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Programa de Infraestructura del Transporte (PITRA)
Unidad de Gestión Municipal
Informe No. PM10-07
Inspección del Puente Paso Hondo sobre el Río Torres, Distrito Mercedes, Cantón Montes de Oca
14 de Enero de 2011
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Para:
Unidad Técnica de Gestión Vial
Municipalidad de Montes de Oca
Gobierno de Costa Rica
APDO.: 789-2050 SAN PEDRO, SAN JOSÉ
Montes de Oca, San José Costa Rica
Central Telefónica: (506) 2280-5589.
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1. INTRODUCCIÓN
1.1. General
Este informe de la inspección visual y evaluación del puente sobre la el Río Torres, es un producto del convenio de cooperación y asesoría técnica sobre gestión vial suscrito entre la Municipalidad de Montes de Oca y el LanammeUCR.
Se entiende por inspección visual la observación de todos los componentes del puente a los cuales se tiene acceso por parte de un inspector o ingeniero calificado con el fin de evaluar su estado de deterioro en un instante dado. Para realizar dicha labor, se utilizó como referencia el Manual de Inspección de Puentes del Ministerio de Obras Públicas y Transportes.
El puente Paso Hondo cruza el Río Torres en el Distrito Mercedes del Cantón de Montes de Oca, Provincia de San José. Sus coordenadas de ubicación son 09º 56¨ 53,5 de latitud Norte y 84º 02 47,0 de longitud Este. La Figura 1 muestra la ubicación geográfica del puente. La inspección visual se realizó los días 25 de marzo, 24 de junio y 23 de julio de 2010.
Figura 1. Ubicación del puente Paso Hondo Río Torres. Hoja Moravia escala 1:10,000
Puente Río Torres – Paso Hondo
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1.2. Objetivo
El objetivo de la inspección visual del puente fue:
A. Realizar una descripción básica del puente y sus componentes y proveer algunas dimensiones generales.
B. Evaluar la seguridad vial del puente para reducir la probabilidad de accidentes.
C. Efectuar una inspección visual de los componentes del puente para evaluar su estado actual de conservación.
D. Proporcionar recomendaciones generales para mejoras, mantenimiento y/o reparación del puente.
1.3. Alcance del informe
Este informe de inspección se limita a evaluar la seguridad vial y el estado de deterioro del puente y a brindar recomendaciones para mejoras, mantenimiento y reparación con base en observaciones técnicas de la estructura realizadas por un inspector o ingeniero calificado.
En el caso que se quisiera verificar la capacidad estructural, hidráulica o funcional del puente, se recomienda realizar una inspección detallada y llevar a cabo estudios especializados mediante métodos físicos, químicos, eléctricos y/o de ultrasonido.
El informe no comprende la revisión de planos de diseño o los planos de cómo quedó construido el puente, ni la revisión de registros previos de inspección o mantenimiento por lo que la evaluación se basa únicamente en la inspección de componentes a los cuales se tuvo acceso visual.
2. DESCRIPCIÓN
El puente tiene una longitud total entre bastiones de 10,5 metros y un ancho total de 4,44 metros, de los cuales 4,03 metros corresponden al ancho entre las cunetas. No cuenta con aceras y las barandas son un muro de concreto (Ver Figura 3). El puente da vía a dos sentidos en un carril, con señalización tipo Ceda (Ver Figuras 2 y 3).
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Figura 2. Puente Paso Hondo Río Torres, vista hacia el Oeste, señalización tipo Ceda.
Figura 3. Puente Paso Hondo Río Torres, vista hacia el Este.
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El puente consiste de un sistema de cuatro vigas principales de concreto reforzado, sin vigas diafragma intermedias, que dan soporte a una losa de concreto (Ver Figura 4). Las vigas principales son continuas y tienen una longitud de 11 metros y 0,47 metros de peralte. Cada viga de concreto está reforzada con lo que aparenta ser una armadura fabricada con angulares. Se colocaron aros de refuerzo a su alrededor antes de ser coladas con concreto. Las vigas principales están simplemente apoyadas sobre el bastión y están unidas entre sí con una viga diafragma la cual brinda estabilidad lateral (Ver Figura 5).
La superficie de rodamiento consiste de una carpeta asfáltica. Las juntas de expansión están cubiertas con mezcla asfáltica.
Los bastiones son de concreto y aparentan ser del tipo muro de gravedad. El bastión-Oeste se encuentra dentro del cauce del río contrario a lo que se observó del bastión-Este. Ambos bastiones cuentan con aletones para retener los rellenos de aproximación. Las vigas cuentan con un ancho de asiento aproximado de 0.40 metros.
Adicionalmente, existe un puente peatonal independiente adyacente en el costado Sur, el cual consiste en un sistema de dos vigas “I” de acero arriostradas con elementos diagonales y transversales (Ver Figura 6).
No existe información sobre el año de diseño del puente. Se debe verificar el año de diseño y su respectiva carga viva de diseño. Esta información se podría obtener de los planos de diseño del puente si existieran.
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Figura 4. Vigas principales, acero expuesto.
Figura 5. Vigas simplemente apoyadas sobre los bastiones las cuales cuentan con una viga secundaria para brindar estabilidad lateral.
Vigas principales de concreto con acero expuesto.
Vigas principales simplemente apoyadas. Concreto colado en sitio para restringir movimiento lateral
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Figura 6. Puente peatonal, consiste en dos vigas de acero arriostradas con elementos de acero.
3. EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD VIAL Y ESTADO DE CONSERVACION
Para efectos de facilitar la presentación del estado de conservación del puente y así brindar recomendaciones para mejoras, mantenimiento y reparación, la evaluación del puente se dividió en 4 áreas: (a) Seguridad Vial, (b) Superficie de rodamiento, accesorios, accesos y otros, (c) Superestructura y (d) Subestructura. Las observaciones y recomendaciones según estas áreas se resumen en las Tablas No. 1 a 4 las cuales se presentan a continuación.
En el anexo de este informe se incluye el formulario de inventario e inspección rutinaria del puente con información necesaria para actualizar el programa informático SAEP administrado por el MOPT.
Puente peatonal, vigas de acero.
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Tabla No 1. Estado de la Seguridad Vial.
SEGURIDAD VIAL Elementos Observaciones Recomendaciones
1.1. Barandas Las barandas presentan desprendimientos de concreto, golpes, y acero expuesto (Ver Figura 7)
Arreglar las barandas existentes o construir un nuevo sistema de barandas. Protegerlas con pintura reflectiva y anti‐corrosiva.
1.2. Aceras y sus accesos
El puente peatonal es una estructura independiente la cual cuenta con dimensiones normadas (Ley 7600) pero carece de accesos apropiados para silla de ruedas y peatones. No existen aceras en el puente principal (Ver Figuras 2 y3).
Construir accesos al puente peatonal.
1.3. Identificación El puente no está debidamente identificado. (Ver Figuras 2 y 3)
Colocar dos rótulos, uno por sentido, que identifiquen al puente.
1.4. Señalización No existe un rótulo de velocidad máxima o información de la carga viva de diseño. Existe un rótulo de Ceda en el sentido Este‐Oeste, el cual está en malas condiciones. No existe demarcación horizontal. No existen capta‐luces para canalizar el tránsito vehicular (Ver Figuras 2 y 3).
Colocar rótulos de velocidad máxima en ambos sentidos. Adherir una placa a la baranda indicando la carga viva de diseño. Sustituir la señal de Ceda. Demarcar la superficie de rodamiento de los accesos y del puente con pintura retro‐reflectiva, incluir capta‐luces en la demarcación horizontal. Colocar delineadores a la entrada del puente.
1.5. Iluminación Se observan dos postes de iluminación al menos a 20 m de distancia del puente (Ver Figuras 2 y 3).
Inspeccionar el correcto funcionamiento de las lámparas e investigar si dan visibilidad al puente en horas de la noche.
1.6. Dimensiones El puente cuenta con un único carril que mide 4.04 metros de ancho. Esto representa un peligro pues queda muy poco espacio de maniobra en el puente.
Gestionar el diseño y la construcción de un puente de dos carriles para proveer mayor capacidad al dar vía en ambos sentidos simultáneamente y prevenir accidentes de tránsito.
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Tabla No 2. Estado de conservación de la superficie de rodamiento, accesorios, accesos y otros.
SUPERFICIE DE RODAMIENTO, ACCESORIOS, ACCESOS Y OTROS Elementos Observaciones Recomendaciones
2.1. Superficie de rodamiento
La carpeta asfáltica presenta ondulaciones y baches (Ver Figura 8).
Ninguna, ya que es preferible invertir el dinero en la sustitución del puente.
2.2. Cunetas y drenajes del puente
Existe un único orificio que funciona como drenaje al costado Sur del puente (Ver Figuras 9 y 10).
Ninguna, ya es preferible invertir el dinero en la sustitución del puente.
2.3. Drenajes de accesos
Los accesos carecen de un sistema de drenaje adecuado (Ver Figura 11).
Remover la vegetación en la zona aledaña al puente y construir un sistema de drenaje para los accesos al puente y así encauzar las aguas lejos de los taludes del relleno de aproximación.
2.4. Juntas de expansión
Las juntas de expansión están obstruidas por la carpeta asfáltica (Ver Figura 12).
Desobstruir y limpiar las juntas de expansión y sellarlas con un material deformable que impida la infiltración de agua.
2.5. Cauce del río El cauce del río tiende hacia la margen Oeste, produciendo mayores velocidades y la posible socavación del lado del bastión Oeste (Ver Figuras 17 y 18).
Examinar si se requiere dragar el río para alinear el cauce del mismo por el centro del claro entre los bastiones y así minimizar los problemas de socavación observados o si la ampliación y reubicación de los bastiones para el nuevo puente solventaría este problema.
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Tabla No 3. Estado de conservación de la superestructura.
SUPERESTRUCTURA Elementos Observaciones Recomendaciones
3.1. Losa – Superficie inferior
La losa presenta nidos de piedra y desprendimiento localizado de concreto. Además presenta eflorescencias (Ver Figura 13). Los nidos de piedra se presentan en más del 50% de la superficie de la losa.
Ninguna, ya que es preferible invertir el dinero en la sustitución del puente.
3.2. Vigas Principales
Las vigas principales tienen el acero de refuerzo expuesto y con un alto grado de corrosión. (Ver Figuras 10, 14 y 15). La extensión del daño es severa.
Por el alto grado de deterioro en los elementos principales se recomienda sustituir la superestructura.
3.3. Estructura Metálica Puente Peatonal
La estructura de acero del puente peatonal presenta ligeras decoloraciones en algunas secciones y oxidación (Ver Figura 16).
Limpiar la superficie de la estructura y remover la oxidación existente antes de aplicar un sistema de pintura anti‐corrosiva. Se recomienda que el nuevo puente cuente con un paso peatonal lo que evitaría brindarle mantenimiento al paso peatonal existente.
Tabla No 4. Estado de conservación de la subestructura.
SUBESTRUCTURA Elementos Observaciones Recomendaciones
4.1. Apoyos Las vigas principales se encuentran simplemente apoyadas sobre los bastiones. No se observó infiltración de agua.
Ninguna.
4.2. Bastiones No se observan grietas u otro daño en los bastiones. Ninguna.
4.3. Aletones No se observó socavación u otro daño en los aletones.
Ninguna.
4.4. Fundación de bastiones y pilas
La fundación del bastión‐Este aparenta contar con una estructura de protección contra la socavación del bastión, la cual presenta socavación (Ver Figura 17).
Proteger el bastión‐Este de la socavación observada.
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Figura 7. Barandas con acero expuesto, golpes y desprendimiento del concreto.
Desprendimiento del concreto
Acero expuesto, golpes y desprendimiento del concreto
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Figura 8. Carpeta asfáltica presenta baches y ondulaciones.
Figura 9. Orificio de drenaje en el puente.
Baches y ondulaciones
Orificio de drenaje
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Figura 10. El drenaje encauza el agua de escorrentía hacia costado de viga externa.
Figura 11. Sistema de drenaje inadecuado.
Orificio de drenaje
Drenajes inadecuados
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Figura 12. Junta obstruida por mezcla asfáltica.
Figura 13. Losa inferior, problemas de desnudamiento de agregado, eflorescencias y nidos de piedras.
Junta obstruida
Nido de piedra, desnudamiento, y eflorescencias en el concreto
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Figura 14. Las vigas principales tienen el acero expuesto y con un alto grado de corrosión.
Figura 15. Las vigas principales han sufrido desprendimiento del concreto y rotura del refuerzo.
Acero expuesto y con corrosión excesiva
Desprendimiento excesivo del concreto
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Figura 16. Las vigas del puente peatonal presentan leves decoloraciones y oxidación.
Figura 17. Socavación de lo que aparenta ser una protección para el bastión-Este.
Decoloraciones y oxidación
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4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Este informe presenta información sobre el estado de conservación del puente y provee recomendaciones generales para resolver los daños detectados. Se incluyen los formularios de inventario e inspección del puente los cuales cuentan con la información necesaria para actualizar el programa informático de gestión de puentes SAEP administrado por el MOPT.
El informe no incluye información suficiente para preparar un cartel de licitación con el fin de contratar los trabajos de reparación que aquí se recomiendan. Mas bien, es responsabilidad de la Unidad Técnica de la Municipalidad, con la asesoría del MOPT o de un profesional calificado en materia de puentes de definir y priorizar los trabajos a realizar, sean estos de diseño, rehabilitación y/o construcción, antes de preparar el cartel de licitación respectivo. Entiéndase por rehabilitación la reparación de problemas detectados o la sustitución de todo o parte del puente.
El estado de deterioro del puente es considerado crítico por el excesivo deterioro que presentan las vigas principales del puente y la losa. Este daño representa un peligro a la integridad estructural del puente, y por ende a sus usuarios por lo que se requiere de una inmediata intervención.
Debido al estado crítico de la estructura del puente y a la poca funcionalidad que éste presenta se recomienda sustituirlo. La nueva superestructura debería contar con capacidad para dos vías de tránsito vehicular y un paso peatonal según las disposiciones de la ley 7600. Además se recomienda mejorar la alineación del puente con respecto a la carretera existente lo que conllevaría la ampliación o reubicación de los bastiones.
Por tanto, se recomienda realizar de inmediato las siguientes acciones:
• Limitar el tránsito vehicular a solamente vehículos livianos con una carga máxima de 3 toneladas (quedan excluidos camiones de carga, autobuses, vagonetas, entre otros). Para ello se recomienda colocar demarcación vertical con dicha información en ambos accesos al puente.
• Gestionar el diseño y construcción de una nueva superestructura de puente con capacidad para dos vías, una en cada sentido, y con aceras según la ley 7600 para proveer mayor capacidad de flujo vial y mejorar la seguridad vial existente. Va a ser necesario ampliar los bastiones existentes y es muy probable que se requiera reubicar el bastión-Oeste.
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• Realizar un estudio hidráulico previo al diseño del nuevo puente para determinar si se requiere incrementar la capacidad hidráulica actual.
• Construir un sistema de drenaje para los accesos al puente que encauce el agua de escorrentía superficial lejos de los taludes de aproximación y de la superficie de rodamiento del puente.
• Hacer entrega de los formularios de inventario e de inspección del puente a la Dirección de Puentes del MOPT para que actualicen el programa informático de administración de puentes, SAEP.
En el corto plazo (previo construcción de nueva superestructura), se recomienda:
• Proveer demarcación horizontal, vertical e iluminación (Ver Tabla No.1) para mejorar la visibilidad de la vía en el cruce del puente y así mejorar la seguridad vial del puente.
• Remover la vegetación en las zonas aledañas al puente.
• Monitorear la socavación observada en el bastión-Este para determinar si el bastión debe ser protegido mientras se construye un nuevo puente.
• Si se considera que la construcción del nuevo puente no se va a realizar en el corto plazo, se recomienda limpiar la estructura de acero para luego aplicarle un sistema de pintura anticorrosiva.
Se recomienda a la Unidad Técnica de Gestión Vial Municipal informarse del año de diseño del puente y de su carga viva de diseño (peso del camión de diseño). Para ello se recomienda localizar los planos de diseño y construcción y las memorias de cálculo del puente y resguardarlos en un lugar seguro preferiblemente en formato digital.
Se recomienda llevar un registro de las todas inspecciones y del mantenimiento preventivo y correctivo realizados o a realizar en este puente.
Se recomienda realizar una inspección visual como mínimo una vez al año para evaluar la conservación del puente y para realizar mantenimiento preventivo. Es por ello que se recomienda establecer un programa de inspección y de mantenimiento preventivo periódico.
Es necesario mencionar que la falta de mantenimiento en puentes conlleva en un deterioro acelerado de la estructura y por lo tanto una reducción en su vida útil. Esto
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implica un aumento en los costos de mantenimiento debido a la necesidad de incurrir en costos adicionales por reparaciones que no hubieran sido requeridas si el mantenimiento preventivo y correctivo se hubiera realizado en su debido momento.
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ANEXO 1 Formulario de Inventario
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ANEXO 2
Formulario de Inspección Rutinaria
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Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales
Reporte No. PM10-07 Fecha de Emisión: 14 de Enero de 2011 Página 32 de 32
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales - Universidad de Costa Rica Apartado Postal: 11501-2060, San José, Costa Rica Tel: (506) 2511-2500, Fax: (506) 2511-4440
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