SEGMENTALES ROSA MARÍA PASTOR NICOLÁS

Transcripción

1 EJECUCIÓN DE PUENTES SEGMENTALES ROSA MARÍA PASTOR NICOLÁS

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3 INTRODUCCIÓN Este método constructivo consiste en la ejecución, a partir de una pila, de voladizos sucesivos a ambos lados de ésta, de manera que sus pesos vayan equilibrándose. Este sistema de construcción se emplea principalmente: cuando las luces a salvar son considerables cuando los pilares son de gran altura con lo que compensa aumentar la luz de los vanos para reducir el número de pilares cuando se quiere reducir la afección en la zona de sombra del tablero

4 INTRODUCCIÓN Aí Así, en la presente exposición iió pretendemos reflejar el proceso de ejecución de un puente segmental, desde d su planificación ió hasta su completa finalización. Importancia de los medios auxiliares. Analizaremos todas las decisiones que se han de tomar para contribuir a que la ejecución del viaducto se complete con un rotundo éxito.

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6 PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO Se construyen en primer lugar las cimentaciones y fustes de pilas y se procede a la colocación de la consola especial para dovela cero para el hormigonado de las dovelas sobre pilas. Después de hormigonar las dovelas sobre pilas (dovelas cero), se montan los carros de avance de pilas y se procede al avance en voladizo de las dovelas y tesado de los cables de voladizo (también llamado de construcción) de una manera simétrica (un tesado por cada dovela simétrica construida). Después de alcanzada la última dovela se realizan las dovelas de cierre en los estribos (con el pretensado de vanos extremos) y la dovela de cierre central (con el pretensado de continuidad).

7 PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

8 PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

9 EJECUCIÓN VIADUCTO PILAS CIMENTACIONES ALZADOS: Plintos Arranques de fuste Pl Palas de fustes TABLERO DOVELA CERO AVANCE DOVELAS DOVELAS DE CIERRE

10 CIMENTACIONES PILAS PLANIFICACIÓN EJECUCIÓN Cimentaciones de grandes dimensiones Elección de medios auxiliares: encofrado modular estándar Afección de medios auxiliares futuros a las cimentaciones Pueden ser cimentaciones superficiales fiil o pilotadas iltd

11 CIMENTACIONES PILAS Este método constructivo condiciona a unas cimentaciones de generosas Este método constructivo condiciona a unas cimentaciones de generosas dimensiones.

12 GRÚAS TORRE En general este procedimiento constructivo necesita de grúas torre, ya que las pilas suelen ser de gran altura y no todas las partes de la sombra del tablero alcanzables. Podemos elegir entre colocarlas sobre las cimentaciones de los pilares (o entre ambos tableros o a un lateral), o exentas. Habrá que chequear si es necesario arriostralas a los pilares. Deberán cubrir la totalidad de la T, en general garantizándonos poder vaciar un cubo de hormigón en punta por si fallaran las bombas estacionarias o autobombas (de existir), además de poder manipular las cargas y medios auxiliares. Deben tener una altura tal que podamos transportar las cargas por encima de los carros de avance.

13 GRÚAS TORRE

14 ALZADOS PILAS: PLINTO Y ARRANQUES PLANIFICACIÓN PLINTO Elección de medios auxiliares: encofrado modular Afecciones de estos medios auxiliares a la estructura: no apreciables ibl Afección de medios auxiliares futuros a las cimentaciones: no apreciables Se estudian cuidadosamente los conos para las siguientes fases de ejecución PLANIFICACIÓN ARRANQUES Elección de medios auxiliares: encofrado modular para las caras verticales y trepante convencional para las inclinadas Afecciones de estos medios auxiliares a la estructura: no apreciables Afección de medios auxiliares futuros a los arranques: las dimensiones de la primera dovela condicionaron la ferralla de las pilas.

15 ALZADOS DE PILAS: PLINTO

16 ALZADOS PILAS: PLINTO

17 ALZADOS DE PILAS: ARRANQUES

18 ALZADOS DE PILAS: ARRANQUES

19 ALZADOS DE PILAS: ARRANQUES Colocamos sobre la trepa las caras inclinadas del encofrado para poder ferrallar in situ. A continuación encoframos las caras verticales, se vacía el concreto y desencoframos.

20 ALZADOS DE PILAS: ARRANQUES Se sube la trepa y consolas y encoframos las caras inclinadas para ferrallar in situ. A continuación encoframos las caras verticales, hormigonamos y desencoframos.

21 ALZADOS DE PILAS: PALAS Durante la construcción el tablero tiene que estar empotrado en la pila para garantizar el equilibrio de la T. Este empotramiento puede ser definitivo o provisional (mediante cables de postensado). Los pilares del ejemplo, al ltener 2 palas en «V», además de tener un empotramiento definitivo, hacen que la estabilidad de la T aumente para ejecutar el avance de dovelas. Se formula un hormigón especial más fluido y con árido fino para evitar que queden coqueras y burbujas de aire en las caras superiores inclinadas, consiguiendo i así una máxima calidad d de ejecución.

22 ALZADOS DE PILAS: PALAS PLANIFICACIÓN Elección de medios auxiliares: encofrado trepante convencional con consola de seguimiento. Afecciones de estos medios auxiliares a la estructura: se hace un estudio de las cargas transmitidas y se comprueba que no afectan a la estabilidad de la pila inclinada. Afección de medios auxiliares futuros a las pilas: las dimensiones de la dovela 0 y de la primera dovela pueden condicionar i el dimensionamiento i i de las pilas. Las cargas de la dovela cero en ejecución se transmiten a la parte superior de las pilas mediante conos, barras pretensadas y apoyos en ventanas, lo que normalmente modifica la ferralla de las pilas

23 ALZADOS DE PILAS: PALAS Colocamos la trepa y plataformas ltf alrededor dd de la pila, incluyendo la plataforma de seguimiento para recuperar los conos con la máxima seguridad. Se monta un andamio sobre las Se monta un andamio sobre las plataformas para pinchar la ferralla, arriostrado a éstas.

24 ALZADOS DE PILAS: PALAS La ferralla de cada trepada se monta en el suelo, se arriostra y se pincha en las esperas de la puesta anterior, con lo que se mejoran notablemente los rendimientos y la seguridad en la ejecución.

25 ALZADOS DE PILAS: PALAS

26 ALZADOS DE PILAS: PALAS El encofrado se sube en 2 partes: una cara frontal ensamblada con las dos laterales y luego la cara trasera.

27 ALZADOS DE PILAS: PALAS Debido a la poca altura relativa del viaducto, se pueden hormigonar las pilas con autobomba b y evitar las bombas estáticas y cubilotes. Para ello se emplean bombas de hasta 62 metros de alcance. Al ir terminando las pilas se comienzan a premontar los encofrados de la dovela cero

28 DOVELA 0 PLANIFICACIÓN Elección de medios auxiliares: consola gigante de trepado, encofrado conformable a medida y cimbra cuajada Afecciones de estos medios auxiliares a la estructura: las ventanas de apoyo en pilas implican modificar la armadura de éstas; las cargas de la D0 no modifican la ferralla global de las pilas Afección de medios auxiliares futuros a la dovela cero: hay que dejar pasamuros en D0 para los anclajes ajes del carro EJECUCIÓN 3 fases de hormigonado: Losa inferior Hastiales y diafragma con paso de hombre Losa superior Después de hormigonar la 1ª y/o 2ª fase se suele liberar el fondo de la zona de voladizo que actúa sobre las consolas G para liberar a éstas de la carga del hormigón. Luego se vuelve a colocar en la posición inicial.

29 DOVELA 0: PLANIFICACIÓN APOYOS La planificación de la ejecución de la dovela 0 hay que comenzarla antes de la ejecución de las pilas. Se hace un estudio preliminar de la solución a emplear, definiendo las ventanas y conos a dejar en las pilas para sostener la dovela 0.

30 DOVELA 0: PLANIFICACIÓN CARGAS Se hace una aproximación de las cargas que se van a transmitir ii en los distintos apoyos sobre las pilas. Con estas cargas y modificaciones i de las pilas, recalculamos la pila, reforzando la ferralla en las ventanas.

31 DOVELA 0: EJECUCIÓN La primera dovela 0 se suele ejecutar en 2,5 meses, de los cuales 3 semanas son de La primera dovela 0 se suele ejecutar en 2,5 meses, de los cuales 3 semanas son de premontaje en el suelo. El resto de las dovelas se ejecutan en un mes y medio o dos meses, dependiendo de si se emplea turno nocturno para ferrallas y encofrados menores (no la colocación de consolas gigantes, grandes vigas o paños grandes, por seguridad)

32 DOVELA 0: LOSA INFERIOR Para ejecutar la primera fase hay que colocar toda la estructura exterior de la dovela cero. Se deja puesto a cota y aplomado tanto la losa inferior como los hastiales. Se dejan pasamuros en la losa inferior para los anclajes del carro.

33 DOVELA 0: LOSA INFERIOR

34 DOVELA 0: LOSA INFERIOR Podemos comparar la diferencia entre una consola gigante gg yuna trepa convencional.

35 DOVELA 0: LOSA INFERIOR

36 DOVELA 0: LOSA INFERIOR El montaje de la dovela 0, pese a su gran complejidad, se ensambla de manera rápida y esquemática con paños que se preparan en el suelo.

37 DOVELA 0: LOSA INFERIOR Los paños se van izando y colocando sobre la cimbra que ya se ha preparado apoyada en las plataformas. Se limpian y dan desencofrante una vez colocados para evitar posibles accidentes. Así, cuidando al máximo la seguridad conseguimos unos acabados impecables.

38 DOVELA 0: LOSA INFERIOR

39 DOVELA 0: HASTIALES La complejidad de los hastiales reside en el encofrado, ferrallado y hormigonado del diafragma sobre pilas. Éste puede ser vertical o inclinado.

40 DOVELA 0: HASTIALES Si la grúa torre se sitúa entre ambos tableros, habrá que contar con adaptar uno de los juegos laterales de plataformas, encofrados y cimbras de la dovela 0.

41 DOVELA 0: HASTIALES

42 DOVELA 0: HASTIALES

43 DOVELA 0: HASTIALES Debido a que el diafragma va fuertemente armado y además tiene un paso de hombre, el hormigonado de esta zona es sumamente complicado. Se debe preveer si hiciera falta un hormigón especial más fluido y con una granulometría más pequeña para evitar coqueras. Además, si hay caras inclinadas se deben practicar ventanas para dejar salir el aire ya que es encofrado oculto y no importa especialmente el acabado. Además, así se va controlando el nivel del hormigón y el correcto vibrado del mismo.

44 DOVELA 0: HASTIALES

45 DOVELA 0: HASTIALES

46 DOVELA 0: LOSA SUPERIOR Hay que tener en cuenta la pendiente longitudinal y transversal del yq p g y tablero en el diseño del encofrado y cimbra de la losa superior para asegurar el sistema de puntales y forjado.

47 DOVELA 0: LOSA SUPERIOR

48 DOVELA 0: LOSA SUPERIOR

49 DOVELA 0: LOSA SUPERIOR La mayor complicación es colocar las vainas correctamente atravesando el armado del diafragma que se ancla en la losa superior. Su trazado ha de ser exacto para evitar pérdidas por rozamiento en el pretensado a mayores de las contempladas en el cálculo.

50 DOVELA 0: LOSA SUPERIOR Se dejan tubos pasamuros para los anclajes del futuro carro, respiraderos para las vainas y una ventana en la losa para acceder al interior del tablero: todo ha de estar cuidadosamente planificado para no tener problemas en futuras fases de construcción.

51 DOVELA 0: DESMONTAJE

52 DOVELA 0: DESMONTAJE

53 PLANIFICACIÓN Elección de medios auxiliares: carro de avance. Lo definen el momento que puede soportar y la longitud máxima de dovela que puede ejecutar. AVANCE DOVELAS

54 PLANIFICACIÓN AVANCE DOVELAS Afecciones de estos medios auxiliares a la estructura: el momento que puede soportar el carro condiciona el peso máximo de la dovela a ejecutar, y por tanto la longitud de la dovela. Esto es restrictivo en las primeras dovelas, pudiendo aumentar la longitud de la dovela a partir de la dovela n para optimizar el número de avances de carro en el caso de que sea necesario. Se revisa la discretización de dovelas del viaducto, adaptándola al carro. Esta discretización condiciona el tesado de la estructura. También puede afectar a la ferralla de las pilas. Para anclar el carro al viaducto hay que prever varios anclajes por dovela, que interfieren en el trazado de las vainas.

55 AVANCE DOVELAS PLANIFICACIÓN Discretización del viaducto:

56 AVANCE DOVELAS EJECUCIÓN Se monta la pareja de carros sobre la dovela cero y se comienza el avance simétrico desde la pila, configurando la forma de T característica. El ritmo estándar es una dovela semanal. Para asegurarlo o intentar mejorarlo se puede formulado un hormigón que alcance la resistencia de 28 N/mm2 a las horas (edad mínima recomendada en este caso para el tesado, para evitar deformaciones diferidas en el tiempo que pudieran perjudicar la unión de las T ) T), y se pueden disponer calentadores durante el fraguado en tiempos fríos.

57 AVANCE DOVELAS EJECUCIÓN: CONTRAFLECHAS En el proyecto se definen unas contraflechas teóricas iniciales, las cuales se van recalculando durante la ejecución de la obra en función de la evolución real. Se sigue un estricto control topográfico en cada ciclo de la dovela en ejecución y las anteriores (normalmente antes y después del hormigonado y después del tesado). Con estos datos se van recalculando las contraflechas. Dependiendo del clima, puede ser necesario que sea siempre a primera hora de la mañana para evitar que el gradiente térmico afecte a la estructura, debiendo entonces controlar la temperatura del concreto en cada medida topográfica. Entonces se realiza una prenivelación de los carros a la hora que convenga por ejecución y hacer una nivelación más fina a la mañana siguiente a primera hora, ya con las contraflechas finales. Justo antes de realizar la última dovela (dovela de cierre) se deben estudiar y ajustar estas flechas y desnivel entre las dovelas a unir para que el cierre se produzca en una transición geométrica suave.

58 AVANCE DOVELAS

59 AVANCE DOVELAS

60 EJECUCIÓN AVANCE DOVELAS A continuación se detallan un plan de obra de avance de dovelas estándar.

61 AVANCE DOVELAS

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66 DOVELA DE CIERRE EN ESTRIBOS Cuando la T está terminada, se procede a ejecutar la dovela de cierre contra los estribos y luego la dovela de cierre del vano central. El cierre contra los estribos se hace cimbrado pero con un cuelgue a la dovela anterior debido a las oscilaciones que tiene el extremo de la T debido a la temperatura. Otra forma de ejecutarlo es inmovilizar la T con cimbra por debajo y cargas muertas por encima del tablero. Estos cierres se suelen hormigonar durante la noche para evitar dejar el hormigón tensionado. Posteriormente tesamos los cables de vanos laterales.

67 DOVELA DE CIERRE EN ESTRIBOS

68 DOVELA DE CIERRE EN VANO CENTRAL El primer carro que llega a la última dovela se desmonta y normalmente es con el segundo con el que se ejecuta el cierre. El fondo del carro se cuelga de cada extremo de las T. Éste y las alas modificadas se emplean como base para montar el encofrado (puntales y vigas) con el que se ejecuta la losa superior. Hay que valorar y corregir con cargas muertas las cotas de ambos lados de la dovela de cierre para evitar cambios bruscos de rasante o introducir tensiones innecesarias al viaducto.

69 DOVELA DE CIERRE EN VANO CENTRAL

70 DOVELA DE CIERRE EN VANO CENTRAL Estos cierres se suelen hormigonar durante la noche para evitar dejar el hormigón tensionado. Posteriormente se tesan los cables de continuidad.

71 DOVELAS DE CIERRE

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