Se realizó la inspección general del Puente Férreo en mampostería de piedra y arco en concreto ciclópeo, en el departamento de Boyacá, corredor férreo Bogotá - Belencito PK 164+288, en el cual se determina la integridad de la estructura del Puente. Se realizaron los siguientes ensayos en campo y en laboratorio como siguen:
5. Levantamiento geométrico para determinar los elementos estructurales y sus dimensiones, además de ubicar posibles fallas estructurales y determinar su gravedad.
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6. Toma de núcleos de los concretos del arco para obtener la resistencia a la compresión.
7. Ensayos in situ a los concretos del arco y piedras mediante el esclerómetro y compararlas con los resultados de resistencia de los núcleos.
8. Ensayos in situ de los concretos de los estribos y las pilas para determinar la carbonatación o estado de basicidad de los concretos.
Vista general del arco del Puente
LEVANTAMIENTO GEOMÉTRICO PARA DETERMINAR LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES Y SUS DIMENSIONES, ADEMÁS DE UBICAR POSIBLES FALLAS ESTRUCTURALES Y DETERMINAR SU GRAVEDAD.
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Se realizó una inspección y medición de la estructura del puente, donde se tomaron las medidas de las secciones de cada elemento estructural para analizar la estructura bajo condiciones de carga. Los resultados de estas mediciones se plasmaron en esquemas, los cuales se encuentran en el anexo 1 de este informe. Se encontró que el puente está compuesto por una luz central de 17m, con una súper estructura compuesta por un arco en concreto ciclópeo y accesos confinados en mampostería en piedra para una longitud total de 24,4m. La altura sobre la quebrada es de 6,4 m en la parte más baja sobre el terreno, en razón a que se observa que solo conduce agua en invierno.
El puente cuenta con un arco en concreto ciclópeo, con un diámetro de 17m, con un espesor de 0.9m, el cual llega hasta la parte superior en el centro de luz por a la vía férrea, donde se adicionó material granular para separarla de la estructura.
Los accesos al arco se encuentran construidos con muros en mampostería en piedra de 0.9 m de espesor en ambos costados del arco y descansan sobre la parte lateral del mismo en la luz del arco y en los costados sobre el terreno hasta una distancia después del arco de 3,5m en el lado Norte y 2,4 m en el lado sur.
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El arco se encuentra sobre un canal natural de conducción de escorrentía.
El arco tiene un espesor de 90 cm y está conformado por concreto ciclópeo.
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El puente presenta una grieta en el costado Nor – Oriental, el cual obedece al empuje del material confinado dentro del muro estructural en mampostería de piedra. Se observó que el tamaño de estas piedras es menor comparado con el tamaño de las piedras de los puentes del mismo tipo hacia Bogotá.
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El muro fracturado se encuentra en el lado Norte al costado Oriental.
Se recomienda canalizar las aguas lluvias en el costado Oriental para evitar el arrastre de material.
Las barandas fueron saqueadas y se recomienda instalar una nueva.
Las barandas fueron saqueadas.
Se observó que los muros en gaviones del costado Norte y Sur del costado Oriental se encuentran en buen estado.
Los arcos tienen drenajes en la parte inferior pero los muros laterales no tienen drenajes, por tal razón una de las causas de la grieta del muro del lado Nor- oriental pudo agrietarse. Se recomienda construir drenajes en los muros laterales del costado Oriental.
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Los gaviones en el costado Oriental se encuentran en buen estado.
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ENSAYOS DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN MEDIANTE EL USO DEL ESCLERÓMETRO.
Se realizaron tomas de resistencias mediante el método del índice de rebote en 10 puntos del puente, cinco en cada costado, tanto a los concretos de los arcos como a los muros de superficie y a las piedras del estribo. Los resultados se encuentran en el anexo 5.
Se encontró que los concretos tienen una resistencia Superficial de acuerdo al sitio de toma del ensayo:
4. Concreto arco 31MPa 5. Concreto de andenes 32MPa.
6. Piedras 33MPa.
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TOMA DE NÚCLEOS DE LOS CONCRETOS DE LOS ARCOS Y PILAS PARA OBTENER LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN.
Se tomaron tres núcleos de 2 pulgadas de diámetro de los concretos de los Arcos del puente, encontrándose que los concretos no poseen aceros de refuerzo, las muestras tomadas se realizaron en el arco y sobre él.
Probetas tomadas para ensayo de resistencia a la compresión 21,22 y 23 (el 23 es de piedra)
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Los resultados obtenidos de acuerdo a los procedimientos empleados por CONCRELAB (Anexo 4) fueron los siguientes:
Núcleo 21 19.3 MPa (Concreto por encima de arco) Núcleo 22 17.7 MPa (Concreto por encima de arco) Núcleo 23 21.3 MPa. (Piedra de mampostería)
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Los procedimientos y resultados de las pruebas se encuentran en el anexo 6 de este informe.
Se observan unas diferencias muy grandes entre los ensayos con el esclerómetro y los ensayos en laboratorio, Debido a la edad de los concretos y la disparidad de resultados se deben tomar los resultados de los núcleos como reales.
RESULTADOS DE ENSAYOS DE CARBONATACIÓN.
Se realizaron ensayos de carbonatación, encontrándose que los concretos no reaccionaron a la fenolftaleína, es decir que el PH está por debajo de 9, pero los minerales emanados de las filtraciones si reaccionaron. Los resultados no son relevantes si se tiene en cuenta que los concretos no son reforzados con acero.
Se observa como en el concreto original no reacciona la fenolftaleina y en los lugares donde hay filtraciones si reacciona.
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. El puente se encuentra en buenas condiciones.
2. Se debe llevar un control de las filtraciones en el arco, se puede pensar en impermeabilizar por encima la estructura del arco e instalar drenajes.
3. Se deben restaurar las barandas en ambos costados del puente en una longitud total de 50m.
4. Se debe canalizar las aguas lluvias en el costado Occidental del puente.
5. Se debe reconstruir el muro Nor-Occidental e instalar drenajes en la parte baja de los muros estructurales.
Preparó y elaboró:
GERMÁN EMILIO MORENO IBÁÑEZ INGENIERO METALÚRGICO
CANDIDATO A INGENIERO CIVIL ESPECIALISTA EN SOLDADURA
MIEMBRO DE LA AWS (AMERICAN WELDING SOCIETY) MAT : BY 2319820 ACIEM
NOMBRE DEL PLANO:
DIBUJÓ:
FECHA: ARCHIVO AUTOCAD:
PLANO No: PLANO No:
ESCALA: ESTUDIO:
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