PUENTE QUILCA. Descripción del Proceso Constructivo

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Antonio Aguirre Valverde
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1 PUENTE QUILCA Descripción del Proceso Constructivo

2 CONDICIÓN DESCRIPCIÓN Ubicación Distrito, Provincia, Departamento Quilca, Camaná, Arequipa Altitud (m.s.n.m.) 15 Área sísmica Zona 03 Clima Tipo de Clima Templado Temperatura Mínima 12º, Máxima 27º Topografía y Suelos Topografía típica Planicie con relieve ligeramente ondulado Descripción de suelo Mayor presencia de arenas Localización del Proyecto

3 Generalidades del Proyecto El puente está ubicado sobre el río Quilca (km del tramo de carretera), en la carretera Camaná Dv. Quilca Matarani Ilo Tacna, Tramo: Desvío Quilca Matarani. Tiene una longitud de metros (m), consta de seis vanos, cuatro vanos de 38 m y dos de 44 m. La calzada está compuesta por dos carriles de 3.30 m, una berma de 1.20 m y aceras peatonales de 0.85 m a cada lado

4 CIMENTACION PERFIL ESTATIGRÁFICO DEL PUENTE QUILCA

ocho pilotes por cada zapata. CUADRO DE ALTURAS PILOTES (D=1.

5 Construcción de Pilotes Se construyeron 48 pilotes de concreto armado (f c=350kg/cm2) vaciados in situ usando el sistema Tremie, los cuales sirven de cimentación para el Puente Quilca, la distribución es de ocho pilotes por cada zapata. CUADRO DE ALTURAS PILOTES (D=1.50m) CANTIDAD ESTRIBO IZQUIERDO - - PILAR (promedio) 8 PILAR PILAR PILAR PILAR ESTRIBO DERECHO

6 Inyección de Jet Grouting (JG) Justificación y Resultados de la Técnica : El perfil estratigráfico de las capas o estratos del subsuelo confirmaron la presencia de arenas hasta una profundidad de 20 metros por debajo del nivel de las zapatas. La zona donde se encuentra el puente es considerada de alto riesgo sísmico, por lo que ante cualquier movimiento telúrico el suelo perdería su resistencia, sufriendo la arena el fenómeno conocido como licuación (o licuefacción) de suelos. Ese fenómeno provoca que la arena pierda su resistencia al esfuerzo cortante a causa de una vibración intensa y rápida como la que ocurre al producirse un sismo. Es así que, luego de los estudios previos, se decidió adicionar a la construcción de pilotes, la consolidación del suelo mediante el sistema Jet Grouting, que es una técnica muy aplicada en mejorar el terreno de fundación, impermeabilizaciones, recalce de estructuras, muros de contención es por ello que se adicionó a las cimentaciones profundas esta técnica de consolidación de los suelos.

00 m de diámetro por 20.00 m de longitud.

7 Inyección de Jet Grouting (JG) Se construyeron 8 columnas de JG alrededor de cada columna de pilote para el mejoramiento del terreno a cimentar el puente, completando 64 columnas de JG por pilar y en el estribo derecho, en total se realizaron 384 columnas de JG de 1.00 m de diámetro por m de longitud. Sistema de triple fluido: Desagregación del suelo se consigue por un chorro de agua a alta presión, asistido por un chorro de aire a presión, utilizando como tercer fluido una lechada para conseguir la cementación del suelo.

CONTROL DE CALIDAD DISEÑO DE LA MEZCLA Los parámetros para la construcción de columnas de Jet son: Dosificación de la lechada (a/c) Caudal de la lechada. Velocidad de Ascenso de la línea de inyección.

8 CONTROL DE CALIDAD DISEÑO DE LA MEZCLA Los parámetros para la construcción de columnas de Jet son: Dosificación de la lechada (a/c) Caudal de la lechada. Velocidad de Ascenso de la línea de inyección. Presión de salida de la lechada. Se construyeron columnas de prueba que fueron descubiertas para evaluar el Diámetro de ésta con los parámetros de diseño usados. ID DESCRIPCIÓN UND CANTIDAD 1 Presión de Lechada bar Caudal de Lechada litros/min Velocidad de Ascenso cm/min Velocidad de Giro r.p.m a/c 1/1.3 6 Caudal de aire m3/min Presión de aire m3/min Diametro previsto m Resistencia a la Compresión Kg/cm2 70.0

9 CONTROL DE CALIDAD DENSIDAD DE LA MEZCLA Se extrae una porción de mezcla de planta y con la ayuda de una balanza de densidades se registra la dosificación de la mezcla.

10 CONTROL DE CALIDAD: CALIDAD DE LA MEZCLA FLUIDEZ: Se realiza con el uso del Cono March para medir la fluidez de la mezcla. SEDIMENTACIÓN: Se realiza con la probeta graduada para medir la concentración del cemento en la mezcla

11 CONTROL DE CALIDAD CALIDAD DE LA MEZCLA: RESISTENCIA Debe extraerse muestras para ser sometidas a ensayos de resistencia a la compresión de: Producción en planta. Resurgencia. Muestra natural (Inyectada)

12 Vista de Cimentaciones Profundas en Puente Quilca

13 Principales Actividades del Proceso Constructivo en Pilotes Perforación Armado de mallas Izaje Preparación y colocación de concreto

14 Principales Actividades del Proceso Constructivo en Jet Grouting Pre perforación Perforación Inyección de Lechada Resurgencia

15 Sub Estructura La subestructura está compuesta por dos estribos y cinco pilares intermedios, los que sirven de apoyo a los tramos que tiene el puente. El estribo izquierdo es un estribo tipo caja de concreto armado, tiene una altura de 9.60 m. El estribo derecho se trata de un estribo cerrado hueco en su interior, tiene una altura de m. El interior de la estructura no está relleno para así aligerar y transmitir una carga menor a los pilotes sobre los que se cimienta. Los cinco pilares son de idénticas características. Tienen una altura de 9.95 m. En la parte superior las pilas tienen un capitel de mayor ancho que sirve para recoger los apoyos del tablero.

16 Dimensiones Importantes Descripción Elemento Dimensiones de Proyecto Aprobadas Estribo Izquierdo Dimensiones zapata Espesor muro frontal Altura del estribo x x 1.20 (m) 1.00 m 9.73 m Estribo Derecho Pilares Dispositivos sismicos Cimentación Espesor de muros Altura del estribo Cimentación Dimensiones zapatas Tubos en Apoyos Gerber Tubos en Estribos 8 pilotes de 1.5 m de diametro y 36 m de profundidad mas 64 columnas de Jet Grouting de 20 m de profundidad 0.70 m m 8 pilotes de 1.5 m de diametro y 38 m de profundidad (pilares 1 y 2) y 36 m (3,4 y 5) mas 64 columnas de Jet Grouting de 20 m de profundidad (por pilar) x x 2.00 (m) 6 de 250 mm x 250 mm (e=25 mm) 6 de 250 mm x 250 mm (e=25 mm)

17 Construcción de Pilar Volúmenes Importantes para la construcción de los 5 pilares: Acero: 430 Ton. Encofrado: 1,126 m2 Concreto: 1,840 m3

18 Estribo Izquierdo Volúmenes: Acero: 58 Ton. Encofrado: 508 m2 Concreto: 310 m3

19 Estribo Derecho Volúmenes: Acero: 64 Ton. Encofrado: 845 m2 Concreto: 499 m3

20 Vista de Colocación de Ductos en Tramos Centrales

21 Ductos en Vigas Centrales del Puente

22 Ductos en Vigas Suspendidas del Puente

Superestructura.- Está formada por dos tipos de sección. Los tramos isostáticos (de 30.00 m de luz entre apoyos) son tableros tipo de Vigas T.

00 m, son tableros con sección cajón en apoyos y voladizos y de vigas T en la zona cercana al centro de la luz.

23 Superestructura.- Está formada por dos tipos de sección. Los tramos isostáticos (de m de luz entre apoyos) son tableros tipo de Vigas T. Los tramos continuos de m de longitud total, constan de unos tramos centrales de m y unos voladizos de 8.00 m, son tableros con sección cajón en apoyos y voladizos y de vigas T en la zona cercana al centro de la luz. Todas las secciones son de concreto postensado en la dirección longitudinal del puente cuyo concreto es f c=350 kg/cm2. El tablero se apoya en los estribos de los extremos y en cinco pilas intermedias. El Proyecto contempla contraflechas de 5.5 y 8.5 cm.

24 Pilotes Protocolos de Liberación Jet Grouting

25 Estribo Izquierdo Protocolos de Liberación Estribo Derecho

26 Protocolos de Liberación Nivel de Vaciado de Ménsula Nivel de Vaciado de Neoprenos

27 Protocolos de Liberación Losa Tramo Suspendido 1 Liberación de Ductos

28 Protocolos de Liberación Nivel de Losa Superior y Veredas Tensado en Tramo Suspendido

29 Protocolos de Liberación Tensado en Tramo Central Liberación de Parapetos

579 2 Medición luego de 15 min 7:15 26.1 10.569 10.640 10.569 3 7:30 27.2 10.569 10.639 10.569 4 Mediciones intermedias cada 30 min 8:00 29.3 10.569 10.639 10.569 5 8:30 27.9 10.568 10.

30 Prueba de Carga I PRUEBA DE CARGA PUENTE QUILCA FECHA: 13-Dic-15 LECTURA PRUEBA I Nº MEDICIÓN LECTURA COMENTARIO HORA TEMP. º C DEFLEXIÓN Izquierda Eje Derecha 0 Medición sin carga 6: Medición luego de 5 min de apagado el motor 7: Medición luego de 15 min 7: : Mediciones intermedias cada 30 min 8: : Medición luego de 120 min 9: Medición 30 min después de retirados los volquetes 9: Medición 60 min después de retirados los volquetes 10: PANEL FOTOGRÁFICO

496 2 Medición luego de 15 min 10:35 31.9 10.485 10.554 10.495 3 10:50 34.8 10.485 10.553 10.495 4 Mediciones intermedias cada 30 min 11:20 34.9 10.485 10.553 10.495 5 11:50 42.9 10.484 10.

31 Prueba de Carga II PRUEBA DE CARGA PUENTE QUILCA FECHA: 13-Dic-15 LECTURA PRUEBA II Nº MEDICIÓN COMENTARIO HORA TEMP. º C LECTURA Izquierda Eje Derecha DEFLEXIÓN 0 Medición sin carga 10: Medición luego de 5 min de apagado el motor 10: Medición luego de 15 min 10: : Mediciones intermedias cada 30 min 11: : Medición luego de 120 min 12: Medición 30 min después de retirados los volquetes 12: Medición 60 min después de retirados los volquetes 13: PANEL FOTOGRÁFICO

643 2 Medición luego de 15 min 14:15 39.6 10.636 10.706 10.643 3 14:30 40.2 10.636 10.706 10.643 4 Mediciones intermedias cada 30 min 15:00 32.4 10.637 10.706 10.643 5 15:30 32.6 10.637 10.706 10.643 6 Medición luego de 120 min 16:00 30.

32 Prueba de Carga III PRUEBA DE CARGA PUENTE QUILCA FECHA: 13-Dic-15 LECTURA PRUEBA III Nº MEDICIÓN COMENTARIO HORA TEMP. º C LECTURA Izquierda Eje Derecha DEFLEXIÓN 0 Medición sin carga 13: Medición luego de 5 min de apagado el motor 14: Medición luego de 15 min 14: : Mediciones intermedias cada 30 min 15: : Medición luego de 120 min 16: Medición 30 min después de retirados los volquetes 16: Medición 60 min después de retirados los volquetes 17: PANEL FOTOGRÁFICO

33 PRUEBA DE CARGA CRITERIOS DE ACEPTABILIDAD.- De acuerdo a los resultados obtenidos durante la prueba de carga del puente Quilca, se puede concluir que la prueba es aceptable en vista de que se cumplieron los requisitos para considerar suficiente la prueba de carga: La recuperación de las flechas fue satisfactoria estando dentro del 20% de la tolerancia. No se excedió la flecha permitida por la Norma para puentes vehiculares, L/800 en tramos interiores y de L/300 en tramos en voladizo.

34 Vista Actual del Puente Quilca

35 Vista Actual del Puente Quilca

36 Vista Actual del Puente Quilca

37 Puente en funcionamiento

38 Puente en funcionamiento

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