El Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales de la Universidad de Costa Rica (LanammeUCR), a través de la Unidad de Puentes del Programa de Ingeniería Estructural (PIE), realizó un informe de inspección especial del Puente sobre el río Barranca en la ruta nacional n.º 1. El objetivo del informe EIC-Lanamme-INF-0303-2022 fue evaluar y presentar las deficiencias observadas en varios elementos estructurales y no estructurales del puente sobre el río Barranca.
El 24 de noviembre de 2021, se realizó una inspección rutinaria en el puente (informe EIC-Lanamme-INF-0303-2022), y en dicha inspección se identificaron varias deficiencias para las cuales se recomienda atención prioritaria, por lo que se decidió realizar un informe de inspección especial (EIC-Lanamme-INF-0303-2022), ya que las deficiencias identificadas pueden afectar la seguridad de los usuarios o inclusive la integridad estructural del puente.
Entre las principales observaciones se encuentran:
• Deficiencias en accesorios: se detectaron deficiencias en las juntas de expansión y la superficie de desgaste del puente, lo que puede afectar la durabilidad de los elementos, o en el caso de la superficie de desgaste, afectar la funcionalidad y capacidad de carga del puente, así como aumentar el riesgo de accidentes viales.
Foto de archivo LanammeUCR.
• Deficiencias en elementos de la superestructura (tablero): los problemas detectados en el tablero de concreto reforzado en todo el puente podrían afectar la integridad estructural del puente. Se observó un agrietamiento generalizado en el tablero de concreto reforzado del puente, múltiples áreas reparadas que podrían indicar una capacidad insuficiente ante las demandas actuales de la carretera, y la presencia de eflorescencias.
Foto de archivo LanammeUCR.
• Deficiencias en elementos de las superestructuras n.° 1, n.° 2, n.° 3 y n.° 4 (vigas de acero): estas deficiencias pueden afectar la integridad estructural del puente, ya que se observó corrosión localizada en aproximadamente un 5 % de la longitud de las vigas principales, especialmente en las zonas ubicadas bajo las juntas de expansión, en donde la descarga de agua sobre los elementos estructurales del puente propicia su deterioro. Según se observó en la zona de la viga principal externa (ubicada al costado aguas abajo) bajo la junta de expansión n.°1 existe pérdida de sección por corrosión en la viga que excede aparentemente el 10 % del espesor del ala del elemento, asimismo existe pérdida de sección por delaminación en el alma de la viga.
Foto de archivo LanammeUCR.
• Deficiencias en elementos de la superestructura n.° 5 (cercha de acero): estas pueden afectar la integridad estructural del puente, pues se observaron grietas en aproximadamente un 5 % de la longitud de los elementos verticales de la cercha, y no se han tomado medidas para su estabilización. Asimismo, existen grietas en aproximadamente el 5 % de los elementos secundarios de la cercha, específicamente en elementos del portal. La aparición de grietas podría ser causada por sobreesfuerzos en los elementos de la cercha, ya sea por causa de un impacto o debido al hecho de que sobre el puente transitan vehículos con cargas mayores a la carga de diseño.
Foto de archivo LanammeUCR.
También, se observó corrosión localizada en aproximadamente el 15 % de la longitud de los elementos de la cercha, especialmente en las cuerdas inferiores, donde existe acumulación de humedad y sedimentos. En una zona de la cuerda inferior de la cercha cercana a la pila n.º 4, ubicada en el costado aguas abajo del puente, se observaron dos agujeros que atraviesan todo el espesor de la sección de la cuerda inferior, lo que representa aproximadamente un 1 % de extensión. Sumado a lo anterior, se detectaron deformaciones locales significativas en aproximadamente un 5 % de la longitud de los elementos verticales de la cercha. Por último, el puente experimenta vibraciones significativas ante el tránsito de vehículos pesados, aparentemente debido a una flexibilidad excesiva de la cercha.
Foto de archivo LanammeUCR.
• Deficiencias en sistemas de protección: se detectaron problemas en el sistema de protección hidráulica que puede afectar la integridad estructural del puente. Las medidas de protección contra la socavación construidas alrededor de las pilas n.° 1, n.° 2, n.° 3 y n.° 4 fallaron en su totalidad (100 % del elemento), esto a su vez podría propiciar que los problemas de socavación ya existentes en el puente incrementen de forma acelerada en severidad y extensión.
La socavación se observó en aproximadamente el 100 % de la losa de protección construida alrededor de las pilas.
Foto de archivo LanammeUCR.
Las deficiencias observadas en el puente sobre el río Barranca durante la inspección de noviembre del 2021 no son nuevas; los problemas observados como: la socavación de las protecciones, el agrietamiento y la existencia de áreas reparadas en el tablero, la corrosión de las vigas principales de acero y elementos de la cercha, el tránsito de vehículos con cargas mayores a la carga de diseño del puente, así como la vibración excesiva y el final de la vida útil de la estructura, entre otros aspectos, habían sido reportados en el pasado a través del informe LM-PI-UP-001-2011, donde se sugería, incluso desde aquel entonces la necesidad de sustitución inmediata del puente. Sin embargo, a la fecha la estructura no ha sido sustituida, mientras tanto las deficiencias existentes continúan incrementando en severidad y extensión. Además, se evidencia la aparición de nuevos problemas, tales como el agrietamiento observado en elementos principales y elementos secundarios de la cercha, reportados en este nuevo informe.
Recomendaciones
Teniendo en consideración las observaciones realizadas y el final de la vida útil de la estructura, se recomienda a los responsables de la atención del puente en el Ministerio de Obras Públicas y Transportes (MOPT) y el Consejo Nacional de Vialidad (CONAVI), realizar las gestiones para la sustitución del puente de forma inmediata y, mientras se realizan estas gestiones, se recomienda intervenir el puente en el corto plazo para reducir el riesgo asociado a las deficiencias observadas.
Algunas de las recomendaciones son:
• Remover las obstrucciones provocadas por la sobrecapa de mezcla asfáltica en las juntas de expansión (independientemente de que se decida remover o no la carpeta asfáltica del puente) y realizar la reparación de los bordes del tablero adyacentes a las juntas. Si se pospone la sustitución del puente, colocar una junta de expansión adecuada que impida la filtración de agua hacia los elementos de la superestructura y subestructura.
• Realizar un análisis estructural para definir si la carpeta asfáltica colocada está reduciendo la capacidad de carga del puente. En el caso en que se determine que la carpeta asfáltica no está reduciendo la capacidad de carga del puente, reparar los baches existentes en la superficie de desgaste del puente evitando la colocación de más sobrecapas. Si se considera que es necesario remover la carpeta asfáltica, se recomienda realizar las reparaciones necesarias en el tablero de concreto.
• Monitorear con una frecuencia mensual, o según la Administración determine necesario, la condición del tablero del puente y realizar reparaciones paliativas en la losa cuando se presenten problemas como desprendimientos de concreto o agujeros de espesor completo.
• Realizar una inspección detallada para cuantificar la severidad y extensión de la corrosión en las vigas principales.
• Reparar, reforzar o sustituir los elementos principales y secundarios de las vigas principales de acero y cerchas de acero para recuperar su integridad estructural mientras se realiza la contratación para la construcción de un puente nuevo.
• Diseñar y construir alguna medida de protección hidráulica temporal alrededor de las pilas con el fin de evitar el avance de la socavación y mientras se realiza la contratación para la construcción de un puente nuevo.
• Monitorear con regularidad la progresión de la socavación en las protecciones de las pilas del puente, principalmente en época lluviosa, después de la ocurrencia de eventos extremos, como crecidas por eventos hidrometereológicos o sismos importantes.
29 de abril, 2022.
Gabriela Contreras Matarrita.
Periodista. LanammeUCR.
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