Puente Chiapas I. (segunda parte)

Transcripción

1 Puente Chiapas I (segunda parte) En el número anterior se comentaron los estudios realizados para la construcción del Puente Chiapas I, así como el proceso desde la fabricación de Jacket hasta el traslado para su ubicación. En esta segunda parte se describirán los trabajos de posicionamiento definitivo y cimentación. Posicionamiento definitivo del Jacket Para esta delicada maniobra se requieren: dos barcazas principales, cuatro barcazas de amarre, doce malacates para cable de 38 milímetros, 4 con capacidad de manejar 2 mil metros y 8 con capacidad de operar 700 metros, suficientes anclas en tierra, 4 malacates neumáticos para cable de 25 milímetros, cable de nylon, bomba con motor diesel, 50 metros de manguera y equipo topográfico. vez se fijan a las anclas terrestres. El control en la posición horizontal se realiza por medio de los malacates neumáticos, montados sobre las barcazas principales y con cabos de seda amarrados diagonalmente a los tubos principales del Jacket. Las barcazas principales se ubican sobre el eje del puente, en ambos lados del Jacket, a fin de controlar movimientos significativos que afecten el posicionamiento de la estructura, se fijan con cable a las barcazas de amarre y éstas a su Durante las maniobras de botado, traslado, girado y posicionamiento definitivo, se cuenta con un equipo especializado que mide la velocidad CULTURA EMPRESARIAL EN EL SIGLO XXI

2 y dirección del viento, para afrontar cualquier eventualidad e implementar correctamente las medidas de seguridad necesarias. En todos los trabajos de posicionamiento se cuenta con un control topográfico estricto, para que la posición definitiva de la estructura cumpla con las tolerancias establecidas por proyecto. Pilotes tubulares de fijación provisional Cuando el Jacket ha quedado posicionado en su sitio, se colocan en los candeleros adosados en las patas de la estructura, los cuatro pilotes tubulares de fijación provisional, con 36 de diámetro y 1 ó 1¼ de espesor de pared. Es importante mencionar que la estructura está flotando durante estos trabajos y, por lo tanto, está separada del fondo marino. Cuando los pilotes tubulares tocan el fondo del embalse, se inicia su hincado y éste se detiene cuando se acusa el rechazo especificado o bien se contacta la roca. Debido al poco espesor de suelo residual que se presenta en el subsuelo de los Jackets intermedios, antes de hincar los pilotes tubulares se realiza una perforación previa, para incrementar su profundidad de desplante y garantizar con ello el empotramiento suficiente para soportar cargas laterales. Concluido el hincado de los cuatro pilotes, se corta su cabeza y en cada uno se instalan dos gatos hidráulicos y uno mecánico para recibir el peso de la estructura, a fin de tener la capacidad necesaria para tomar las cargas verticales y las fuerzas horizontales que se presenten durante los trabajos de perforación. 7

3 Caballete #1/12, común con el del Puente Chiapas 2 La infraestructura del Caballete #1/12 es la prolongación de sus siete pilotes de cimentación, de concreto armado, colados en sitio dentro de un tubo metálico de 150 centímetros de diámetro. Estribo #9, en la orilla sur del Vaso La infraestructura del Estribo #9 es su cajón de concreto reforzado que mide en planta 16.4 x 30.0 metros, y que fue alojado en una excavación a cielo abierto para desplantarlo en la elevación 168 metros y con un dentellón de 4 metros por debajo de tal elevación. Colado de los cabezales Concluida la unión del módulo superior, se colocará la obra falsa para el colado del cabezal de concreto reforzado. Para el caso de los Jackets #2 y #8 la colocación de la obra falsa es posterior a la terminación de los trabajos de cimentación, ya que no tienen módulo superior. Cimentación La cimentación de los Jackets es mediante pilotes de concreto reforzado colados en el lugar, de 2.5 metros de diámetro y desplantados hasta 40 metros de profundidad con respecto al nivel del fondo del Vaso, penetrando dentro de la roca basal. Pilote de cimentación colado en sitio Estos pilotes son continuación de las cuatro patas de la estructura principal, mediante un bulbo de transferencia de carga que tienen unos conectores de cortante Nelson, se conecta el concreto del pilote con la pared interior del tubo de acero de las patas, cerca de su parte inferior. Las cargas máximas que se transmitirán a la cimentación en cada pata del Jacket son del orden de 3,225 t para dos carriles de circulación y 3,465 t para cuatro. Para analizar los estados límite de falla y de servicio de los pilotes de cimentación colados en sitio, tomando como referencia los Jackets #2 a #8, se efectuó una investigación y recopilación de la bibliografía técnica sobre criterios propuestos y experiencias obtenidas con cimentaciones similares excavadas en roca, con especial interés en las rocas CULTURA EMPRESARIAL EN EL SIGLO XXI

4 sedimentarias, lutitas y areniscas, como las que se presentan en el sitio. En general se consideró que la capacidad de carga de los pilotes será una combinación de su trabajo, por resistencia lateral desarrollada a lo largo de su fuste y la participación de su punta. Para calcular la capacidad por resistencia lateral desarrollada a lo largo del fuste, se aplicaron los resultados de investigaciones experimentales en pilotes perforados y colados en areniscas. draga montada en una barcaza. El objetivo de la limpieza es retirar todo tronco de árbol que pueda estorbar durante las maniobras de posicionamiento. Para garantizar este proceso se realiza una batimetría y se toma película del fondo del embalse antes y después de los trabajos. Colocación del ademe con osciladora Posterior a la fijación provisional del Jacket mediante los pilotes tubulares, se coloca sobre su módulo de extensión una plataforma de trabajo para la perforación de los pilotes de cimentación. Con objeto de asegurar la estabilidad de las paredes de la perforación en la zona de suelos residuales, se va introduciendo un ademe de 2.5 metros de diámetro interno y 1 de espesor de pared, con la ayuda de una osciladora. Este ademe se lleva hasta el contacto con la roca franca. A continuación se presenta la secuencia de actividades relacionadas con la construcción de las cimentaciones de los apoyos del puente, así como la descripción de los equipos utilizados. Limpieza del fondo Previo al posicionamiento de las Pilas, se limpia el fondo del embalse en la ubicación de cada apoyo con una Excavación con la perforadora Concluido el hincado del ademe, se coloca el equipo de perforación en su extremo superior, el cual sobresale de la plataforma de trabajo. Para fijar la máquina perforadora al ademe, se utilizan mordazas. La broca de corte tritura la roca al irla excavando, y a través de la sarta de perforación que tiene dispositivos de centrado, se remueven los detritos mediante un sistema de circulación inversa que utiliza el concepto air lift. 9

5 Una vez alcanzado el nivel de desplante especificado en proyecto, se da por terminada la perforación y se realizará una inspección visual de sus paredes, mediante una cámara de video sumergible. Cuando la perforación ha terminado satisfactoriamente, buzos especializados se sumergen en el interior del ademe para cortarlo inmediatamente, debajo del bulbo de transferencia de carga a cortante. Con ayuda de la osciladora, el ademe cortado se retira del interior de la pata del Jacket. Colocación del armado Después de retirar todo el equipo de perforación, se coloca el armado del pilote pre-excavado, el cual tiene longitudes entre 39 y 66 metros y separadores para garantizar el recubrimiento mínimo especificado. La jaula del armado lleva 6 tubos de inspección que quedarán embebidos en el concreto para realizar posteriormente ensayes Cross/hole, a fin de verificar la calidad y continuidad del concreto. Colocación del concreto El colado del concreto se realiza con ayuda de una tubería Tremie de 10" de diámetro, y se inicia con un diablo formado por látex y vermiculita. Para garantizar la continuidad en la colocación del concreto se tienen dos plantas para su producción, una de las cuales operará sólo en caso de emergencia. Para evitar la fuga de concreto por el espacio anular que existe entre el paño exterior del tubo ademe y el paño interior de los tubos patas (aprox. 8.4 centímetros), se han colocado desde la etapa de fabricación del Jacket dos sellos de neopreno, ubicados abajo del bulbo de transferencia de carga. Colocación del módulo superior Concluida la construcción de los cuatro pilotes de cimentación, pre-excavados y colados en sitio, se retira la plataforma de trabajo y el módulo de extensión para colocar y unir de manera definitiva el módulo superior, que se ubica arriba del Jacket para recibir la superestructura del puente. CULTURA EMPRESARIAL EN EL SIGLO XXI

6 La colocación de los módulos de extensión y superior sólo aplica a los Jackets #3 a #7. Cimentación del Caballete #1 El Caballete #1 de concreto reforzado y su cimentación se integran por 7 pilotes de concreto reforzado colados en sitio, con una longitud de 150 centímetros de diámetro y con una profundidad de desplante de 24 metros. Cimentación del Estribo #9 El Estribo #9 está cimentado sobre una losa plana apoyada directamente sobre el lecho rocoso, encontrado en la orilla sur del Vaso sobre el trazo de la obra. Superestructura La superestructura del puente es un cajón estructural de acero grado 50, ortotrópico, de 5.5 metros de peralte constante, en cuyo patín superior se colocará una capa de rodamiento de 5 centímetros de espesor. En una primera etapa de operación el puente tendrá un ancho de 10 metros para alojar 2 carriles de circulación y, con base en la demanda de tránsito, se podrá ampliar a futuro hasta 16 metros para alojar 4 carriles. El procedimiento constructivo de la superestructura será mediante empujado, el cual se realizará desde un cajón de fabricación de 340 metros de longitud construido en la orilla sur del Vaso, y pegado a la estructura del estribo #9. La nariz del sistema de empuje tiene una longitud de 44 metros y un peso de 146t. El lanzado se realizará mediante un sistema de gatos hidráulicos. Para su función de guía contará con un mástil de 40 metros de altura que, a manera de puente de violín, le permita responder estructuralmente al trabajo en voladizo que deberá soportar al cruzar el claro máximo entre apoyos de 168 metros. Conclusiones Este puente es una obra única en su género que no tiene paralelo, ya que no es común cubrir claros entre apoyos, de 92 a 168 metros, ni mucho menos lanzar 1,208 metros de superestructura desde un solo lado. La técnica para la construcción de grandes estructuras tubulares flotantes, comúnmente llamadas Jackets, tuvo que ser adaptada para las pilas del puente Chiapas 1, al igual que los procedimientos para su flotación, el transporte por agua de la pieza hasta el sitio de su instalación y la delicada maniobra para su verticalización. 11