
una estructura de losa y vigas, con luz libre de 8.55 m y altura entre solera e
intradós de vigas, de 2.50 m.
Los estribos son de hormigón ciclópeo y disponen de aleros de longitud
promedio 6.00 m y altura menor 1.70 m.
El sistema estructural de la superestructura está constituido por 3 vigas
longitudinales de hormigón armado de 0.30 x 0.85 m, unidas por diafragmas
transversales, sobre las que apoya la losa del puente, de 0.30 m de espesor.
No se aprecian los aparatos de apoyo, sin embargo, se puede suponer que
existe un aparato de neopreno debajo de cada viga longitudinal en cada
extremo.
La plataforma del puente tiene 7.10 m de ancho útil y dos aceras en
voladizo de 0.60 m y espesor 0.15 m. No dispone de barandados.
La solera de la quebrada debajo del puente es de terreno natural, y
presenta actualmente signos de socavación por debajo de su nivel original.
El río Cortaderal discurre, en el sitio del puente, por terreno sedimentario, con
componente rocoso y contenido moderado granular, en consecuencia, su
cauce es rocoso arenoso gravoso.
Finalmente, se observan algunos daños en la plataforma del acceso
izquierdo (lado Palos Blancos) debido a la existencia de un meandro que
produce ataque de aguas en el terraplén de la carretera.
Los trabajos de rehabilitación previstos para esta estructura son:
REPÚBLICA DE BOLIVIA - PREFECTURA DEL DEPARTAMENTO DE TARIJA
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD, DISEÑO FINAL E IMPACTO AMBIENTAL
ASFALTADO TRAMO VIAL “ CAMPO PAJOSO – CARAPARÍ – PALOS BLANCOS “ ESTRUCTURAS
ASOCIACIÓN ACCIDENTAL ACI - SOINCO – INTERPROYECTOS 196
Tabla Nº 1.3.9
Puente Cortaderal (25+521)
Trabajos de rehabilitación
Elemento Trabajo Cantidad
Tablero
Reconstrucción de plataforma, previa
demolición de 3 cm de espesor
debajo de la armadura superior
74.0 m2
Tablero Reparación juntas 15.0 m
Tablero Mantenimiento drenaje 6 pzas.
Vigas Reparación superficial 47.0 m2
Losa Limpieza y reparación superficial
intradós 58.0 m2
Aceras Reparación superficial, todas las caras 23.0 m2
Barandas Construcción de barandas nuevas
tubulares metálicas 20.8 m
Aparatos de
apoyo Limpieza y mantenimiento 6 pzas.
Estribos y aleros Limpieza y reparación superficial 103.0 m2
Solera Construcción de solera de
colchonetas, espesor 0.50 m 36 m3
Entrada/salida Construcción de colchoneta de
protección, espesor 0.50 m 61.1 m3
Muros de encauce Construcción de muros de encauce Ver obras
complementarias
Cauce Limpieza del cauce 50 m aguas arriba
y abajo del puente 3,000 m2
Fuente: Elaboración propia
1.3.3.7 Puente Pucal 3 (Prog. 31+716.50)
Esta estructura se ubica sobre el río Pucal, cerca de su confluencia con el río
Saladillo. Es una estructura esviajada de losa y vigas, con luz libre de 9.35 m y
altura entre solera e intradós de vigas, de 3.20 m.
Los estribos son de hormigón ciclópeo y disponen de aleros de longitud
promedio 6.40 m y altura menor 0.65 m.
El sistema estructural de la superestructura está constituido por 3 vigas
longitudinales de hormigón armado de 0.40 x 0.95 m, unidas por diafragmas
transversales, sobre las que apoya la losa del puente, de 0.25 m de espesor.
No se aprecian los aparatos de apoyo, sin embargo, se puede suponer que
existe un aparato debajo de cada viga longitudinal en cada extremo.
La plataforma del puente tiene 7.25 m de ancho útil y dos aceras en
voladizo de 0.60 m y espesor 0.15 m. No dispone de barandados.
La solera de la quebrada debajo del puente es de terreno natural, y no
presenta actualmente signos de socavación por debajo de su nivel original.
El río Pucal discurre, en el sitio del puente, por terreno sedimentario y
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contenido moderado granular, en consecuencia, su cauce es arenoso
gravoso.
Finalmente, se observan algunos deterioros en la plataforma del acceso
izquierdo (lado Palos Blancos) debido a la existencia de un meandro que
produce ataque de aguas en el terraplén de la carretera.
Los trabajos de rehabilitación previstos para esta estructura son:
Tabla Nº 1.3.10
Puente Pucal 3 (31+716.50)
Trabajos de rehabilitación
Elemento Trabajo Cantidad
Tablero
Reconstrucción de plataforma, previa
demolición de 3 cm de espesor
debajo de la armadura superior
82.0 m2
Tablero Reparación juntas 18.0 m
Tablero Mantenimiento drenaje 6 pzas.
Vigas Reparación superficial 61.0 m2
Losa Limpieza y reparación superficial
intradós 58.0 m2
Aceras Reparación superficial, todas las caras 24.0 m2
Barandas Construcción de barandas nuevas
tubulares metálicas 22.6 m
Aparatos de
apoyo Limpieza y mantenimiento 6 pzas.
Estribos y aleros Limpieza y reparación superficial 118.0 m2
Solera Construcción de solera de
colchonetas, espesor 0.50 m 38 m3
Entrada/salida Construcción de colchoneta de
protección, espesor 0.50 m 70.6 m3
Muros de encauce Construcción de muros de encauce Ver obras
complementarias
Cauce Limpieza del cauce 50 m aguas arriba
y abajo del puente 3,000 m2
Fuente: Elaboración propia
1.3.3.8 Puente Pucal 2 (Prog. 33+614)
Esta estructura se ubica sobre el río Pucal. Es una estructura esviajada de
losa y vigas, con luz libre de 9.65 m y altura entre solera e intradós de vigas,
de 3.22 m.
Los estribos son de hormigón ciclópeo y disponen de aleros de longitud
promedio 5.90 y 8.60 m, y altura menor 2.00 m.
El sistema estructural de la superestructura está constituido por 4 vigas
longitudinales de hormigón armado de 0.40 x 0.90 m, unidas por diafragmas
transversales, sobre las que apoya la losa del puente, de 0.25 m de espesor.
No se aprecian los aparatos de apoyo, sin embargo, se puede suponer que
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ESTUDIO DE FACTIBILIDAD, DISEÑO FINAL E IMPACTO AMBIENTAL
ASFALTADO TRAMO VIAL “ CAMPO PAJOSO – CARAPARÍ – PALOS BLANCOS “ ESTRUCTURAS
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existe un aparato de neopreno debajo de cada viga longitudinal en cada
extremo.
La plataforma del puente tiene 7.20 m de ancho útil y dos aceras en
voladizo de 0.60 m y espesor 0.15 m. No dispone de barandados.
La solera de la quebrada debajo del puente es de terreno natural, y no
presenta actualmente signos de socavación por debajo de su nivel original.
El río Pucal discurre, en el sitio del puente, por terreno sedimentario y
contenido moderado granular, en consecuencia, su cauce es arenoso
gravoso.
Los trabajos de rehabilitación previstos para esta estructura son:
Tabla Nº 1.3.11
Puente Pucal 2 (33+614)
Trabajos de rehabilitación
Elemento Trabajo Cantidad
Tablero
Reconstrucción de plataforma, previa
demolición de 3 cm de espesor
debajo de la armadura superior
75.0 m2
Tablero Reparación juntas 22.0 m
Tablero Mantenimiento drenaje 6 pzas.
Vigas Reparación superficial 66.0 m2
Losa Limpieza y reparación superficial
intradós 59.0 m2
Aceras Reparación superficial, todas las caras 23.0 m2
Barandas Construcción de barandas nuevas
tubulares metálicas 20.8 m
Aparatos de
apoyo Limpieza y mantenimiento 8 pzas.
Estribos y aleros Limpieza y reparación superficial 155.0 m2
Solera Construcción de solera de
colchonetas, espesor 0.50 m 41.0 m3
Entrada/salida Construcción de colchoneta de
protección, espesor 0.50 m 64.5 m3
Muros de encauce Construcción de muros de encauce Ver obras
complementarias
Cauce Limpieza del cauce 50 m aguas arriba
y abajo del puente 3,000 m2
Fuente: Elaboración propia
1.3.3.9 Puente Pucal 1 (Prog. 34+311)
Esta estructura se ubica sobre el río Pucal. Es una estructura esviajada de
losa y vigas, con luz libre de 11.60 m y altura entre solera e intradós de vigas,
de 3.35 m.
Los estribos son de hormigón ciclópeo y disponen de aleros de longitud
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ASFALTADO TRAMO VIAL “ CAMPO PAJOSO – CARAPARÍ – PALOS BLANCOS “ ESTRUCTURAS
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promedio 6.10 m, y altura menor 2.50 m.
El sistema estructural de la superestructura está constituido por 4 vigas
longitudinales de hormigón armado de 0.40 x 0.90 m, unidas por diafragmas
transversales, sobre las que apoya la losa del puente, de 0.25 m de espesor.
No se aprecian los aparatos de apoyo, sin embargo, se puede suponer que
existe un aparato de neopreno debajo de cada viga longitudinal en cada
extremo.
La plataforma del puente tiene 7.05 m de ancho útil y dos aceras en
voladizo de 0.60 m y espesor 0.15 m. No dispone de barandados.
La solera de la quebrada debajo del puente es de terreno natural, y no
presenta actualmente signos de socavación por debajo de su nivel original.
El río Pucal discurre, en el sitio del puente, por terreno sedimentario y
contenido moderado granular, en consecuencia, su cauce es arenoso
gravoso.
Los trabajos de rehabilitación previstos para esta estructura son:
Tabla Nº 1.3.12
Puente Pucal 1 (34+311)
Trabajos de rehabilitación
Elemento Trabajo Cantidad
Tablero
Reconstrucción de plataforma, previa
demolición de 3 cm de espesor
debajo de armadura superior
82.0 m2
Tablero Reparación juntas 18.0 m
Tablero Mantenimiento drenaje 6 pzas.
Vigas Reparación superficial 75.0 m2
Losa Limpieza y reparación superficial
intradós 69.0 m2
Aceras Reparación superficial, todas las caras 26.0 m2
Barandas Construcción de barandas nuevas
tubulares metálicas 23.2 m
Aparatos de
apoyo Limpieza y mantenimiento 8 pzas.
Estribos y aleros Limpieza y reparación superficial 141.0 m2
Solera Construcción de solera de
colchonetas, espesor 0.50 m 44.0 m3
Entrada/salida Construcción de colchoneta de
protección, espesor 0.50 m 76.0 m3
Muros de encauce Construcción de muros de encauce Ver obras
complementarias
Cauce Limpieza del cauce 50 m aguas arriba
y abajo del puente 3,000 m2
Fuente: Elaboración propia
REPÚBLICA DE BOLIVIA - PREFECTURA DEL DEPARTAMENTO DE TARIJA
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD, DISEÑO FINAL E IMPACTO AMBIENTAL
ASFALTADO TRAMO VIAL “ CAMPO PAJOSO – CARAPARÍ – PALOS BLANCOS “ ESTRUCTURAS
ASOCIACIÓN ACCIDENTAL ACI - SOINCO – INTERPROYECTOS 200
1.3.3.10 Puente Agua Salada (Prog. 41+985)
Esta estructura se ubica sobre la Quebrada Agua Salada. Es una estructura
esviajada de losa, con luz libre de 4.50 m y altura entre solera e intradós de
losa, de 4.00 m.
Los estribos son de hormigón ciclópeo y disponen de aleros de longitud
promedio 3.00 y 11.50 m, y altura menor 2.00 m.
El sistema estructural de la superestructura está constituido por una losa llena
de hormigón armado de 0.20 m de espesor. No se aprecian los aparatos de
apoyo, sin embargo, se puede suponer que existe un apoyo longitudinal de
cartón asfáltico en cada extremo de la losa.
La plataforma del puente tiene 8.60 m de ancho útil y dos bordillos de
hormigón armado de 0.20 x 0.40 m. No dispone de barandados.
La solera de la quebrada debajo del puente es de terreno natural, y
presenta actualmente signos de socavación moderada por debajo de su
nivel original. La obra de salida de esta obra fue destruida por efecto de las
avenidas, y presenta signos de erosión muy importante, por lo que será
necesario ejecutar una nueva obra de amortiguación de energía aguas
abajo del puente.
La Quebrada Agua Salada discurre, en el sitio del puente, por terreno
sedimentario con contenido moderado granular, en consecuencia, su
cauce es arenoso gravoso.
Los trabajos de rehabilitación previstos para esta estructura son:
Tabla Nº 1.3.12
Puente Agua Salada (41+985)
Trabajos de rehabilitación
Elemento Trabajo Cantidad
Tablero
Reconstrucción de plataforma, previa
demolición de 3 cm de espesor
debajo de la armadura superior
39.0 m2
Tablero Reparación juntas 18.0 m
Tablero Mantenimiento drenaje 6 pzas.
Losa Limpieza y reparación superficial
intradós 41.0 m2
Bordillos Reparación superficial, todas las caras 15.0 m2
Barandas Construcción de barandas nuevas
tubulares metálicas 18.0 m
Aparatos de
apoyo Limpieza y mantenimiento 18.0 m
Estribos y aleros Limpieza y reparación superficial 162.0 m2
Solera Construcción de solera de
colchonetas, espesor 0.50 m 21.0 m3
Entrada Construcción de colchoneta de 8.0 m3
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ESTUDIO DE FACTIBILIDAD, DISEÑO FINAL E IMPACTO AMBIENTAL
ASFALTADO TRAMO VIAL “ CAMPO PAJOSO – CARAPARÍ – PALOS BLANCOS “ ESTRUCTURAS
ASOCIACIÓN ACCIDENTAL ACI - SOINCO – INTERPROYECTOS 201
Elemento Trabajo Cantidad
protección, espesor 0.50 m
Salida Construcción de resalto amortiguador Ver obras
complementarias
Muros de encauce Construcción de muros de encauce Ver obras
complementarias
Cauce Limpieza del cauce 50 m aguas arriba
y abajo del puente 2,000 m2
Fuente: Elaboración propia
1.3.4 DEMOLICIÓN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES
Algunas de las estructuras existentes deberán ser demolidas para permitir la
construcción de las obras nuevas proyectadas en el presente estudio.
El detalle de las obras a demoler se presenta en las tablas a continuación.
Tabla Nº 1.3.13
Listado de estructuras mayores a demoler
Río (Nombre
Estructura)
Progresiva de
Diseño Luz Tipo
Cuarisati 4+506 7.90 m, H = 3.10 m Puente losa de
HºAº
Canto del Agua 41+354 5.50 m, H = 1.80 m Vigas y Losa
HºAº
Fuente: Elaboración propia
Tabla Nº 1.3.14
Detalle de demoliciones
Río (Nombre
Estructura)
Progresiva de
Diseño
Demolición
tablero de HºAº
(m3)
Demolición de
estribos de HºCº
(m3)
Cuarisati 4+506 23.9 138.0
Canto del Agua 41+354 19.1 41.0
Fuente: Elaboración propia