Memoria Puente Sobre Río Daule
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PROYECTO BÁSICO
Nº EDICIÓN FECHA
0 INICIAL 15-07-2016
ÍNDICE
1. ANTECEDENTES .......................................................................................................................................... 2
2. OBJETO .......................................................................................................................................................... 3
PROYECTO BÁSICO. ESTUDIO DE VIABILIDAD DE LA ALTERNATIVA PROPUESTA PARA EL PUENTE SOBRE EL RÍO DAULE 1
1. ANTECEDENTES
La Asociación Puente Guasamba realiza el proyecto ‘Estudios de factibilidad, evaluación y
mitigación de impactos ambientales y diseños definitivos para una solución vial que permita
comunicar los Cantones Daule y Samborondón con la ciudad de Guayaquil.
Eurofinsa resulta adjudicatario de las obras referentes a la ejecución del proyecto del Puente
sobre el Río Daule, en la conexión Guayaquil-Samborondón.
La conexión se divide en cuatro estructuras:
- Paso elevado en la Avenida Samborondón
- Viaducto de acceso del lado Samborondón
- Puente sobre el río Daule
- Viaducto de acceso del lado Guayaquil
En el caso del puente sobre el río Daule, con el fin de estudiar posibles alternativas que
independicen el proceso constructivo del acceso marítimo y poder ajustar al máximo el plazo
constructivo, Eurofinsa encarga a IDEAM realizar un estudio previo de posibles soluciones
alternativas.
Asimismo, y a raíz de los últimos eventos sísmicos ocurridos en Ecuador, se incluye una
propuesta mediante el empleo de sistemas de aislamiento sísmicos, para deducir las fuerzas de
sismo sobre la subestructura.
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2. OBJETO
El objeto del presente informe es estudiar y proponer una posible alternativa, al proyecto de
Septiembre de 2014, para el puente sobre el río Daume para que la Propiedad pueda estudiar la
conveniencia de modificar el proyecto manteniendo los condicionantes básicos del mismo pero
incidiendo especialmente en:
- independizar el proceso constructivo del río manteniendo los condicionantes de
seguridad, reducción/aseguramiento de los plazos,
- y la adecuación del diseño frente al sismo mediante dispositivos de aislamiento.
El presente estudio incluye un proyecto básico con un estudio dónde se confirma la viabilidad
de la solución propuesta. Si posteriormente es aceptada la presente propuesta, se deberá proceder a
desarrollar los diseños definitivos.
Para que la solución propuesta pudiera se comparable con el proyecto original el presente
estudio de viabilidad se ha partido de 2 premisas:
• La estimación geotecnia del terreno en base únicamente a los sondeos realizado
en el proyecto constructivo.
• La consideración del espectro de cálculo considerado en proyecto, espectro
AASTHO y terreno tipo E.
Estas dos premisas se deberán confirmar antes de la realización del proyecto constructivo en
base a la campaña geotécnica complementaria y posibles estudios locales de zonificación sísmica.
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3. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA DISEÑADA EN PROYECTO
El proyecto de construcción del Puente sobre el río Daule incluye varias estructuras que ya
han sido citadas en el anterior punto. A continuación se detalla la solución adoptada en el proyecto
original para el puente sobre el río Daule.
3.1 Puente Río Daule
La estructura principal de la conexión es el Puente sobre el río Daule. El puente está formado
por 13 vanos continuos de 60 m, siendo por tanto su longitud total de 780 m.
Las características principales del puente son las siguientes:
• Ancho total de plataforma de gran magnitud: 26.6 m
• Sección formada por 9 vigas metálicas centradas en el eje de la plataforma separadas
2.95 m, con una losa conectada de 0.21 m de espesor. Para la ejecución de la losa con
la pendiente transversal de 1.5% a cada lado desde el eje central se emplean unos
apoyos de EPS para las losetas de altura variable que dan la pendiente transversal
requerida con espesores de losa y metal constantes.
• El canto de las vigas metálicas es variable, con 3.20 m de canto en apoyos y 1.60 m de
canto en centro de vano. El espesor constante de la losa es de 0.21 m.
• La pilas están empotradas en el tablero.
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Figura nº 3. Sección transversal
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4. PROPUESTA DE SOLUCIÓN ALTERNATIVA AL PUENTE SOBRE EL RÍO
DAULE.
La construcción del puente según el proyecto implica la dependencia de las barcazas para la
ejecución del tablero, así como la realización de múltiples detalles de uniones entre elementos a
realizar en obra. Las avenidas del Río Daule son muy importantes y bastante frecuentes por la
afección de la zona del fenómeno meteorológico de ‘El Niño’. Por este motivo, en este estudio se
plantean alternativas de la superestructura que puedan ser ejecutadas independizando su
construcción del caudal y condiciones del río.
Asimismo, el proyecto Original optaba por resistir pasivamente el sismo, lo que está
plenamente permitido en las normativas internaciones (AASTHO y Eurocódigo) pero tiene como
inconveniente que implica la posibilidad de daños en la estructura obligando a reparaciones
posteriores y cierre temporal del puente. En la propuesta realizada en el presente documento se ha
optado por proponer una estructura aislada, lo que permitirá en caso de un sismo importante,
mantener la misma en uso desde el primer momento.
4.1 Solución superestructura (Tablero).
4.1.1 Sección longitudinal.
El cuanto a las luces del puente se mantendrían las previstas de 11 vanos de 60m + 2 vanos
laterales, con una longitud total de 740m.
Se ha reducido la longitud del puente, bajando la luz de los 2 vanos laterales, para poder
realizar unos estribos capaces de albergar y resistir las fuerzas del sistema de aislamiento sísmico en
longitudinal. Asimismo el estribo 2 permite resistir las fuerzas de tiro necesarias para el empuje del
tablero (estimadas en unas 9000-10000 kN).
En cuanto al canto, debido al proceso de empuje, es necesario hacerlo constante. Sin embargo
para conservar la sensación de canto variable se ha optado por disponer en las almas laterales unas
celosías tubulares que permite realzar la sensación de canto variable frente a la solución del
Proyecto Original.
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Figura nº 6. Alzado longitudinal localizado
La unión entre de las 3 vigas trijacenas se plantea en celosía. Dichas celosías son necesarias
para asegurar la estabilidad de las vigas durante el empuje. La unión de dichas celosías en las vigas
debido a las limitaciones de transporte es necesario realizaras en obra, por ello se podrían plantear
uniones atornilladas como soldadas, según los medios disponibles en obra. No obstante, hay que
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tener presente que la unión atornillada permite disponer mano de obra menos especializada, y
asimismo, permite mayor rapidez y menos imprevistos que la unión soldada.
En cuanto a las vigas longitudinales, la unión de almas y alas de las vigas, se plantea soldada
en obra entre tramos. Al ser el puente empujado no hay posible solución alternativa atornillada, el
ala inferior debe ser plana para el empuje lo que invalida la posibilidad de unión atornillada.
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Figura nº 9. Ejemplo de amortiguadores viscosos no lineales. Viaducto de las Piedras, España.
• Para asegurar el recentrado de estructura se utiliza los aisladores dispuestos para resistir en
transversal en las pilas 5-8.
• En el caso de las pilas-pilotes se fijan al tablero con apoyos flexibles de
elastómero/neopreno de manera que acompañarán al tablero durante el sismo. Al ser dichas
pilas muy flexibles no se introducen esfuerzos importantes y por otra parte se asegura la
estabilidad longitudinal de las mismas.
Sismo transversal:
• Para resistir el sismo transversal se disponen sistemas de aislamiento sísmico en ambos
estribos y en las pilas P3, P5, P8 y P10. En este caso se ha propuesto una tipología de
aisladores sísmicos muy comúnmente utilizada como son los LRB, Lead Rubber Bearings,
apoyos de núcleo de plomo. Dichos apoyos suelen ser fabricados por marcas especialistas
(Maurer, Alga, Mageba, Freyssinet, etc). Con dichos apoyos se consiguen 2 efectos:
• Flexibilizar la estructura, lo que se traduce en un aumento del periodo propio y
por tanto una reducción de la fuerza sísmica.
• Por otro lado, gracias al núcleo de plomo son capaces de disipar energía
consiguiendo amortiguamientos del orden del 30% (frente al 5% de los apoyos
convencionales), y reduciendo por tanto el espectro de cálculo.
En el caso de las pilas P5/P8 se ha optado porque dichos dispositivos funcionen también en
sentido longitudinal lo que permite recentrar la estructura en longitudinal tras el sismo. En
cambio, en las pilas P3 y P10 se ha optado por dejarlas libres en longitudinal y no penalizar
dichas pilas en situación de servicio frente a fuerzas generadas por efectos reológicos y
térmicos.
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Figura nº 10. Mejora del comportamiento sísmico con la utilización de aisladores de núcleo de plomo.
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Figura nº 12. LBR libre en un sentido.
Resumiendo se tiene:
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4.3 Solución sub-estructura.
En las pilas dónde se recogen el sismo transversal (P3, P5, P8 y P10) se ha previsto se ha
estimado una cimentación de 2x4 pilotes Ф2000, de hormigón armado.
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Figura nº 15. Alzado longitudinal y transversal pilas P3, P5, P8 y P10.
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4.4 Proceso constructivo.
Se propone un proceso constructivo empujado desde estribo E2, para ello se deberá seguir las
siguientes fases en el proceso constructivo:
Fase 1: Ejecución de la subestructura y colocación de apoyos deslizantes provisionales:
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Figura nº 18. Detalle de empuje tablero trijacena, con apoyo bajo las tres almas, el central hidraulico
(VIADUCTO CARACAS – LA GUAIRA)
Figura nº 19. Detalle de apoyos deslizantes con topes laterales durante el empuje (Viaducto del Piedras. España)
Figura nº 20. Detalle de apoyos deslizantes con topes laterales durante el empuje, con gatos para controlar reacciones
(Viaducto sobre el río Ulla. España)
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Fase 2: Preparación de parque de empuje. Montaje de estructura en el parque de
empuje.
Figura nº 22. Detalle de parque de empuje apoyos deslizantes con topes laterales durante el empuje (VIADUCTO
CARACAS – LA GUAIRA)
Figura nº 23. Detalle de sistema de retenida/tiro (VIADUCTO CARACAS – LA GUAIRA), para recoger las fuerzas
horizontales.
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Figura nº 24. Detalle empuje sobre apoyos fijos sobre el parque de empuje. (Viaducto del Piedras. España)
Figura nº 25. Detalle de patines de empuje sobre vigas longitudinales (VIADUCTO CARACAS – LA GUAIRA)
iii. Durante el empuje, los primeros 60m de empuje (como los últimos 30m de empuje)
iría solo la sección metálica (para reducir el peso del voladizo de 60m). No obstante,
para optimizar plazos el resto de secciones iría con la sección metálica, las prelosas
superiores y el homigonado del hormigón de fondo en el mismo parque.
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Figura nº 26. Detalle empuje dejando la zona delantera sin prelosas, para recudir esfuerzos en el voladizo
delantero durante el empuje
iv. En cuanto al montaje del tablero en el parque de empuje, para reducir plazos se puede
dividir en 3 fases que se harían simultáneamente en longitudinal.
v. Por último, antes de proceder al empuje y para asegurar la estabilidad de las pilas-
pilote durante el empuje se colocarán tirantes/perfiles de estabilización anclados a
pilas y estribos.
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Fase 3-4: Empuje del tablero hasta P10.
En esta fase:
a) Ejecución de los primeros 160m de estructura metálica.
b) Se empuja 60m de la sección trijacena hasta llegar a pila P12.
c) Cuando se alcanza la pila se recuperará la flecha del voladizo mediante gatos situados
en la sección final o mediante pescante en la pila:
d) Después se empujaría el resto de la longitud ensamblada en el parque de empuje hasta
llegar a la pila P10.
Figura nº 29. Ejemplo de sistema de recuperación de flecha situado en frente de empuje (Viaducto sobre el río
Ulla).
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Fase 9: Empuje del otro semi-tablero
a) Colocación de los apoyos provisionales durante el empuje para la segunda viga
trijacena.
b) Siguiendo el esquema anterior se realizaría el empuje de la segunda viga triajacena.
Fase 7: Acabados.
a) Impermeabilización y pavimentación.
b) Colocación de barreras.
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