FUNDAMENTOS TECNICOS PARA EL CAMBIO DEL TABLERO DEL PUENTE CAU-CAU.

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María Rosario Suárez Villalobos
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por una placa de acero rigidizada en dos direcciones mutuamente ortogonales por nervaduras longitudinales y transversales.

1 FUNDAMENTOS TECNICOS PARA EL CAMBIO DEL TABLERO DEL PUENTE CAU-CAU. 1.- El recrecido instalado sobre la losa ortotrópica compromete su estabilidad y resistencia incumpliendo la normativa de tablero ortotrópico El tablero ortotrópico es un sistema estructural compuesto por una placa de acero rigidizada en dos direcciones mutuamente ortogonales por nervaduras longitudinales y transversales. Esta placa de acero se considera como una parte integral de los elementos soportantes principales (vigas) al actuar como ala superior de éstos. Al mismo tiempo este elemento es el soporte de la superficie de rodado, que es donde se producen generalmente los daños de uso, ya que está sometido permanentemente a cargas cíclicas, impactos, frenado, etc., por lo que las consideraciones de fatiga son muy relevantes para el diseño del tablero. Dada la particular configuración estructural de los tableros ortotrópicos, una mala operación en su instalación o en su uso, compromete necesariamente la estabilidad global de la estructura. Por lo mencionado anteriormente, es que la normativa internacional no permite que se hagan trabajos de soldadura sobre dichos tableros. La norma AASHTO LRFD 2004 (exigida en el diseño del Puente Cau-Cau) dice: En este caso particular, se instalaron recrecidos metálicos soldados sobre el tablero en forma masiva (FOTO Nº1, FOTO Nº2 y FOTO Nº3), contraviniendo lo establecido en la Norma recién referida. FOTO Nº1

determinar con certeza la rigurosidad de los procesos de soldadura ni las propiedades del acero utilizado (ensayos) No hay

2 FOTO Nº2 FOTO Nº3 2. Los antecedentes disponibles para realizar la trazabilidad al recrecido metálico instalado en los tableros, no permiten determinar con certeza la rigurosidad de los procesos de soldadura ni las propiedades del acero utilizado (ensayos) No hay claridad respecto a los procesos de soldaduras ejecutadas durante la instalación del recrecido, pero si hay claridad en el uso de acero utilizado. De acuerdo al Dossier OT se indican acero A36 en espesores de hasta 12 mm y en general

3 se indica que el material base sobre el que se aplica soldadura es acero A572 Gr. 50. El material indicado para las pletinas verticales del recrecido es acero A36. La normativa aplicable al diseño de puentes recomienda utilizar acero ASTM A709 Gr. 50, entre otros, pero no A36 ni A572 Gr. 50, como los utilizados por la empresa constructora AZVI. Por otro lado la norma chilena de acero NCh 203, en su Anexo C, es explícita en que los aceros A36 y A572 Gr. 50 requieren ensayos de tenacidad (Charpy) para poder ser usados en aplicaciones con cargas dinámicas (Tabla 14: Anexo C, NCh 203), como es el caso de este puente. No se encontró en los documentos disponibles los ensayos que garanticen lo anterior. 3. El análisis y verificación del tablero ortotrópico indica que existen sobretensiones en el recrecido. Se analizó mediante software específico para diseño estructural, las pletinas verticales y la chapa del recrecido utilizado para corregir los desniveles presentes entre ambos brazos, producto del error de montaje de los tableros realizado por AZVI, determinando que las tensiones alcanzan valores mayores a las admisibles establecidas por la norma, por lo que es de esperar un continuo problema de fatiga de material en estos elementos, comprometiendo a largo plazo la estabilidad y resistencia del recrecido, en caso de ser puesto en servicio. 4. Las intervenciones realizadas en ambos tableros basculantes (perforaciones) para el levante provisorio comprometen las propiedades ortotrópicas del tablero y no son reparables. Durante la maniobra de emergencia para levantar el tablero después de la falla del cilindro, se instaló una viga para el anclaje de cables auxiliares que tenían por finalidad retener el tablero durante el izaje de éste hasta su posición definitiva (en la que se encuentra hoy, con los brazos levantados). Para estos efectos fue necesario realizar perforaciones en zonas del tablero (FOTO Nº4 y FOTO Nº5), que traspasan en su totalidad el espesor de este; esto incluye la placa de acero del tablero ortotrópico y el recrecido.

FOTO Nº4 FOTO Nº5 Tal como se mencionó en el punto 1, la placa de acero del tablero ortotrópico se considera como una parte integral de los elementos soportantes principales del tablero (vigas

Para eventualmente corregir esta situación, necesariamente se debería soldar una plancha de las dimensiones de la perforación, lo que altera nuevamente la zona y contraviene así lo establecido en la

4 FOTO Nº4 FOTO Nº5 Tal como se mencionó en el punto 1, la placa de acero del tablero ortotrópico se considera como una parte integral de los elementos soportantes principales del tablero (vigas longitudinales) y actúa como ala superior de éstos. Al ser perforadas, como fue el caso, se disminuye la sección soportante del tablero. Para eventualmente corregir esta situación, necesariamente se debería soldar una plancha de las dimensiones de la perforación, lo que altera nuevamente la zona y contraviene así lo establecido en la Norma AASHTO sección , que ya fuera indicada. Por otra parte, al retirar los equipos de retenida el tablero, correspondiente a la primera fase del levante de los brazos, quedó con la placa de piso abierta (tal como se muestra en las fotos anteriores), facilitando la oxidación de la estructura y generando una condición desfavorable para el contrapeso, el cual debiera estar siempre protegido frente a las condiciones ambientales.

5. Las orejas de las bisagras fijas (ancladas al estribo) fueron cortadas y soldadas posteriormente in situ, generando una desalineación de éstas.

5 5. Las orejas de las bisagras fijas (ancladas al estribo) fueron cortadas y soldadas posteriormente in situ, generando una desalineación de éstas. Durante el montaje de los tableros, la empresa constructora AZVI, procedió a cortar las orejas de las bisagras fijas, situación que no estaba contemplada en la etapa de diseño, ya que este elemento debía actuar como una pieza monolítica, tal cual fue fabricada en maestranza. Este corte significó soldar in situ las orejas una vez montado el tablero. Estas soldaduras fueron de bisel simple, lo que generó deformaciones en las bisagras y potencialmente podría introducir tensiones de torsión indeterminadas en los ejes de rótula a medida que este resiste la deformación de las orejas (Ver FOTOS Nº6 y Nº7). FOTO Nº6 Desalineación de orejas

6 FOTO Nº7 Corte y posterior soldadura de orejas en su base. En atención a los puntos tratados anteriormente, resulta técnicamente inconveniente poner en uso los tableros de la sección basculante del Puente Cau-Cau, pues con ello se trasgrediría las normas establecidas para este tipo de estructuras. Dirección de Vialidad Santiago, 1 Diciembre 2016

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