Informe CAU CAU PDF
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Ever Rupay
Seccion 62
Calidad en la Concstruccion
INTRODUCCIÓN
Fortalezas:
Este puente permitiría disminuir la congestión que actualmente se concentra en el
sector de las Ánimas.
Oportunidades:
La principal oportunidad que ofrecería este puente seria añadir un atractivo mas
para el turismo.
Debilidades:
La principal debilidad de este proyecto es la falta de experiencia en el país en la
construcción de puentes de este tipo.
Amenazas:
La principal amenaza que presenta el proyecto son las catástrofes naturales ya
que como por ejemplo en cualquier momento podría ocurrir un terremoto.
Factores de Riesgo
ESTADO ACTUAL
Actualmente se determino que se debe desinstalar la estructura y construir
dos nuevos tableros con un sistema de levante que tenga la capacidad de
ser redundante, es decir, si falla un sistema el otro puede seguir operando.
Los tableros en las condiciones actuales no dan la seguridad que se
requiere para que esté funcionando y por esa razón tenemos que
cambiarlos.
Fig. 1-1
METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN
través de pilotes excavados de diámetro 1.5 m y longitud desde 35.0 m para los
vanos de aproximación norte y de 35.0 y 45.0 m en los vanos de aproximación sur.
El puente principal, en el cual se centra este trabajo, consiste de 5 vanos de 32.0,
15.5, 70.0, 15.5 y 32.0 m respectivamente. El vano central de 70.0 m junto con los
laterales de 15.5 m (contrapesos) conforman el llamado puente basculante.
Los dos vanos laterales de 32.0 m son fijos y concebidos como una estructura
mixta de vanos simplemente apoyados, constituidos por dos vigas de acero de
canto variable y losa de hormigón armado.
Por otro lado, el tablero en el tramo central (Puente Basculante) consiste de una
losa ortótropa de acero, soportada por dos vigas longitudinal es en sección doble
T, de canto variable. Tramo móvil. Situación de proyecto.
El tramo de puente basculante o tramo móvil está compuesto por tres vanos de
15.5, 70.0 y 15.5 que se divide al centro del vano central en dos porciones de
iguales dimensiones (Fig. 3) en la configuración abierta.
Cada porción del puente, con un largo total de 35.0 + 9.75 m, puede pivotar sobre
rótulas fijas apoyadas sobre las pilas de hormigón armado, que a su vez
proporcionan espacio para los mecanismos hidráulicos y sirven de reacción
para los gatos.
Los vanos laterales fijos con luces de 32.0 m y voladizos de 5.75 m, proporcionan
además, fuerzas de reacción vertical para la configuración cerrada, mediante
apoyos en media madera
En el vano central (porción móvil) el tablero está formado por losa ortótropa
de chapa de acero, con rigidizado res longitudinales de forma trapezoidal
y diafragmas transversales cada 3.50m, soportada por dos vigas doble T de canto
variable de 3.00 m sobre los apoyos fijos a 1.50 m al centro de vano con una
variación parabólica (Fig. 3-5)
Fig. 3-12 Apoyo lateral, tope entre el tramo móvil y el tramo fijo lateral
Fig. 3-14 Vista norte a sur del tablero con deformación apreciable.
Vista de norte a sur. Deformación vertical apreciable (hacia arriba) en el centro del
tramo móvil. Deformación diferencial apreciable entre ambos extremos del
tablero (transversalmente). Este efecto podría ser el resultado de la gran cantidad
de soldadura realizada en la chapa de acero de la losa ortótropa (es decir, por la
deformación impuesta durante el proceso de enfriamiento de soldadura),con el fin
de elevar el nivel de la superficie de desgaste
Fig. 3-15 Vista norte a sur del tablero con deformación vertical apreciable.
Vista de norte a sur. Deformación vertical apreciable (hacia arriba) en el centro
del tramo móvil. Este efecto podría ser el resultado de la gran cantidad de
soldadura realizada en la chapa de acero superior de la losa ortótropa (es decir,
Fig. 5.1-2 Cilindro de levante desmontado en brazo Sur, ejemplo de zona dañada
en cilindro con falla.
Por otra parte, se observa que el plano de falla se ubica hacia el interior de un
cordón de soldadura secundario perimetral entre la horquilla y el vástago.
ANÁLISIS DE FALLA
Evaluación Sistema Oleo hidráulico
Para la evaluación del sistema oleo hidráulico y con la finalidad de diferenciar los
síntomas de las causas del problema hasta su origen se realizó un análisis
del sistema mecánico y sistema hidráulico que componen en su conjunto el
sistema oleo hidráulico del proyecto.
Materiales considerados
Con respecto a los materiales y procesos de fabricación de las piezas en
en el sector de la unión se puede señalar lo siguiente:
Análisis General
El sistema basculante del puente Cau Cau fue proyectado y luego construido
con un sistema parcial de EPC en base a un diseño original propuesto por
la empresa CYGSA. No existen evidencias en la documentación analizada si este
diseño fue compatibilizado debidamente con el mandante.
Por otra parte, también se desprende del análisis que hay alguna documentación
básica que no está disponible, como memorias de cálculo completas y definitivas
aprobadas, las que incluyan modelos computacionales de análisis tanto estático
como dinámico del puente completos de su estructura, de esta manera existen
elementos o comportamientos globales que no pueden ser verificados
debidamente en su concepción original.
La parcialización del control del diseño y fabricación final tanto de los tableros
como del sistema oleo hidráulico por entidades distintas sin la reunificación de una
entidad o empresa con la debida experiencia en el diseño, fabricación, montaje y
puesta en marcha del sistema completo del puente, origina una fuente de
problemas en su construcción e instalación y posibilidades importante de fallas
potenciales en su operación tanto en el corto plazo como en un futuro más lejano.
De esta manera, se pueden mencionar varios hechos tanto en la concepción
original de los sistemas como durante su construcción, evidencian falencias de
distinta importancia. Durante el desarrollo de una construcción se producen
diversos errores de ejecución con distintos orígenes los cuales en particular son
remediables y las soluciones para rectificarlos son aceptables; sin embargo en la
sumatoria que envuelve su totalidad, pueden significar una alteración de la calidad
final de la obra, no solamente en sus parcialidades sino en su comportamiento
integral.
La construcción del puente Cau Cau ha sufrido varias modificaciones importantes
para salvar problemas de obra y ellas se resolvieron con criterios individuales sin
evaluar debidamente su impacto en la obra total, vale decir sin que se haya
establecido un criterio de tolerancia acumulado que defina la calidad y, por lo
tanto, la capacidad final de la construcción.
En la enumeración de cada una de las secciones o sistemas relevantes que
componen el puente:
Sistema de levante
El sistema oleo hidráulico de levante del puente fue realizado
conceptualmente de acuerdo al diseño original entregado por el MOP a los
proponentes. Este diseño presenta una solución con falencias en su concepción
en especial relacionadas con el control electrónico del sistema, el cual no es
suficiente para permitir una operación segura del puente y tampoco se explica o
documenta con claridad la filosofía de control.
Es de vital importancia en este tipo de levante asegurar el funcionamiento
sincronizado de ambos cilindros en cada tablero condición que se considera
indispensable para un movimiento seguro. La manera más adecuada es proveer al
sistema de una línea común de alimentación para ambos cilindros, de manera de
evitar cualquier posibilidad de descompensación de fuerzas entre ellos.
También una condición necesaria es la operación del puente, en caso de
emergencia, con uno delos cilindros solamente, esta condición fue descartada por
MOP en la respuesta a la pregunta No.40 de la ronda de preguntas aclaratorias.
En realidad el brazo restante del tablero sur resistió en la falla del vástago, en
tracción, toda la carga solicitante; pero es importante tener en cuenta que ello
debe ser parte de la base de diseño de manera de minimizar el riesgo.
En los antecedentes del proveedor del sistema oleo hidráulico no hay indicios de
diseño que aseguren esa condición.
Se considera que el diseño propuesto que especifica una inversión de la fuerza de
tracción a compresión durante la misma operación de levante dado que ello
produce una inercia del tablero que lo arrastre produciendo inversiones
indeseadas del flujo y de las magnitudes de la presión.
De acuerdo a los registros del momento de la falla, ésta se produjo cuando se
trataba de aumentarla velocidad de apertura.
Se observan diferencias entre el sistema diseñado y el construido, la falta de
documentación final no permite evaluar de manera definitiva el sistema instalado y
éste presenta diferencias con el proyecto entregado.
Ambas condiciones no explican el funcionamiento del tablero cuando se alcanza el
ángulo de fuerza nula o sea de la inversión de fuerza de tracción a la de
compresión.
En resumen, la evaluación del sistema de levante propuesto en el diseño
entregado y el construido entrega imperfecciones que deben ser debidamente
tomadas en cuenta. También es necesario mencionar que el diseño original de la
rótula fija fue modificado con la finalidad de que ella permitiera absorber los
desalineamientos laterales que generaban las excentricidades de carga.
PROPUESTAS DE SOLUCIÓN
En base al análisis de falla de cilindro realizado y la revisión de
antecedentes de este estudio se realizan las siguientes propuestas:
- Considerando que, debido al diseño y a la ejecución
de las soldaduras defectuosas, tanto los vástagos como los cilindros deberán ser
rechazados y, por lo tanto diseñar, fabricar e instalar estas nuevas piezas para el
levante de la estructura
.- Por una razón similar es de alta probabilidad que sea necesario modificar el
diseño e instalación del control electrónico del sistema oleo hidráulico.
- No parece necesario, a la luz de los antecedentes y análisis actuales, que
sea indispensable desechar los tableros existentes. No obstante es necesaria una
evaluación de todas las modificaciones provenientes de la fabricación y montaje,
que pueden afectar la performance del sistema mecánico y/o la estructura
del puente.
- Desarrollar un proyecto con una nueva metodología y acciones para llevar a
cabo la puesta en marcha definitiva del puente. Este proyecto es indispensable
para paliar y eliminar definitivamente las falencias actuales del puente. La
metodología de este proyecto es la presentada a continuación:
Etapa Inicial
Pliego de Condiciones Ejecucion
Estudio de Suelos Mano de Obra
Especificaciones Tecnicas Materiales
Norma Vigente4 Herramientas y Equipo
Planeacion
Programacion de Obra Seguimiento y Control
Presupuesto Resultados de Ensayos y
Laboratorios
Evaluacion de Riesgos
Seguimiento de Bitacora
• Definicion de variables criticas del éxito del proyecto, este estudio debe tener como
antecedentes todas las variables a analizar y que permita conocer su comportamiento
hacia el futuro.
• Aplicación de Bechmarcking:Sistema de evaluaciones de indicadores de
competitividad
• Evaluacion de Proveedeores
ALCANCE Y OBJETIVOS
El plan de gestión ambiental tiene como fin establecer procedimientos encaminados a la
reducción del impacto ambiental y el cumplimiento de las normas ambientales que rigen al
sector de la construcción, con base en los lineamientos de la norma NTC-ISO 14000
IDENTIFICACION DE IMPACTOS