construyendo puentes sin cerrar vías

Innovación en la Construcción
Innovación en la Construcción
CARROS DE AVANCE
CONSTRUYENDO
PUENTES SIN
CERRAR VÍAS
Entre los múltiples desafíos de las obras del Tramo 2 de la
Línea 1 del Metro de Lima, uno de los más complicados fue
la construcción de los puentes Huáscar, de 274 m, ubicado
sobre la vía de Evitamiento, y Rímac, de 240 m, sobre el río del
mismo nombre. El empleo de la tecnología de carros de avance,
novedosa en nuestro medio, fue fundamental para el correcto
desarrollo de ambas estructuras.
G
racias a la aplicación del
sistema de dovelas sucesivas mediante carros de
avance, la construcción
de los puentes de grandes luces fue
continua, evitando cerrar importantes vías de transporte en la ciudad.
A continuación se explican detalles
sobre el ensamblado y montaje del
carro de avance utilizado en los
puentes Rímac y Huáscar.
El consorcio SEC PERÚ y VSL
International empleó ese método
constructivo por dovelas sucesivas,
haciendo los tableros de los puentes
Rímac y Huáscar, incluyendo los trabajos de postensado y la instalación
y operación de carros de avance (tipo
VSL en Puente Rímac y tipo ULMA
en Puente Huáscar).
La dovela es un tramo determinado del tablero, la cual se ejecuta in
situ con la ayuda del carro de avance,
que consiste en la estructura metálica donde irá montado el encofrado
que se utilizará para ejecutar las
dovelas en voladizo. Cada carro de
avance está equipado con cilindros
hidráulicos que le permiten cambiar
su forma de apoyo de fijo (configuración de vaciado de concreto) a móvil
(configuración de lanzamiento).
180
El equipo también está implementado con cilindros hidráulicos
que le permiten ser auto lanzable
de una dovela a la siguiente. De este
modo, se permite la construcción
del tablero por medio de dovelas
sucesivas.
Principales elementos del carro
de avance
• Marco principal (main frame MF). Cada carro cuenta con dos
marcos principales de estructura
metálica. Cada marco principal
cumple la función de transmitir
las cargas provenientes de las
cerchas transversales al tablero
de concreto (en configuración de
vaciado de concreto) o a los rieles
(en configuración de lanzamiento).
• Cercha transversal delantera
(front transverse truss - FTT). La
cercha transversal delantera es
una estructura metálica que recibe las cargas provenientes de las
barras de suspensión delanteras,
transmitiendo éstas a la punta
de ambas cerchas principales
(del marco principal). Cada carro
cuenta con una cercha transversal delantera.
CONSTRUCTIVO
181
Innovación en la Construcción
Soluciones innovadoras para
una obra colosal
1. El uso de
este método
constructivo
permitió la
edificación de los
puentes del Tramo
2 del Metro de
Lima sin cerrar
una autopista vital
como la vía de
Evitamiento.
2. El uso de carros
de avance para
la construcción
de las dovelas
se complementó
con el empleo
de andamios y
encofrados en la
edificación de los
pilares y para la
unión del puente.
1.
• Cercha transversal trasera (reat
transverse truss - RTT). La cercha transversal trasera es una
estructura metálica que recibe
las cargas provenientes de las
barras de suspensión traseras,
transmitiendo éstas a la sección
central de ambas cerchas principales (del marco principal). Cada
carro cuenta con una de estas
cerchas.
• Tren delantero (front carriage
- FC). El tren delantero está equipado de un tren de lanzamiento
que permite apoyar la sección de
ambos marcos principales sobre
ruedas en sus correspondientes
rieles, en la configuración de
lanzamiento. Asimismo, cada
tren delantero está equipado de
un cilindro de reacción principal
que permite apoyar los marcos
principales directamente sobre
el tablero en configuración de
vaciado de concreto. El tren
delantero también consta del
sistema hidráulico que permite
el auto desplazamiento del carro.
Cada carro consta de dos trenes
delanteros.
• Tren trasero (rear carriage - RC).
El tren trasero permite anclar
la cola de ambos marcos principales en forma fija al tablero
(en configuración de vaciado) y
mediante ruedas a los rieles (en
configuración de lanzamiento).
182
2.
El tren trasero transmite la carga
de levantamiento que se genera
por el voladizo de los carros en
ambas configuraciones. El tren
trasero está equipado con cilindros hidráulicos que le permiten
cambiar de una configuración a
otra. Cada carro tiene dos trenes
traseros.
• Rieles (rail beam - RB). Los rieles
reciben la carga de las ruedas del
tren delantero y tren trasero durante el lanzamiento del carro. Sobre
éstos reaccionan los cilindros de
lanzamiento del marco principal.
Los rieles sólo son útiles durante
el lanzamiento de los carros. Cada
carro consta de dos rieles, uno bajo
cada marco principal.
• Contravientos (wind bracing - WB).
Los contravientos cumplen la función de dar estabilidad lateral al
carro.
• Plataforma inferior (bottom
form - BF). La plataforma inferior es la estructura que sostiene
el encofrado del fondo de la
dovela. Va colgada de la cercha
transversal delantera y la cercha
transversal trasera mediante las
barras de suspensión. En configuración de vaciado de concreto,
la plataforma inferior se ancla en
su parte trasera directamente
a la losa inferior de la dovela
previa por medio de barras pretensadas. La plataforma inferior
está equipada de polipastos
manuales que permiten ajustar
su posición en elevación.
CONSTRUCTIVO
El ingeniero
Walter Villavicencio,
del Consorcio
Metro de Lima,
responsable del
programa de
infraestructura e
ingeniero residente
de la obra, indicó que el proyecto de construcción de los
puentes Rímac y Huáscar utilizando el método de dovelas
sucesivas está a cargo de VSL-SEC. Según el profesional,
en la concepción del planeamiento de ingeniería, se
precisó que las principales dificultades en la construcción
de ambas estructuras eran cruzar el río Rímac y cerrar la
vía de Evitamiento. “Bajo esas dos premisas, se barajaron
varios métodos y el que se eligió fue el sistema de dovelas
sucesivas, que cumplía con nuestros requisitos”, aseveró.
Para ello, contactaron con la empresa VSL-SEC, la
cual tiene amplia experiencia en la construcción bajo
este método. Villavicencio hizo énfasis en que VSL es
una empresa europea con gran experiencia en proyectos
similares en Colombia, Chile y México. Indicó que la
construcción de los puentes del Metro de Lima marcará
el inicio del uso de este sistema constructivo en el país.
“La empresa se ha adecuado al diseño propuesto por el
Consorcio, adaptando sus sistemas a las necesidades de
la obra”, afirmó.
En el caso de los carros de avance de VSL-SEC, refirió
Villavicencio, el equipo llegó en contenedores desde Chile
y fueron armados en obra de acuerdo al proyecto. “El carro
se va haciendo por piezas. Las estructuras más grandes
son armadas abajo y luego subidas con una grúa. El carro
avanza mediante un sistema hidráulico, tanto para el
de VSL como el de ULMA, siendo el proceso en ambos
similar”, refirió.
Villavicencio explicó que el sistema de carro de avance
actúa como un encofrado voladizo y de allí se hace el
armazón de acuerdo al diseño del puente. Sobre su
producción, indicó que actualmente “el carro avanza 5 m
a cada lado desde los pilares centrales, así hacemos 20 m
lineales cada semana”.
Para el vaciado de concreto explicó que “utilizamos
dos bombas telescópicas de 38 m y una de reserva,
que hasta la fecha no hemos empleado. El vaciado en
ambos lados debe ser simultáneo por una cuestión de
contrapesos”, contó.
La construcción de los sistemas culminó en febrero,
y en mayo se empezó a construir la primera dovela del
puente Rímac. “La ejecución del puente Evitamiento
debería estar finalizada a fines de octubre, para empalmarlo
desde Grau hasta Bayóvar”, indicó el ingeniero. Añadió que
las luces de ambos puentes son distintas: “el puente Rímac
tiene 240 m, dividido en tres luces (una central de 110 m y
dos de 65 m en los extremos), mientras el puente Huáscar,
sobre la vía de Evitamiento, tiene 274 m”, aseveró.
El profesional aseguró que la seguridad de la
operación está completamente garantizada. “En la
política de la empresa unimos calidad, seguridad y
producción. Antes de iniciar un trabajo efectuamos
unos procedimientos que incluyen esos factores y el
cuidado del medio ambiente. Hasta ahora no hemos
tenido ningún accidente”, finalizó.
CONSTRUCTIVO
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183
Innovación en la Construcción
• Plataforma exterior (outer
form - OF). La plataforma exterior es la estructura que sostiene el encofrado externo de las
almas y las alas de la dovela.
La plataforma exterior va colgada de la cercha transversal
delantera en su extremo delantero por medio de barras de
suspensión. El extremo trasero
de éste queda suspendido de
una rueda (colgante de la dovela previa) en configuración de
lanzamiento. En configuración
de vaciado, el extremo trasero
se ancla directamente a la losa
superior de la dovela previa por
medio de barras pretensadas.
• Plataforma interior (inner
form - IF). La plataforma interior es la estructura que
sostendrá el encofrado interno
de las almas y la losa superior
central de la dovela. La plataforma interior va colgada de la
cercha transversal delantera en
su extremo delantero por medio
de barras de suspensión. El
extremo trasero de éste queda
suspendido de ruedas (colgantes de la dovela previa) en
configuración de lanzamiento.
En configuración de vaciado, el
extremo trasero se ancla directamente a la losa superior de
la dovela previa por medio de
barras pretensadas.
• Plataforma de seguridad (safety platform - SP). La plataforma
de seguridad está conectada a
la plataforma exterior, y cubre
toda el área del carro de avance.
Garantizará que ningún objeto
caiga al terreno; adicional a esta
plataforma se coloca una red o
malla de seguridad para brindar
mayor protección.
• Encofrado de dovelas. El encofrado de dovelas se materializa
por medio de terciado fenólico
de 18 mm de espesor. Éste se
encuentra soportado en canales
metálicos livianos. El terciado
se conecta a éstos por medio
de tornillos autoperforantes.
El encofrado de dovelas se
distingue en cinco elementos
independientes:
184
Innovación en la Construcción
3.
4.
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5.
3 y 4. En total se instalaron 8 carros de avance, 4 provistos por VSL y 4 por ULMA. En mayo se
empezó a construir la primera dovela del puente Rímac y se estima que el puente Evitamiento
finalice su construcción en octubre.
5. Los equipos fueron dotados de una plataforma de seguridad para evitar la caída de objetos en
la zona de obras y las autopistas donde operaron.
CONSTRUCTIVO
CONSTRUCTIVO
185
Innovación en la Construcción
Innovación en la Construcción
Puente Huáscar
Puente Rímac
o Encofrado de fondo: Es solidario a la plataforma inferior del
carro. Su ancho es ajustable
para adaptarse al ancho inferior variable entre las distintas
dovelas.
o Encofrado lateral: Es solidario
con cada una de las dos plataformas exteriores de cada carro
de avance. Su forma es fija, la
variación de altura entre las
distintas dovelas es absorbida a
través del ajuste en elevación de
la plataforma inferior. Cuando
hay interferencias abajo con la
plataforma se seguridad, se procede a la remoción de paneles.
o Encofrado interior: Es solidario
a la plataforma interior del carro. Su forma es fija a nivel de
la losa superior; la altura del
encofrado interior de las almas
es ajustable por medio de la
remoción de paneles.
o Encofrado frontal: Se materializa a través de terciado y
madera. Se instala y desinstala completamente para cada
dovela.
o Pasamuros: Son barras de
acero de alta resistencia que
conectan el encofrado de las
almas de la dovela exterior y
exterior. Los pasamuros atraviesan las almas de la dovela
dentro de un tubo de PVC (lo
que les permite ser recuperables) y se conectan al encofrado
por medio de tuercas mariposa.
• Insertos para carro. Son recesos
6.
6. Los cuatro carros de avance suministrados por VSL trabajaron
sobre el río Rímac y malecón Checa, entre los pilares 24 a 27,
colocándose los dos pares de carros en los pilares 25 y 26.
7. Aplicándosele modificaciones, estos equipos pueden ser
reconfigurados para ser utilizados en diversas obras de puentes,
demostrando ser un sistema versátil.
8. Para equilibrar el peso del equipo, en cada pilar de trabajo se
colocó dos carros de avance sobre la dovela 0, que avanzaron
en direcciones opuestas.
7.
186
8.
CONSTRUCTIVO
CONSTRUCTIVO
en la dovela, materializados por
medio de ductos, que permiten
la adecuada conexión y anclaje
de carro y encofrado a la dovela
previamente ejecutada.
Ensamble de los carros de avance
Previo al inicio de la actividad se iniciaron y completaron correctamente los
controles operacionales: ATS, permiso
de izaje, formato de inspección de
dispositivos y aparejos, y el check list
diario de equipos. Asimismo se contó
con los certificados vigentes de todos
los equipos a utilizar.
El ensamble de los elementos
constituyó la preparación de éstos
para efectuar las tareas de montaje
posteriores de la manera más eficiente y segura. El ensamble se efectuó a
nivel de suelo.
• Estructuras metálicas. Para las
estructuras solamente metálicas
(marcos principales, rieles, cerchas transversales delantera y
trasera, tren delantero y trasero,
y contravientos), todas sus piezas
constituyentes fueron armadas
en el suelo sobre listones de madera en un área delimitada, con
el uso de camión grúa y todas las
conexiones fueron realizadas con
tornillos de clase 8.8 y conectores.
Toda la tornillería se instaló engrasada y se debió apretar firmemente
salvo indicación contraria. El trabajo y almacenamiento se hizo fuera
de condiciones de agua y barro.
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187
Innovación en la Construcción
Concluidos los trabajos de pre
armado, todas las estructuras
metálicas fueron trasladadas,
con el apoyo de unidades móviles, a un lugar más cercano del
pilar para el posterior izaje a la
dovela cero con una grúa torre
más el apoyo de una grúa móvil
con capacidad suficiente para
la maniobrabilidad e izaje de la
estructura modular de mayor
peso del carro de avance.
• Estructuras metálicas con
encofrado. Para las estructuras metálicas con paneles de
encofrado (plataformas interior,
superior y inferior), se empezó
con el ensamble de la estructura
metálica; todas sus piezas constituyentes fueron armadas en el
suelo sobre listones de madera
en área delimitada con el uso de
camión grúa, siendo todas las
conexiones realizadas con tornillos de clase 8.8 y conectores.
Toda la tornillería se instaló
engrasada y se debió apretar
firmemente salvo indicación
contraria. En este caso, también
se debió trabajar y almacenar los
equipos fuera de agua y barro.
Luego de concluido el ensamble de la estructura metálica,
se procedió a la fijación de los
paneles de fenólico 18 mm mediante tornillos autoperforantes,
espaciados aproximadamente a
300 mm en ambas direcciones.
Acabados los trabajos de pre
armado, todas las estructuras
metálicas se trasladaron con el
apoyo de unidades móviles para
un lugar más cercano del pilar
para su posterior izaje con grúa
torre para la dovela 0.
Montaje de los carros de avance
• Equipos, herramientas y personal. Para el desarrollo de los
trabajos de montaje, se contó
con los siguientes equipos y
herramientas:
o Grúa torre: Principal equipo
utilizado durante el montaje
de los carros de avance en
pie de dovelas sobre pilas
(DSP), con capacidad de carga suficiente para mover los
elementos del carro en fase
de montaje.
Carros de avance VSL en el puente Rímac
SEC PERÚ, perteneciente a INCOT y representante de VSL en el
país, realizó para la obra de los puentes, los trabajos de postensado
e instalación de los carros de avance, así como su operación en el
desarrollo de ambos viaductos. Con el método de construcción por
dovelas sucesivas, ha hecho integralmente el tablero de puente
Rímac, con inicio en diciembre del 2012 y conclusión en septiembre
del 2013.
Luis Pereira, project manager de VSL Portugal, indicó que para
la obra de construcción de los puentes del Tramo 2 de la Línea 1 del
Metro de Lima emplearon un conjunto de cuatro carros de avance,
es decir dos en cada pilar.
El profesional explicó que para la ejecución del puente Rímac
primero utilizaron cimbras y plataformas para la edificación de la
dovela 0, donde se ubicarían los sistemas de VSL. “En este tipo de
construcción siempre se debe tener una dovela inicial sobre el pilar
para el montaje de los carros”, expresó.
Los carros de avance están conformados por diversas piezas
metálicas, conectadas mediante pernos y conectores simples. Las
dos plataformas son montadas en paralelo sobre la dovela 0, sobre
unos rieles, preparadas para encofrar los próximos segmentos en
dirección opuesta. El premontaje en obra de los carros de avance
demoró cerca de un mes.
Cuando se realiza el vaciado, en el interior de la estructura de la
dovela se ubican cables de acero que posteriormente son tensados,
generando fuerza sobre el pilar, lo que permite que, más tarde, el
carro se desplace sin prejuicio para la superestructura.
“Dentro del concreto están los cables que tensamos, anclados
fijamente por unas cuñas, que comprimen toda la sección. Si no
estuvieran instalados estos cables, cuando avanzaran los carros,
la estructura podría presentar fisuras porque se está colocando
carga en las puntas, generando importantes esfuerzos en el pilar
sin la debida compensación”, explicó Pereira.
Los carros de avance están conformados por una estructura
inferior y encofrados de muros y losas, que están anclados en una
estructura superior auto-lanzable por medio de un sistema hidráulico
sobre rieles. Pereira indicó que la estructura principal del carro
“cuenta con vigas metálicas donde están anclados los encofrados
interior, exterior y de fondo de dovela, y que soportan el peso de
toda la estructura inferior de dichos encofrados y también el peso del
188
concreto, que llegó hasta
las 140 Tn en las dovelas
i ni ci al es”, señal ó el
ingeniero.
Adicionalmente, se ha
dispuesto la colocación
de una plataforma de
seguridad que está colgada
a la estructura inferior y que
protege a las zonas sobre el
malecón Checa, río Rímac
y la propia obra, de la caída
de objetos.
Los carros de avance de VSL pesan 65 Tn al inicio, después van
perdiendo peso porque se van retirando piezas del encofrado interior
y exterior, debido a que los puentes son de sección variable.
Según el project manager de VSL, “cada sistema puede ser
adaptado a un proyecto en particular. Los carros de avance ubicados
en el puente Rímac se puede usar en otro puente con unas ligeras
modificaciones”, indicó.
Los carros de avance de VSL fueron empleados exclusivamente
en el puente sobre el río Rímac, entre los pilares 24 a 27,
colocándose los dos pares de carros de avance en los pilares
25 y 26.
La construcción de cada dovela demoró de seis a siete días,
sumándose a ello el tiempo de creación de la dovela cero que demoró
cerca de 60 días. El puente trabajado por los carros VSL asciende
a 240 m desde las columnas 24 a 27, siendo la estructura central
de 110 m (20 dovelas), mientras que ambos extremos son de 65
m (10 dovelas).
El cierre central del puente es realizado solo por uno de los
carros, explicó Pereira. “Damos prioridad a un carro y cuando llegan
a cierto punto, un carro retrocede y el otro avanza para cerrar el
puente” indicó.
Para la aplicación del concreto se usaron tres bombas, una
para la aplicación en cada dovela y otra de reserva, por si algo se
malogra. Cada operación de vaciado demoró un promedio de siete
horas en total, obteniéndose luego de 24 horas la resistencia para
tensar los cables.
CONSTRUCTIVO
o Manlift: Sistema debidamente habilitado
para el transporte de personal, con capacidad mínima para dos hombres.
o Canastilla: Equipo habilitado para transporte de personal de capacidad mínima
para dos hombres.
o Grúa móvil: Maquinaria utilizada en actividades de ensamble o movimientos de
elementos fuera del alcance y capacidad
de la torre grúa.
o Camión grúa: Equipo utilizado en actividades de traslado de los elementos del carro
de avance hasta las pilas de DSP.
o Eslingas, estrobos, cadenas, grilletes,
tecles: Se debió emplear en buen estado
y de capacidad adecuada de acuerdo a los
pesos de los elementos especificados.
o Herramientas de mano: Principalmente
se usaron llaves, combos, wincha graduados en milímetros, barreta y martillos
para ensamble y montaje de los distintos
elementos.
o Herramientas eléctricas: Utilizadas para
la instalación de terciado fenólico de los
encofrados. Entre ellas tenemos la sierra
circular portátil, sierra caladora portátil,
taladro portátil, pulidor portátil y soldadora portátil en los frentes de trabajo.
o Compresor de aire: Útil para la limpieza
del área en los frentes de trabajo.
o Equipamiento hidráulico: Propio al montaje de la estructura del carro de avance
en la dovela sobre pila.
El personal que se encarga de la actividad
de montaje de los carros de avance sobre
las dovelas sobre pilas debió estar capacitado para desempeñar las actividades de la
manera más segura y adecuada. El grupo
estuvo conformado por los siguientes profesionales:
o Prevencionista: La presencia de un prevencionista de seguridad fue necesaria
durante las actividades de montaje.
o Topografía: Sirvió como apoyo de los servicios de topografía.
o Técnico: Responsable de la coordinación
y supervisión de las distintas actividades
de montaje y de los equipos hidráulicos de
los carros de avance.
o Operador de grúa torre, operador de manlift, operador de grúa móvil, operador de
camión grúa, operador de carro y rigger,
personal capacitado para el apoyo a las
grúas y camiones.
o Operarios y ayudantes: Útiles para el apoyo del operador de carro en las tareas de
montaje/ensamble/encofrado/armadura/
lanzado.
CONSTRUCTIVO
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Innovación en la Construcción
9. El cierre central
del puente es
realizado solo
por uno de los
carros de avance.
Cuando ambos
sistemas llegan a
cierto punto, uno
de ellos retrocede
y el otro avanza
para completar las
dovelas.
10. La operación
del sistema fue
hecha por personal
autorizado y
capacitado. El
carro de avance
sólo pudo operar
tras haber sido
inspeccionado y
validado por un
ingeniero/técnico
con conocimiento
del equipo.
9.
10.
• Consideraciones de seguridad.
Siempre que fue necesario, se verificaron diversas condiciones de
prevención y control. Los elementos para izaje (eslingas, cadena,
estrobos, grilletes, tecles, etc.)
debieron encontrarse en buen estado y ser de capacidad adecuada
al peso de los elementos.
El terreno donde se ensamblan
estos últimos fue firme y las grúas
debieron estar en buen estado.
Asimismo, se debió conocer el
peso de cada elemento a izar y la
distancia al eje de la grúa.
Se tuvo que verificar que la grúa
tenga capacidad suficiente y
contar con accesos adecuados a
cada punto de trabajo en altura.
190
Innovación en la Construcción
Además, el personal que trabaja
en altura requirió del correcto
uso de arnés de dobla cola. Los
sistemas de protección colectiva
(accesos, barandas, cuerda de
vida, etc.) estuvieron de acuerdo
con los requisitos y adecuados a
las actividades a realizar.
• Ensamble. El procedimiento
de ensamble y montaje de los
carros de avance en las dovelas
sobre pilas fue dinámico, con
lo cual podían existir algunas
adaptaciones en terreno.
El ensamble, en este caso pre
ensamble de los elementos,
constituyó la preparación de
estos para efectuar las tareas
de montaje posteriores de la
manera más eficiente y segura.
El ensamble se efectuó a nivel
del suelo, distinguiéndose dos
casos.
Los elementos transportables
fueron pre ensamblados en terrenos cercanos y transportados
posteriormente al área de la pila
correspondiente, de acuerdo con
el procedimiento planeado.
Ciertos elementos, producto
de su peso y dimensiones, no
eran transportables, por lo cual
fueron ensamblados en el área
de la pila. El ensamble de estos
elementos debió respetar la posición y secuencia especificada.
En este proyecto los elementos
en cuestión fueron la plataforma inferior y la plataforma de
seguridad.
Asimismo, toda la tornillería se
instaló engrasada y apretada
firmemente salvo indicación
contraria. Sólo se materializaron
las modificaciones detalladas en
los esquemas.
Las plataformas inferiores (BF)
y plataformas de seguridad
(SP) fueron ensambladas en las
pilas 16, 17, 25 y 26, después del
vaciado de la dovela sobre pilas
(DSP), removido el encofrado y
la cimbra. Las respectivas plataformas fueron ensambladas justo a la vertical de la posición de
los carros de avance en la DSP.
CONSTRUCTIVO
Operación del carro de avance
• Equipos, herramientas y personal. Se contó con los siguientes
equipos y herramientas principales para el desarrollo de los
trabajos:
o Herramientas de mano: Llaves
de 42 mm y 53 mm para la operación de tuercas de barras de
suspensión, combas, winchas
graduadas en milímetros, niveles de mano y de manguera,
martillos para ensamble y montaje de los distintos elementos.
o Herramientas eléctricas: Utilizadas para la instalación de terciado fenólico de los encofrados.
Principalmente fueron la sierra
circular portátil, sierra caladora
portátil, taladro portátil, polidor
portátil y soldadora portátil en
los frentes de trabajo.
o Compresor de aire: Para la limpieza del área cuando fue necesario en los frentes de trabajo.
El personal que se encargó de la
actividad de lanzamiento de los
carros de avance sobre la dovela
sobre pila 0 fue capacitado para
desempeñar las actividades de la
manera más segura y adecuada.
Se contó con personal de topografía que sirvió como apoyo de
los servicios topográficos siempre
que fueron necesarios. También se
dispuso de un técnico responsable
de la coordinación y supervisión de
las distintas actividades de montaje
y de los equipos hidráulicos de los
carros de avance.
De igual modo, se requirió de un
operador de grúa torre capacitado en
la operación de esta maquinaria, un rigger capacitado para apoyo a las grúas
y camiones, un operador de carro, encargado de la operación de los equipos
hidráulicos de los carros de avance,
así como operarios y ayudantes para
el apoyo de las tareas de montaje/ensamble/lanzado del operador de carro.
• Consideraciones de seguridad.
Debido a que el carro de avance es
un equipo especializado, solamente pudo ser operado por personal
autorizado y capacitado. Todos
los sistemas de protección colectiva del personal que trabajó en la
ejecución de dovelas en voladizo
fueron soportados en uno o más
elementos del carro de avance.
Carros de avance CVS: versatilidad para grandes obras
El ingeniero Alex Sierra, gerente técnico
de ULMA Perú, indicó que la empresa
suministró a la obra del tramo 2 de la Línea
1 del Metro de Lima cuatro carros de avance
del tipo CVS, basados en la tecnología MK
de ULMA. “En la obra del Metro de Lima hay
dos puentes a construir: Rímac y Huáscar. En
este último, que se encuentra sobre la vía
de Evitamiento, fue instalada la estructura
de ULMA”, afirmó.
Previo a la instalación de los carros, el
ingeniero indicó que el consorcio constructor
diseñó especialmente los puentes de tal
forma de que pueda ser aplicado el sistema
de dovelas sucesivas. “Desde la concepción
del proyecto, el diseño involucra el uso carros
de avance”, afirmó Sierra.
La ejecución de esta estructura mediante
dichos carros implica que en cada una de
las dovelas ocurra una serie de esfuerzos,
que deben ser controlados mediante
cables postensados. La primera estructura
denominada “dovela 0” se construye sobre
pilares, los cuales transmiten las fuerzas al
terreno por medio de zapatas y pilotes.
“El uso de cimbras para la construcción
de los puentes fue descartado debido a que
no se podía cerrar la Vía de Evitamiento. Se
analizaron varios sistemas constructivos,
decidiéndose diseñarlo de tal forma que sea
efectuado con carros de avance para que la
autopista no sea interrumpida”, explicó el
ingeniero. De los cuatro carros de avance
CVS proporcionados por ULMA, dos de ellos
se encontraban en el país, mientras que los
otros dos debieron ser traídos de ULMAItalia. “Los carros fueron enviados a obra
en elementos sueltos. Existió un periodo de
CONSTRUCTIVO
premontaje, en el que se armó la estructura
del carro en el terreno para posteriormente,
mediante una grúa, realizar el montaje del
elemento”, explicó Sierra.
El pre montaje toma un tiempo de tres
semanas por carro y dos semanas para
el montaje sobre la dovela 0. Para este
proyecto específico se instaló primero
un carro sobre la dovela 0, y posterior a
la ejecución de la dovela 1, se instaló el
segundo carro. El diseño contempló el uso
de cuatro carros de manera simultánea.
El sistema estructural de postensado,
concebido para el sistema de dovelas
sucesivas, establece que cada dovela debe
ser postensada antes que se desplace el
carro de avance.
Por un tema de espacios, una vez
instalado el primer carro de avance sobre
la dovela 0, éste construyó la dovela 1 y
posteriormente avanzó, permitiendo que
pueda instalarse el segundo carro de avance
sobre el pilar.
El ingeniero destacó que los carros de
avance CVS son adaptables hasta puentes
de 14 m de sección, con longitud máxima de
dovela de 5 m y peso de 200 Tn, otorgando
al sistema la versatilidad respectiva para su
aplicación.
Los carros de avance CVS de ULMA
cuentan con sistemas mecánicos e
hidráulicos, lo que significa que el equipo,
gracias a una central hidráulica con
suministro de energía eléctrica, y mediante
mangueras y cilindro hidráulicos ubicadas
estratégicamente, logran las labores de
encofrado, desencofrado y desplazamiento
de los mismos.
El ciclo de construcción típico de una
dovela es de una semana, observándose
para este proyecto específico ciclos de cinco
a seis días.
El tramo trabajado con el sistema de
ULMA abarca desde los ejes 15 a 18,
desarrollándose 12 dovelas a cada extremo
(por un carro de avance), 24 dovelas en
la estructura central y, adicional a ellas,
una dovela de cierre. La longitud de cada
dovela es 4.75 m, y se aplicó un concreto de
aproximadamente f’c=400 kg/cm2.
El ingeniero agregó que el diseño
del carro contempla la variación de los
encofrados laterales, debido a que el peralte
del puente es variable. En la estructura
central, para el cierre del puente, estuvo
previsto que uno de los carros de avance
se posicione en la dovela 10, mientras
que el otro carro culmine la dovela 12 y
posteriormente retroceda, para permitir que
el carro posicionado termine el cierre del
puente. Ello fue considerado de esta forma
para evitar el conflicto de los carros en la
operación de cierre.
El gerente técnico de ULMA Perú indicó
que la empresa en todo momento brindó una
completa asesoría en obra para la instalación
del sistema y su ejecución durante todo el
proyecto.
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Innovación en la Construcción
Innovación en la Construcción
11.
11. La construcción de los puentes Huáscar
y Rímac mediante este novedoso método
implicó que en cada una de las dovelas ocurra
una serie de esfuerzos, que fueron controlados
mediante cables postensados.
12. Cuando culmine su construcción, el puente
se integrará al tramo 2 de la Línea 1 del
Metro de Lima, que conectará San Juan de
Lurigancho con Villa El Salvador.
12.
Así la operación de lanzamiento
solo permitió el trabajo de día.
El carro de avance sólo pudo
ser manejado tras haber sido
inspeccionado y validado por
un ingeniero/técnico con conocimiento del equipo. Cualquier
acción sobre el carro de avance
fue supervisada por un operador
o capataz capacitado (SEC-VSL).
Las conexiones del carro, en especial las barras de suspensión
192
y de anclaje de los distintos elementos, fueron inspeccionadas
constantemente por el operador,
prestando especial atención en
que los apoyos sean adecuados
y que las barras estén correctamente enroscadas en sus coplas
o tuercas.
El acceso al área de trabajo quedó restringido a la autorización
del técnico/operador (SEC-VSL).
Durante la operación del carro de
avance sólo trabajó el personal
relativo a esta actividad. El correcto uso de arnés de seguridad,
casco, zapatos de seguridad y
lentes de protección fue obligatorio en todo momento.
Las plataformas de trabajo debieron ser seguras, adecuadas y
estar en buenas condiciones para
evitar accidentes. Las conexiones
eléctricas fueron garantizadas y
adecuadas según los equipos.
• Revisiones previas. Se debieron
tomar diversas revisiones en
consideración antes de efectuar
la operación. Las condiciones
actuales del clima y pronósticos
(viento, lluvia, etc.) tuvieron que
ser favorables para la ejecución de
las actividades; en caso contrario
fue necesario detener la operación. También se verificó que los
equipos y elementos mecánicos
se encontraran en buen estado.
CONSTRUCTIVO
Se comprobó que los pasos a
seguir y su secuencia estén
claros para todas las acciones a
realizar, además de contar con
el personal y las herramientas
adecuadas para ejecutar las
operaciones. Por otro lado, las
conexiones hidráulicas debieron
estar correctamente instaladas
y los gatos hidráulicos libres de
presión.
• Procedimiento de operación. El
procedimiento de operación del
carro se dividió en cinco actividades:
o Lanzamiento de rieles. Se
ejecutó al día siguiente del vaciado de concreto de la dovela.
La operación de lanzamiento
de rieles sólo requirió que la
dovela siguiente haya sido
vaciada y el concreto de esta
haya alcanzado una resistencia mínima de 50 kg/cm2.
o Liberación del carro. Estuvo
condicionada al tensado de
los cables de postensado de
la dovela. La operación de
liberación del carro estuvo
vinculada al tensado de los
cables de postensado de la
dovela.
CONSTRUCTIVO
o Lanzamiento del carro. La
operación de lanzamiento
del carro se ejecuta a continuación de la liberación del
mismo.
o Nivelación y fijación del carro.
La operación de nivelación y
fijación del carro se ejecutó a
continuación del lanzamiento
del carro.
o Inspección de seguridad previa al vaciado. Requirió de una
revisión detallada de la condición del carro para recibir la
carga de mezcla de la dovela.
Antes de vaciar cada dovela
se efectuó una inspección del
carro de avance como medida
de seguridad. La inspección
debe ser efectuada por el
operador del carro/técnico o
un capataz capacitado (SECVSL).
Elementos de protección del carro
de avance
• Malla de protección definitiva
(5N y subsiguientes). Para los
trabajos seguros de construcción
de las dovelas ubicadas sobre
el malecón Checa (dovelas 5N
y subsiguientes), se consideró
la implementación de mallas
de protección conformada por
paneles individuales de 2 m de
longitud y 2 m de ancho adosadas
al carro de avance mediante un
sistema de abrazadera.
• Malla de protección provisional
(Dovela 4N). Para la dovela 4N
cerca al Malecón Checa se implementó una malla preliminar
dado que esta dovela no está
sobre la vía. El sistema preliminar a implementar constó de
una malla continua tipo raschel
en todo el perímetro y reforzada
en el lado norte con malla tipo
gallinero de ¾ pulg de cocada;
todo apoyado sobre tubos Ø 2
pulg fijados a la plataforma con
una inclinación de 45°.
• Barandas de protección (bordes laterales). Se colocaron barandas metálicas (enmalladas)
de protección en las alas laterales de las dovelas ya construidas, las mismas que debieron
estar totalmente señalizadas a
fin de que los trabajadores no
lleguen a colocarse al borde de
las mismas.
Fotografías: Consorcio Metro de Lima, ULMA Perú, y
Consorcio SEC PERÚ-VSL International.
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