estudio patologico puente en mamposteria “calicanto”

TRABAJO PROFESIONAL INTEGRADO

ESTUDIO PATOLOGICO PUENTE EN MAMPOSTERIA “CALICANTO”

SOBRE EL RIO GRANDE, MUNICIPIO DE CALOTO CAUCA.

ESTUDIANTES:

ING. JOAN SEBASTIAN VILLAMIL RAMIREZ

CÓDIGO: 2294335

ARQ. LEIDY CAMILA DAZA POPÓ

CÓDIGO: 2296073

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS

DECANATURA DE DIVISION DE EDUCACION ABIERTA Y A DISTANCIA

ESPECIALIZACION PATOLOGIA DE LA CONSTRUCCION

BOGOTÁ D.C

2021

CONTENIDO

LISTADO DE FIGURAS 7

LISTADO DE TABLAS 10

1 INTRODUCCION 11

2 JUSTIFICACION 12

3 OBJETIVOS 13

3.1 General 13

3.2 Específicos 13

4. MARCO REFERENCIAL 14

4.1 Marco Teórico 14

4.2 Marco Legal 17

4.3 Histórico 20

5. ALCANCES Y LIMITACIONES 20

6. METODOLOGIA 22

6.1 Descripción de la Selección del Paciente 22

6.2 Preparación y Planteamiento del Estudio 22

6.2.1 Inspección Preliminar del Paciente. 22

6.2.2 Recopilación de Información necesaria 23

6.2.3 Permisos y autorizaciones para abordar estudio al paciente. 23

6.2.4 Definición del equipo de trabajo que realizará la exploración. 23

6.2.5 Definición de los medios para realizar la exploración. 24

6.3 HISTORIA CLÍNICA 24

6.3.1 Responsables del Estudio 24

6.3.2 Fecha de Realización de Estudio 24

6.3.3 Datos Generales del Paciente 25

6.3.3.1 Nombre 25

6.3.3.2 Localización 25

6.3.3.3 Fecha de Construcción 16

6.3.3.4 Uso Actual y Previsto del Sector 16

6.3.3.5 Importancia del Paciente 17

6.3.3.6 Normatividad actual que lo rige 18

6.3.4 Datos específicos del paciente. 18

6.3.4.1 En la Edificación y/o Construcción Civil 19

1. Tipo de Cimentación 19

2. Altura y Área 20

3. Estado general de la conservación 20

4. Información Existente 20

5. Fidelidad de los Planos 21

6. Constatación del Estado del Paciente 24

6.3.5 Datos Específicos de las Lesiones 24

6.3.5.1 Afectaciones 24

6.3.5.2 Localización y Levantamiento de Daños 24

6.3.6 Descripción de la patología más relevante en el paciente 31

6.3.7 Clasificación y origen de las patologías 31

6.3.8 Datos Generales del Entorno 31

6.3.8.1 Medio Ambiente 31

6.3.8.2 Temperatura 32

6.3.8.3 Precipitaciones 32

6.3.9 Arquitectura 32

6.3.10 Estructura 34

6.3.10.1 Proceso constructivo 35

6.3.11 Clasificación de la estructura. 38

6.3.12 Suelos y Cimentaciones 38

6.3.13 Datos sísmicos 41

6.3.14 Pruebas de laboratorio a mampostería 42

6.3.14.1 Resistencia a la compresión simple de núcleos y bloques de mampostería 42

6.3.14.2 Tasa de absorción 42

6.3.15 Pruebas de laboratorio a material de Relleno del estribo y mortero de pega 42

6.3.15.1 Granulometría (INVIAS E:123-2013) 43

6.3.15.2 Limite líquido (INVIAS E:125-2013) 43

6.3.15.3 Limite plástico (INVIAS E:126-2013) 43

6.3.15.4 Corte Directo (INVIAS E:153-2013) 43

6.4 Diagnóstico 44

7. VULNERABILIDAD SÍSMICA 45

7.1 Fallas Geológicas 45

7.1.1 Falla de Potrerillos 46

7.1.2 Falla de Cauca – Almaguer 47

7.2 Estudios de Vulnerabilidad Sísmica 48

7.2.1 Amenaza Volcánica 48

7.2.2 Amenaza Por Remoción de Masa 49

7.2.3 Amenaza Por Sismos 51

7.2.4 Escenario de Riesgos Por Componente Hidrológico 53

7.2.4.1 Vendavales 53

7.2.4.2 Avalanchas 53

7.3 Microzonificación Sísmica 53

7.4 Análisis de Riesgo de la Estructura 55

7.4.1 Estribos y Tajamares 55

7.4.2 Bóvedas 56

7.4.3 Intradós 57

7.4.4 Tímpanos 58

7.5 Materialidad 59

7.5.1 Ladrillos 59

7.5.2 Material de Pega 60

7.5.3 Material de Relleno 61

7.6 Revisión de Acuerdo a la Normatividad NSR-10 63

7.6.1 Titulo H – Estudios Geotécnicos 63

H.3 Caracterización Geotécnica 63

7.6.2 Titulo D – Mampostería Estructural 66

7.6.3 Titulo G – Estructuras De Madera Y Estructuras De Guadua 69

7.7 Matriz de Vulnerabilidad 72

7.7.1 Tímpano Arco Central 72

7.7.2 Tajamar 73

7.7.3 Arco Central 73

7.7.4 Losa 74

8. PROPUESTA DE INTERVENCIÓN 75

8.1 Importancia Vial 75

8.2 Propuesta para la intervención 76

9. PRESUPUESTO 91

10. PROGRAMACIÓN 92

11. CONCLUSIONES 93

12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 95

13. ANEXOS 97

13.1 ANEXO A: PLANOS ARQUITECTÓNICOS 97

13.2 ANEXO B: FICHAS DE TIPIFICACIÓN DE LESIONES 97

13.3 ANEXO C: INFORMES DE ENSAYOS DE LABORATORIO 97

13.4 ANEXO D: CALENDARIO DE MANTENIMIENTO 97

LISTADO DE FIGURAS

Figura 1 Ubicación Geográfica de Municipio San Esteban de Caloto ....................................... 25

Figura 2 Localización del paciente ................................................................................................ 26

Figura 3 Plano de Localización ..................................................................................................... 15

Figura 4 Registro fotográfico noche de colapso ............................................................................ 16

Figura 5 Primeros auxilios de estabilización – emergencia manifiesta......................................... 17

Figura 6 Registro fotográfico Lateral y Superior del Puente ........................................................ 19

Figura 7 Planta Arquitectónica ...................................................................................................... 22

Figura 8 Alzada arquitectónica Sur y Norte .................................................................................. 23

Figura 9 Ubicación de la Lesión (Colapso), costado Norte .......................................................... 26

Figura 10 Estado general costado sur ............................................................................................ 27

Figura 11 Registro fotográfico del colapso del estribo y tímpano ................................................ 28

Figura 12 Socavación en cimentación de pilotes de madera ......................................................... 28

Figura 13 Fisuras y grietas en intradós del arco central ................................................................ 29

Figura 14 Ubicación costado norte de humedades, moho e infiltraciones .................................... 30

Figura 15 Lesiones por Humedades y Organismos ....................................................................... 31

Figura 16 Plano arquitectónico del Puente .................................................................................... 33

Figura 17 Representación típica de un puente en arco .................................................................. 34

Figura 18 Mapa de Clasificación de Suelos, Municipio de Caloto, Cauca. Énfasis: Puente

Calicanto. ....................................................................................................................................... 38

Figura 19 Mapa de fallas Municipio de Caloto, Cauca. Adaptado de Visor de MAPA Geológico

de Colombia, SGC 2015 (Escala gráfica, blanco y negro, convenciones) .................................... 46

Figura 20 Mapa de Volcánica Nevado del Huila. Adaptado de Visor de MAPA Geológico de

Colombia, SGC 2015 (Escala gráfica, blanco y negro, convenciones) ......................................... 48

Figura 21 Mapa de Volcánica Puracé. Adaptado de Visor de MAPA Geológico de Colombia, SGC

2015 (Escala gráfica, blanco y negro, convenciones) ................................................................... 49

Figura 22 Mapa de Amenaza por Movimientos en Masa municipio de Caloto, Cauca. Adaptado de

Visor de MAPA Geológico de Colombia, SGC 2015 (Escala gráfica, blanco y negro,

convenciones) ................................................................................................................................ 50

Figura 23 Mapa de Localización social de amenazas, municipio de Caloto, Cauca. Adaptado de

PBOT, 2014-2013. ........................................................................................................................ 51

Figura 24 Mapa Nacional de registro de actividad sísmica en el Departamento del Cauca, SGC,

2021. .............................................................................................................................................. 52

Figura 25 Mapa Departamental de registro de actividad sísmica en el Departamento del Cauca,

SGC, 2021. .................................................................................................................................... 52

Figura 26 Mapa de amenaza sísmica colombiana, señalización municipio de Caloto, Cauca.

Adaptado de Visor de MAPA Geológico de Colombia, SGC 2015 (blanco y negro, convenciones)

....................................................................................................................................................... 54

Figura 27 Estribos y Tajamares Puente Calicanto......................................................................... 55

Figura 28 Estado Actual del Estribo y Tajamar ............................................................................ 56

Figura 29 Alzada arquitectónica.................................................................................................... 56

Figura 30 Intradós de las Bóvedas ................................................................................................ 57

Figura 31 Grietas en Intradós ........................................................................................................ 57

Figura 32 Desprendimiento Tímpano Norte ................................................................................. 58

Figura 33 Meteorización de ladrillos en arcilla macizos, que conforman la estructura de arcos del

puente ............................................................................................................................................ 59

Figura 34 Resultados ensayos de laboratorio (Ladrillos) .............................................................. 60

Figura 35 Recolección material de pegue de ladrillos para ensayos de laboratorio...................... 60

Figura 36 Toma de material de relleno arco central ...................................................................... 61

Figura 37 Resultado ensayos de laboratorio (Material de Relleno) .............................................. 62

Figura 38 Exploraciones de Campo, realización de apiques ......................................................... 63

Figura 39 Resultados informes de laboratorio apique cimentación .............................................. 64

Figura 40 Registro fotográfico suelo zona puente......................................................................... 65

Figura 41 Registro cimentación (tajamares en mampostería). ...................................................... 65

Figura 42 Mampostería Puente Calicanto ..................................................................................... 66

Figura 43 Estado actual mampostería puente Calicanto ............................................................... 68

Figura 44 Condición Actual de Mampostería ............................................................................... 69

Figura 45 Horquetas en madera y obra de primeros auxilios en guadua ...................................... 70

Figura 46 Método de distribución de pilotes en puentes, para cimentaciones con tajamares, Gautier,

1716 ............................................................................................................................................... 72

Figura 47 Modelo básico de andamio multidireccional, (García Vega, 2018) ............................. 79

Figura 48 Limpiador de mampostería de alta presión de agua.................................................... 80

Figura 49 Tela asfáltica para recubrimiento de fisuras ................................................................. 81

Figura 50 Inyección en mampostería para estabilización ............................................................. 81

Figura 51 Sistema de inyección en muro ...................................................................................... 83

Figura 52 Impregnación con barniz de mampostería .................................................................... 85

Figura 53 Sistema de Apuntalamiento .......................................................................................... 86

Figura 54 Recalce cimentación ..................................................................................................... 87

Figura 55 Instalación Material de Relleno .................................................................................... 88

Figura 56 Reconstrucción Pila y Tímpano .................................................................................... 89

Figura 57 Idealización paciente después de la intervención ......................................................... 90

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1 Descripción de tipo de suelo ............................................................................................ 40

Tabla 2 Valores de Aa, Av, Ae y Ad............................................................................................. 41

Tabla 3 Valores de Aa, Av, Ae y Ad Municipio de Caloto, Cauca .............................................. 54

Tabla 4 Matriz de Vulnerabilidad Tímpano central ...................................................................... 72

Tabla 5 Matriz de Vulnerabilidad Tajamar ................................................................................... 73

Tabla 6 Matriz de Vulnerabilidad Arco Central ............................................................................ 73

Tabla 7 Matriz de Vulnerabilidad Losa ......................................................................................... 74

Tabla 9 Presupuesto para la Intervención...................................................................................... 91

Tabla 10 Cronograma de ejecución ............................................................................................... 92

1 INTRODUCCION

El presente trabajo tiene como propósito el estudio Patológico del Puente Calicanto, en donde se

estudiarán las lesiones haciendo el diagnóstico correspondiente, teniendo como respaldo las visitas,

inspecciones visuales, mediciones, en donde se evidencia el nivel de deterioro. Dicho estudio se

realiza teniendo en cuenta los aprendizajes y logros en la Especialización de Patología de la

Construcción.

Nueva Segovia de San Esteban de Caloto, municipio del departamento del Cauca, fundada en el

año 1543, por Juan Moreno orden de Sebastián de Belalcázar. Es una población caracterizada por

su entorno arquitectónico, en donde aún se conservan edificios representativos de la época de la

colonia, con patrones tradicionales como sus grandes manzanas, plaza principal, edificaciones de

baja altura, muros en bahareque y cubiertas en teja de barro. Dichas edificaciones a lo largo del

tiempo se han convertido como parte integral del espacio que conforman, siendo parte del

patrimonio cultural del municipio.

Dentro de las edificaciones representativas se encuentran La Iglesia, El marco de la Plaza Principal,

El Templete, Los Puentes y algunas edificaciones residenciales que aún conversan la tradición

arquitectónica y constructiva de la época.

Para mencionado estudio se tiene como referencia el puente “Calicanto” ubicado sobre el Rio

Grande, puente en mampostería de ladrillo, construido sobre cinco bóvedas de cañón, cubriendo

una luz total de cincuenta metros y una altura de cinco metros. Es la infraestructura más

representativa, de mayor valor histórico y patrimonial para la comunidad. Desde hace varios años

ha venido presentando afectaciones, lo que como primera y única medida fue la restricción del

paso vehicular y que en Julio del 2020 presenta un colapso parcial de la fachada norte.

2 JUSTIFICACION

El puente es una estructura en mampostería cuyos parámetros estructurales corresponden a una

tradición constructiva de su época, por lo cual, su diseño no puede ser evaluado con la normatividad

actual que rige el diseño de puentes y edificaciones como lo son la NSR-10 y el CCP-14.

Con más de 100 años de historia este inmueble representa un hito cultural para el municipio de

Nueva Segovia de San Esteban de Caloto, Cauca. A su vez, es la única vía alterna con la que cuenta

el municipio en caso de que se presente cierre parcial o total de la vía principal actual que es la

calle 11 entre carreras 8 y 7 que conecta con aproximadamente 2 veredas de la zona campesina y

9 zona indígena y a su vez, con el municipio de Corinto.

Por todo lo anterior se lleva a cabo este estudio patológico para determinar cuáles fueron las causas

que conllevaron al colapso parcial del tímpano norte del Puente Calicanto ocurrida en Julio del año

2020, analizando la severidad de las lesiones, su historia clínica, la materialidad, el contexto

inmediato, sistema constructivo, factores externos y posibles acciones antrópicas que hayan podido

empeorar su estado.

3 OBJETIVOS

3.1 General

Analizar los daños y lesiones que ocasionaron el colapso ocurrido en el Puente Calicanto mediante

el estudio patológico para proponer las alternativas de intervención adecuadas que mejoren la

utilidad del puente.

3.2 Específicos

● Reconocer las lesiones que se manifiestan en el paciente.

● Examinar el nivel de afectación del colapso presentado en la estructura del paciente.

● Plantear las propuestas de intervención o rehabilitación según el diagnóstico presentado.

4. MARCO REFERENCIAL

4.1 Marco Teórico

La facultad de ingeniería y arquitectura de la universidad Nacional de Colombia, publicó un texto

llamado: Puentes de arco de ladrillo en la región del alto Cauca, Colombia. Una tradición

constructiva olvidada (1739-1920) (Galindo Diaz & Paredes López, 2007), donde dedican uno de

sus capítulos a exponer las patologías más comunes en los puentes en albañilería, expresando que:

Otra de las preocupaciones más sentidas durante la construcción de un puente de arco de

ladrillo estuvo siempre relacionada con la impermeabilización de las superficies de

rodamiento para proteger los materiales mampuestos y los rellenos de la acción del agua.

Sabemos hoy que la saturación de humedad en el interior de la mampostería no solo

contribuye a la degradación del ladrillo y los morteros, porque favorece la formación de

capas de vegetación, sino que desintegra los componentes de estos últimos por lavado de

los más finos e hincha los suelos de relleno afectando la estabilidad de la estructura

(Galindo Diaz & Paredes López, 2007, pág. 225).

Como consecuencia de lo anterior, se presentan daños en los tímpanos de los puentes, al generarse

una fuerza horizontal contra los muros laterales por la saturación de la masa del relleno de los

arcos, desplazando los tímpanos de su plano horizontal y ocasionando lesiones como inclinación,

hinchamiento, desplazamiento y desprendimiento. (Galindo Diaz & Paredes López, 2007).

Brevemente presentaremos a continuación, la descripción de las lesiones mencionadas

anteriormente presentes en los tímpanos de los arcos en mampostería, según explica Galindo et al,

(Cómo se comportan los puentes de arco, 2007, pág. 225):

• Inclinación: el tímpano permanece vinculado a las bóvedas del puente, pero se inclina

generalmente hacia el exterior.

• Hinchamiento: la parte media del tímpano es expulsada hacia afuera conservándose

paralelos el borde superior de los pretiles y el intradós de las bóvedas.

• Desplazamiento: se produce un movimiento completo del tímpano hacia el exterior,

diferenciándose del plano de las bóvedas.

• Desprendimiento: se presenta un desprendimiento del tímpano, arrastrando los arcos de

borde con el consecuente agrietamiento de la estructura.

Entre los factores que causan daños importantes en puentes históricos de arco de ladrillo, en junio

de 2011, el arquitecto Jorge Galindo y el ingeniero Jairo Andrés Paredes, agruparon estos factores

en 3 categorías: causas naturales, errores en el proceso constructivo y por intervenciones del

hombre (Galindo Diaz & Paredes Lopez, 2011).

Dentro de la causas naturales se encuentran las crecientes de los ríos, los daños causados por

terremotos y la vegetación y colonización biológica; los daños por errores en el proceso

constructivo son los asentamientos diferenciales de las pilas y los estribos, la deficiencia en el

drenaje y mala impermeabilización de la superficie de rodadura y la Poca durabilidad de los

materiales de mampostería; y por último, entre los daños por acciones humanas encontramos

cargas excesivas e irregulares, intervenciones estructurales recientes en hormigón armado y el

conflicto armado (Galindo Diaz & Paredes Lopez, 2011, pág. 8).

La arquitecta Liliana Patiño, en el 2012, en su tesis de Maestría de la Universidad Nacional de

Colombia, titulada: Patología del ladrillo en fachadas causada por agentes atmosféricos (León,

2012), establece que las principales causas de deterioro en mampostería es la falta de

mantenimiento, deficiente concepción del proyecto y acciones atmosféricas. Las cuales van ligadas

a causas como la calidad y formas de utilización del material. Reconociendo que la falta de

mantenimiento responde a una falta de cultura de esta práctica y se convierte en una causa

importante en el proceso patológico de la mampostería.

En el 2018, Arteaga y Morer, desarrollaron un estudio titulado: El efecto de la geometría en la

capacidad estructural de los puentes de arco de mampostería, para el Instituto de Ingeniería Civil

de la Universidad de Navarra, donde resaltan que muchos de los puentes que se construyeron

originalmente para el paso de vehículos se utilizan actualmente para cargas mayores e incluso para

vehículos pesados en varias situaciones. Este cambio de uso y la falta de mantenimiento de algunos

de estos puentes, producen un cambio en su geometría y como consecuencia en la orientación de

los arcos, modificando así su estabilidad y capacidad de carga (de Arteaga & Morer, 2018). Por lo

anterior, es clave para cualquier investigación conocer una geometría más detallada de los puentes

en arco, debido a la incidencia en el estudio estructural.

Otro aspecto que se debe considerar al momento de realizar el estudio patológico de un puente de

arco en mampostería, fue publicado en el 2020 en un artículo sobre la restauración de un viaducto

de arco de mampostería: análisis numérico y pruebas de laboratorio, donde su carácter histórico

tuvo que incluirse en el proyecto de restauración. La principal tarea de la restauración fue llevar el

viaducto a una condición técnica correspondiente a los requisitos actuales para permitir un servicio

normal (o limitado). Por lo general, los puentes de arco de mampostería necesitan restauración y

deben ser fortalecidos efectivamente manteniendo el valor histórico (Beben, Ukleja, Maleska, &

Anigacz, 2020).

Las técnicas tradicionales de refuerzo (barras de acero, estribos, perfiles de acero, inyección de

mortero cemento, campanas de hormigón armado e introducción de amarres en la imposta del arco)

se están abandonando debido a la incompatibilidad estética y al peso y rigidez extra que estas

técnicas podrían aportar a la estructura. Recientemente, se han utilizado materiales compuestos en

lugar de las técnicas tradicionales, porque se consideran innovadores (polímero reforzado con fibra

de carbono, polímero reforzado con vidrio, varilla de acero, lechada reforzada con acero, mortero

reforzado con textiles de basalto u otros materiales con fibra) (Beben, Ukleja, Maleska, & Anigacz,

2020).

4.2 Marco Legal

Pese a que el puente se construyó sin ninguna normatividad vigente, actualmente el INSTITUTO

NACIONAL DE VÍAS, INVIAS, lo incluye dentro del inventario nacional de puentes bajo los

siguientes parámetros: Regional. Cauca, Ruta - Carretera: Santander de Quilichao - Florida –

Palmira, Abscisa: 10+0100, No del registro: 5535.

En Colombia el reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10, rige las

directrices de la construcción colombiana, no obstante, se encontró un complemento en el código

colombiano de puentes CCP-14, que cita lo siguiente:

SECCIÓN 2 CCP-14 NUMERAL 2.7 Deberá realizarse una evaluación de la prioridad del puente

durante la planeación de puentes nuevos y/o durante la rehabilitación de puentes existentes. Para

ello se tendrá en cuenta el impacto socioeconómico de la pérdida del puente, la disponibilidad de

rutas alternas, y el efecto del cierre del puente en la seguridad y defensa de la región (INVIAS,

2014).

Para puentes considerados críticos o esenciales, deberá realizarse un estudio formal de

vulnerabilidad, y se incorporarán las medidas de mitigación de las vulnerabilidades en el diseño,

sin embargo, se ha realizado un estudio de adaptación a las normas actuales que aportan en el

estudio e intervención del Puente, en este caso como lo es el Reglamento Colombiano de

Construcción Sismo Resistente NSR-10, CCP 14, Normas y Artículos de INVIAS.

NTC 4017: Métodos de muestreo y ensayo de unidades de mampostería y otros productos de

arcilla. La cual cubre los procedimientos de muestreo y ensayo para módulo de rotura, resistencia

a la compresión, absorción de agua, coeficiente de saturación, determinación de la masa, entre

otras pruebas de laboratorio, que se pueden emplear para la descripción de la materialidad de la

mampostería de la estructura (ICONTEC, 2005).

ART 610-13, Rellenos para Estructuras, de las especificaciones generales para la construcción de

carreteras del Instituto Nacional de Vías, donde se describe el trabajo de la colocación en capas,

humedecimiento, conformación y compactación de los materiales adecuados, colocados detrás de

los estribos, muros de contención y otras obras de arte. El cual servirá de guía para orientar el

análisis del material de relleno en los arcos del puente en mampostería (INVIAS, 2020).

REGLAMENTO COLOMBIANO DE CONSTRUCCION SISMO RESISTENTE NSR-10:

TITULO H: ESTUDIOS GEOTECNICOS Con base en la investigación de las características

arquitectónicas y estructurales del subsuelo de las edificaciones, se establecen normas básicas para

la investigación geotécnica de la edificación, a fin de brindar recomendaciones geotécnicas para la

excavación y relleno, la cimentación, reparación o reforzamiento del diseño y construcción

existente, la definición del Espectro de diseño sísmico para resistir el impacto de terremotos y otras

amenazas geotécnicas adversas (Reglamento Colombiano de Construcción Sísmo Resistente,

2010, págs. H-1).

TITULO D: MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL

Se establecen requisitos mínimos de diseño y construcción para estructuras de mampostería y sus

componentes. Cuando estas estructuras se diseñan y construyen de acuerdo con los requisitos de

este reglamento, su nivel de seguridad puede ser comparable al de las estructuras de otros

materiales.

Para estructuras especiales como arcos, bóvedas, tanques de almacenamiento, silos y chimeneas, a

juicio del ingeniero de diseño, se pueden utilizar los requisitos del Título D de este reglamento

cuando corresponda (Reglamento Colombiano de Construcción Sísmo Resistente, 2010, págs. D-

1).

TITULO G: ESTRUCTURAS DE MADERA Y ESTRUCTURAS DE GUADUA

Establecer requisitos de diseño estructural para edificios de madera, a miembros o elementos que

conformen una edificación mixta. Esta norma puede ser complementada con la Norma Técnica

Colombiana NTC 2500 emitida por el Instituto de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC de

Colombia para el uso de la madera en la construcción. Esta norma involucra la madera como

material de construcción y los procesos y tratamientos industriales, así como los requisitos para la

fabricación de componentes de madera, montaje, transporte y mantenimiento. Se recomienda

utilizar estas dos reglas al mismo tiempo, pero las reglas de este reglamento prevalecerán en todos

los aspectos (Reglamento Colombiano de Construcción Sísmo Resistente, 2010, págs. G-1).

4.3 Histórico

Si bien es entendible que la función del puente es superar el río para poder pasarlo, basado en un

fragmento, podemos apreciar que la construcción de otro puente de la zona, fue motivada por fines

religiosos, lo que nos permite sospechar basados en la época y la presencia de asentamiento de

indios sobre este corredor, que históricamente las causas de la construcción del puente sobre el Río

Grande, en Calicanto hayan sido las mismas.

“Los curas doctrineros de indios y negros esclavos, se han insignuado conmigo a fin de

que informe a V.E. la gran necesidad que hay de que se construya un puente de estribos de

cal y canto y maderas dobles en el caudaloso río llamado El Palo que parte por la mitad

de la jurisdicción de esta ciudad de San Esteban de Caloto, haciendome ver los peligros

en que continuamente se ven quando transitan a la Administración de los Santos

Sacramentos a que se allan precisados en virtud de su ministerio y que muchas veces por

no exponer sus vidas a tan evidente y manifiesto peligro se les han muerto sin los santos

Sacramentos... (Texto original)1”.

5. ALCANCES Y LIMITACIONES

Este estudio se centra específicamente en el Puente en mampostería “Calicanto” ubicado sobre el

Rio Grande, en el municipio de Caloto Cauca. Este se encamina en el reconocimiento y

profundización del paciente, que va desde la historia, deterioro en el paso del tiempo, identificación

de lesiones, estudios a realizar, métodos y propuestas de intervención, según patologías

referenciadas.

1 AGN: Fondo Documental Mejoras Materiales, sección Colonia, t. I: Caloto: su alcalde, Nicolás de Vergara Caicedo

informa sobre la urgencia de construir un puente de cal y canto sobre el río Palo, 1801, f.836.

Este estudio se desarrolla a partir de conocimientos adquiridos en el proceso de aprendizaje y

aplicación de la Especialización, siendo soportados por recopilaciones e investigaciones de

documentación apta y verídica necesaria para el desarrollo de dicho estudio. Adicional se

evidencian planimetrías actualizadas, registro fotográfico, fichas de identificaciones, calificación

de lesiones y demás.

Las investigaciones, estudios, ensayos y propuestas son legítimas, apropiadas y útiles en el caso

de decidir realizar de las intervenciones, teniendo en cuenta que han sido elaboradas por

profesionales de la Ingeniería Civil y Arquitectura. No obstante, es importante resaltar que para la

intervención final se recomienda ser supervisada por personas con experiencia en el tema del

Proyecto de Estudio.

6. METODOLOGIA

6.1 Descripción de la Selección del Paciente

La elección del Puente en mampostería “Calicanto” se debió a la cercanía y al conocimiento de la

problemática que presenta el paciente. De acuerdo a la inspección visual realizada por los

profesionales encargados de la investigación, recolección de registro fotográfico y documentos se

determinó la selección del paciente a causa de las evidencias del grado de deterioro y abandono

que presenta el paciente.

6.2 Preparación y Planteamiento del Estudio

Para dar inicio al estudio patológico del Puente en mampostería “Calicanto” sobre el rio Grande

en Caloto Cauca, se hace indispensable la recolección de datos e investigaciones que avalen los

antecedentes del puente, su historia, construcción y comportamiento a lo largo de la historia.

Recopilando la información necesaria que respalde el avance del estudio.

6.2.1 Inspección Preliminar del Paciente.

Con la aprobación y permiso de la Oficina de Planeación y Ordenamiento Territorial, del municipio

de Caloto, se realizó la inspección visual en donde se recolectó material fotográfico del colapso,

lesiones actuales, ubicación de los elementos afectados y obras de primeros auxilios. Se realiza un

primer pre diagnóstico basado en información visual recolectada de acuerdo al tipo, forma,

ubicación del colapso y contexto en el que se ubica.

6.2.2 Recopilación de Información necesaria

● ANEXO 1 - INFORME RECONOCIMIENTO ESTADO FÍSICO DEL PUENTE ANTES

DEL COLAPSO.

● ANEXO 2 INFORME PRIMEROS AUXILIOS DE ESTABILIZACIÓN –

EMERGENCIA MANIFIESTA.

● ESTUDIOS DE INSPECCIÓN E INVENTARIO DE PUENTES DE LA RED

NACIONAL DE CARRETERAS.

● PUENTES DE ARCO DE LADRILLO EN LA REGIÓN DEL ALTO CAUCA-

COLOMBIA.

6.2.3 Permisos y autorizaciones para abordar estudio al paciente.

La Oficina de Planeación y Ordenamiento Territorial del Municipio de Caloto, concedió el permiso

respectivo para el acceso al área del puente con la finalidad de hacer los respectivos

levantamientos, estudios e investigaciones necesarias para el avance del estudio patológico.

6.2.4 Definición del equipo de trabajo que realizará la exploración.

La exploración será realizada por los siguientes profesionales:

● Ing. Joan Sebastián Villamil Ramírez, Ingeniero Civil de la Universidad Industrial de

Santander – Estudiante de la Especialización Patología de la Construcción.

● Arq. Leidy Camila Daza Popó, Arquitecta de la Pontificia Universidad Javeriana – Cali,

Estudiante de la Especialización Patología de la Construcción.

6.2.5 Definición de los medios para realizar la exploración.

La financiación se realizará con recursos propios.

6.3 HISTORIA CLÍNICA

6.3.1 Responsables del Estudio

El estudio patológico lo realizan los siguientes profesionales:

● Ing. Joan Sebastián Villamil Ramírez, Ingeniero Civil de la Universidad Industrial de

Santander – Estudiante de la Especialización Patología de la Construcción, con experiencia

en estudios de exploración geológicos y geotécnicos, control de calidad de ensayos de

suelos, concretos y pavimentos y consultoría en estudios y diseños de puentes.

● Arq. Leidy Camila Daza Popó, Arquitecta de la Pontificia Universidad Javeriana – Cali,

estudiante de la Especialización Patología de la Construcción, con experiencia en Diseño y

Construcción de Obras Civiles, elaboración, ejecución y supervisión de proyectos de

inversión en entidades públicas.

6.3.2 Fecha de Realización de Estudio

El estudio se realiza a partir de agosto de 2020, en donde se empieza la fase de investigación,

inspección visual, Historia Clínica, Estudio de lesiones y prediagnóstico.

6.3.3 Datos Generales del Paciente

6.3.3.1 Nombre

Puente en Mampostería “Calicanto” sobre el río Grande, municipio de Caloto Cauca.

6.3.3.2 Localización

El puente de mampostería sobre el Río Grande, conocido como “Puente de Calicanto”, es un

monumento histórico, patrimonio del municipio de Caloto que está vinculado a la Ruta Nacional

3105 Santander de Quilichao - Río Desbaratado, a cargo del Instituto Nacional de Vías – INVIAS

(Inventariado como PUENTE RÍO GRANDE 08-3105-004-00 PR 10+0100) (CONSORCIO

INGENIERIA VIAL 2011, 2012)

Fuente: Alcaldía de Caloto Cauca, 2014

Figura 1 Ubicación Geográfica de Municipio San Esteban de Caloto

Fuente: Alcaldía de Caloto Cauca, 2014

Figura 2 Localización del paciente

.

Figura 3 Plano de Localización

Fuente: Adaptado de: Oficina de planeación Caloto, Cauca. Estudios preliminares

6.3.3.3 Fecha de Construcción

Debido a la falta de fuentes de información confiables, es imposible aproximar con precisión la

historia del puente de mampostería en Río Grande de Caloto, por lo cual, con lo único que se cuenta

es con el Decreto No. 242 de 1906 el cual se ordena la continuación de los trabajos de construcción

del puente. Y el decreto No. 20 de mayo de 1901 por el cual se reglamentas los trabajos de

construcción del puente.

Funcionó desde 1903, como camino peatonal y posteriormente como carretera vehicular por más

de cincuenta años.

6.3.3.4 Uso Actual y Previsto del Sector

Actualmente el puente se encuentra cerrado. Dado a la presencia de varias afectaciones y de gran

afectación principalmente en el arco central, el día 8 de Julio de 2020 presenta colapso parcial en

la fachada norte, cayendo sobre el río material de gran volumen (Ladrillo, tierra y piedra) causando

un represamiento del caudal del agua.

Figura 4 Registro fotográfico noche de colapso

Fuente: Elaboración propia

Con este hecho se empezaron las intervenciones de emergencia tales como el desvío del rio hacia

otro de sus arcos, apuntalamiento para evitar un colapso total y protección con material plástico

para aislar los daños que puedan causar las aguas lluvias.

Figura 5 Primeros auxilios de estabilización – emergencia manifiesta


PLAN DE EMERGENCIA para desviar el cauce del rio, recoger manualmente todos los ladrillos

originales que cayeron al cauce y resguardarlos en la estación de bomberos retirar todos los metros

cúbicos de la tierra contenida en ese sector del puente ( tierra contenida desde 1903, dentro del

puente como sub base de la calzada) retiro de escombros del cauce desecado, apertura de un nuevo

cauce entre ejes 2 y 3, y estabilizar el sector de muro de la pared norte, y la bóveda de cañón entre

ejes 3 y 4 (Secretaria de Planeación, Caloto Cauca, 2014).

6.3.3.5 Importancia del Paciente

Si bien es entendible que la función del puente es superar el río para poder pasarlo, basado en un

fragmento, podemos apreciar que la construcción de otro puente de la zona, fue motivada por fines

religiosos, lo que nos permite sospechar basados en la época y la presencia de asentamiento de

indios sobre este corredor, que históricamente las causas de la construcción del puente sobre el Río

Grande, en Calicanto hayan sido las mismas.

“Los curas doctrineros de indios y negros esclavos, se han insignuado conmigo a fin de

que informe a V.E. la gran necesidad que hay de que se construya un puente de estribos

de cal y canto y maderas dobles en el caudaloso río llamado El Palo que parte por la

mitad de la jurisdicción de esta ciudad de San Esteban de Caloto, haciendome ver los

peligros en que continuamente se ven quando transitan a la Administración de los Santos

Sacramentos a que se allan precisados en virtud de su ministerio y que muchas veces por

no exponer sus vidas a tan evidente y manifiesto peligro se les han muerto sin los santos

Sacramentos... (Texto original)”

6.3.3.6 Normatividad actual que lo rige

En Colombia el reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10, rige las

directrices de la construcción colombiana, no obstante, se encontró un complemento en el código

colombiano de puentes CCP-14.

6.3.4 Datos específicos del paciente.

El puente producto de este informe es un puente de cinco luces de 55 m de longitud total, con una

superestructura de tipo principal correspondiente a un arco inferior tipo abierto simplemente

apoyado con sección transversal variable en ladrillo. Cuatro Pilas en ladrillo con una altura de 1 m

(Secretaria de Planeación, Caloto Cauca, 2014).

La superficie de rodadura del puente es asfalto de 7 cm de espesor, con un ancho de 4.40 m entre

bordillos y 5.30 m de ancho total del tablero, sin andenes ni separador. La baranda construida es

una baranda en mampostería. El puente no está construido sobre terraplén, es tangente y no

presenta esviajamiento. Puente con una calzada de un carril en doble sentido. Sin distribución de

carga. Se encuentra bajo el mismo un río denominado Río Grande. Existe paso por el cauce, pero

y variante a 100 m en buen estado. No se identifica el dispositivo de juntas de expansión. Gálibo

máximo de 5.30 m (Secretaria de Planeación, Caloto Cauca, 2014).

Figura 6 Registro fotográfico Lateral y Superior del Puente


El puente de mampostería sobre el Río Grande se levanta monumental sobre la calle 14 entre

carreras 7 y 8 integrándose en la vía que comunica los municipios de Santander de Quilichao y

Corinto.

6.3.4.1 En la Edificación y/o Construcción Civil

1. Tipo de Cimentación

El puente se sostiene por el tipo de cimentación que se caracteriza por pilotes y estribos, cuyos

estribos se le añaden tajamares, que desvían el agua de la corriente reduciendo la presión y

permitiendo el drenaje.

2. Altura y Área

El puente alcanza una altura de 5 metros, 67 metros de largo incluyendo las aletas de entrada sobre

tierra firme, calzada interior en suave rampa de 4.30 metros de ancho y medida exterior de 5.50

metros de ancho.

3. Estado general de la conservación

Funcionó desde 1903, como camino peatonal y posteriormente como carretera vehicular por más

de cincuenta años. Debido al deterioro por soportar altas presiones y vibraciones de los

automotores, para el que no había sido calculado, comenzó a fisurarse, aunque su magnífico estado

de solidez, demuestra la eficacia de los arcos romanos para soportar cargas. En los últimos años se

revierte su uso peatonal.

Es uno de los últimos ejemplos de arquitectura vial, de técnica estructural en mampostería de

ladrillo. La calzada está soportada por 5 arcos, el arco central de mayor altura y los laterales más

bajo en arcos rebajados.

4. Información Existente

Dentro de los documentos suministrados por la Oficina de Planeación y Ordenamiento Territorial,

se cuenta con Planos y Alzadas Arquitectónicas del puente, del contexto en general, estudio de

inspección e inventario del puente realizado por INVIAS.

5. Fidelidad de los Planos

Se realizó la visita técnica al Puente “Calicanto” con el fin verificar y/o rectificar en sitio las

medidas de los planos suministrados. En donde no se encontraron diferencias entre los planos y

medidas tomadas, concluyendo que no se han realizado modificaciones en la planta física del

puente.

Figura 7 Planta Arquitectónica

Fuente: Adaptado de: Oficina de planeación Caloto, Cauca. Estudios preliminares

Figura 8 Alzada arquitectónica Sur y Norte


6. Constatación del Estado del Paciente

El puente presenta un derrumbe parcial en la fachada norte entre ejes 2 y 3. Presenta

desprendimientos en el estribo, múltiples grietas y fisuras, humedad en muros, moho y

eflorescencias.

Se observar fuertes problemas de infra excavación y se aprecia la separación de los ejes paralelos

de los tímpanos por acción de los empujes horizontales de los rellenos saturados en su interior, que

se expresa mediante las grietas que discurren por el intradós de las bóvedas centrales a una

distancia igual a la del espesor de los tímpanos y que ingenuamente han rellenado con una mezcla

de hormigón simple (Galindo Diaz & Paredes López, 2007, pág. 227).

6.3.5 Datos Específicos de las Lesiones

6.3.5.1 Afectaciones

Al realizar la inspección visual se detectaron afectaciones físicas por erosión y humedad;

mecánicas por empujes y asentamientos en el terreno; químicas por eflorescencias y afectaciones

biológicas por la presencia de organismos vegetales.

6.3.5.2 Localización y Levantamiento de Daños

● Afectación No. 1:

Se ubica en la fachada norte, en la bóveda central entre los ejes 2 y 3.

En la visita realizada, se encontró un colapso en la fachada norte, ocasionado por la

socavación en la cimentación que corresponde al eje 3, que origina desprendimientos en la

cimentación, grietas en la bóveda y culminó el mes de Julio en un colapso en la fachada

norte, evidenciando caída de ladrillos y material de relleno sobre el río.

Figura 9 Ubicación de la Lesión (Colapso), costado Norte

Fuente: Elaboración Propia

Figura 10 Estado general costado sur


Figura 11 Registro fotográfico del colapso del estribo y tímpano



Ubicado en el eje 2.

Se observa socavación en el cimiento del arco central (eje 3) del puente a causa del flujo

del agua, provocando desprendimientos en el pedestal, desprendimiento del arco central y

grietas en la bóveda central.

Figura 12 Socavación en cimentación de pilotes de madera



Se ubican en general en todo el puente.

Se observan grietas a lo largo de la capa asfáltica, al interior de las bóvedas y

desprendimientos en el arco separándose del tímpano.

Figura 13 Fisuras y grietas en intradós del arco central



Se ubican en general en todo el puente.

Se observan eflorescencias, moho y vegetación en general adheridos a las paredes

expuestas a la humedad tanto por filtración como por capilaridad dado al nivel freático.

Causando un deterioro superficial facilitando la adherencia de polvo y otras partículas que

ayudan a la acumulación de humedad y sales disueltas.


Figura 14 Ubicación costado norte de humedades, moho e infiltraciones


6.3.6 Descripción de la patología más relevante en el paciente

La patología más relevante, es la infra excavación producida en la base de los tajamares, la

cimentación, provocado por la socavación de agua que horada y arrastra su lecho, producto de la

combinación de factores de naturaleza hidráulica y geotécnica.

6.3.7 Clasificación y origen de las patologías

Por medio de Fichas de Clasificación, se presentan las lesiones y patologías, se clasifican

visualmente y se concluye con un diagnóstico. (Ver Anexos)

6.3.8 Datos Generales del Entorno

6.3.8.1 Medio Ambiente

Es el puente más largo del municipio de Caloto, que posee sin duda, un valor histórico y

patrimonial. Viaducto ubicado sobre la calle 14 en la salida a Corinto, atraviesa el río Grande

sobre una ampliación de suave pendiente destacándose claramente entre los grandes samanes de

Figura 15 Lesiones por Humedades y Organismos

las orillas, aportando un rasgo paisajístico notable que caracteriza a la población (INSTITUTO

NACIONAL DE VÍAS, 2020).

6.3.8.2 Temperatura

Durante todo el año, la temperatura suele oscilar entre 19 ° C y 29 ° C y rara vez desciende por

debajo de los 17 ° C o supera los 31 ° C.

6.3.8.3 Precipitaciones

La posibilidad de días lluviosos en Caloto varía significativamente a lo largo del año. La temporada

más húmeda dura 7,9 meses, del 27 de septiembre al 24 de mayo, con una probabilidad superior al

32% de que un día definido sea un día húmedo. La probabilidad máxima de un día húmedo el 5 de

noviembre es del 50%. La estación seca dura 4,1 meses del 24 de mayo al 27 de septiembre. La

probabilidad mínima de un día mojado el 25 de julio es del 14%.

6.3.9 Arquitectura

A continuación, se presenta un plano arquitectónico del puente. Aunque no se sabe exactamente

con registros a quien se le atribuye la construcción del puente, según descrito en el documento:

“Serafín Barbetti: constructor de puentes de bóvedas en el sur occidente de Colombia (S. XIX), de

Galindo, donde se puede determinar que el promotor del sistema arquitectónico y constructivo de

puentes en arco en mampostería en el Cauca fue este fray dominico.

Figura 16 Plano arquitectónico del Puente

Fuente: Consorcio Ingeniería Vial 2011

Se lo valora como un bien Cultural Nivel 1-de conservación Integral, como Hito Regional Plan

Básico de Ordenamiento Territorial vinculado al centro Histórico de Caloto como Unidad

Arquitectónica y Paisajística (Secretaria de Planeación, Caloto Cauca, 2014).

6.3.10 Estructura

En un artículo titulado; “Daños en puentes históricos de arco de ladrillo en el Alto Cauca

(Colombia)”, J, Galindo et al, resumieron la estructura típica de un puente en arco en mampostería

de la zona del Alto Cauca, dentro de la cual, se encuentra ubicado el paciente sobre el Río Grande,

en Caloto Cauca, en la figura No 7, a continuación, se pueden apreciar las partes que conforman la

estructura del puente.

Figura 17 Representación típica de un puente en arco

Fuente: J, Galindo y J, Paredes, Revista Científica Guillermo de Ockham. Vol. 9, No 1 Enero - junio de 2011

6.3.10.1 Proceso constructivo

● Colocación de ataguías y tablestacas, para sacar el caudal del río de la zona de cimentación.

● Secado con ataguías y drenajes de la zona de cimentación, dispersión del cauce del Río.

● Implementación de pilotes hincados para la cimentación y construcción de tajamares del

puente.

● Instalación de arcos en madera, y acomodación de las dóvelas en los sillares regulares.

● Colocación de Cal y arcilla sobre los arcos en madera, uniones y almohadillado.

● Instalación de los tímpanos y los pretiles.

● Relleno de la calzada con materiales suelos, para asimilar la superficie al resto de la

carretera, material de relleno.

● Adecuación de la calzada para igualar al resto de la carretera.

6.3.11 Clasificación de la estructura.

El puente producto de este informe es un puente de cinco luces de 55 m de longitud total, con una

superestructura de tipo principal correspondiente a un arco inferior tipo abierto simplemente

apoyado con sección transversal variable en ladrillo. Cuatro Pilas en ladrillo con una altura de 1 m

(Secretaria de Planeación, Caloto Cauca, 2014).

6.3.12 Suelos y Cimentaciones

Actualmente no presenta estudio de suelos la zona del puente mediante percusión o rotopercusión

o algún otro sistema de exploración de subsuelo. Motivo por el cual nos guiaremos por el plano

municipal de clasificación de suelos de Caloto, Cauca.

Figura 18 Mapa de Clasificación de Suelos, Municipio de Caloto, Cauca. Énfasis: Puente

Calicanto.

Fuente: Adaptado de Mapa de Clasificación de Suelos, Municipio de Caloto, Cauca

La siguiente tabla No 1, presenta la descripción del tipo de suelo identificado en el plano anterior,

haciendo énfasis en el casco municipal de Caloto, zona donde se encuentra el paciente de estudio.

Tabla 1 Descripción de tipo de suelo

Fuente: Alcaldía Municipal, Caloto Cauca

De acuerdo a la descripción del mapa de clasificación de suelos del municipio de Caloto, Cauca,

podemos ver que el puente sobre el Río Grande, Calicanto, su naturaleza del material parental y

geológico fue desarrollado a partir de sedimentos aluviales de texturas gruesas a moderadamente

finas, lo que provee al suelo de características tales como textura franca fina sobre pedregosa franca

moderadamente bien drenada.

6.3.13 Datos sísmicos

Los requisitos presentados en el Código Colombiano de Puentes CCP-14, estable un procedimiento

para el espectro de aceleración sísmica de diseño para los puentes de construcción convencional.

Cuando se trata de puentes de construcción no convencional, como es el caso del puente de

Calicanto, sobre el río Grande en Caloto, se deben indagar las disposiciones apropiadas especiales

que amplíen y modifiquen los requisitos de construcción convencional (Alcaldía Municipal de

Caloto, 2020).2

La AIS, en un estudio general de microzonificación de amenaza sísmica en el 2009, clasificó a

Caloto como una zona de alta amenaza sísmica:

Tabla 2 Valores de Aa, Av, Ae y Ad

Departamento del Cauca

Municipio

Código de

Municipio

Aa Av

Zona de

Amenaza

Sísmica

Ae Ad

Caloto 19142 0.25 0.20 Alta 0.16 0.07

Fuente: Adaptado de Estudio General de Amenaza Sísmica

2 CCP-14 C.10.3 Efectos Sísmicos- Generalidades

6.3.14 Pruebas de laboratorio a mampostería

Los ensayos para determinar el estado actual de la mampostería del paciente, se plantean de

acuerdo a lo establecido por la Norma Técnica Colombiana NTC 4017:2018 “MÉTODOS PARA

MUESTREO Y ENSAYOS DE UNIDADES DE MAMPOSTERÍA Y OTROS PRODUCTOS DE

ARCILLA”.

6.3.14.1 Resistencia a la compresión simple de núcleos y bloques de mampostería

Permite verificar en el laboratorio la resistencia a la compresión f’m de la mampostería, mediante

la compresión y destrucción de mampuestos, para realizar un análisis del estado de la resistencia

de la estructura frente a las cargas. NTC 4017 Numeral 7.

6.3.14.2 Tasa de absorción

Permite determinar el porcentaje de agua que es capaz de absorber el mampuesto, datos con los

cuales se pueden analizar el contenido de humedad superficial de la estructura y las lesiones

asociadas a este factor. NTC 4017 Numeral 8.

6.3.15 Pruebas de laboratorio a material de Relleno del estribo y mortero de pega

Los ensayos en el material relleno al interior de los estribos, buscan determinar parámetros

geomecánicos del material, para analizar las lesiones asociadas a los valores obtenidos.

6.3.15.1 Granulometría (INVIAS E:123-2013)

Para clasificar el material y analizar si cumple con las especificaciones establecidas actuales para

material de relleno, según las especificaciones generales para la construcción de carreteras INVIAS

ART 220-2013 y para conocer el material de soporte de los tajamares en la cimentación.

6.3.15.2 Limite líquido (INVIAS E:125-2013)

Por medio de los establecido en la norma para analizar la plasticidad del material y analizar si

cumple con las especificaciones establecidas actuales para material de relleno, según las

especificaciones generales para la construcción de carreteras INVIAS ART 220-2013.

6.3.15.3 Limite plástico (INVIAS E:126-2013)

Por medio de los establecido en la norma para analizar la plasticidad del material y analizar si

cumple con las especificaciones establecidas actuales para material de relleno, según las

especificaciones generales para la construcción de carreteras INVIAS ART 220-2013.

6.3.15.4 Corte Directo (INVIAS E:153-2013)

Permite determinar los parámetros geomecánicos Cohesión y ángulo de fricción del material, junto

con su peso unitario, necesarios para el modelamiento de cargas asociadas al material como

empujes en estado de reposo o empujes activos, a la mampostería.

6.4 Diagnóstico

Efectuado el proceso de historia clínica y pruebas diagnósticas, se presenta el diagnóstico que

permitirá abordar una propuesta para la intervención de la rehabilitación del arco central del puente

en mampostería sobre el río Grande.

Las cargas excesivas e irregulares a las que se ha sometido la estructura debido al cambio de uso

y la falta de mantenimiento, a lo largo del tiempo, han generado un incremento en las tensiones y

vibraciones mecánicas sobre la estructura, donde la mampostería no cuenta con la capacidad

suficiente de soportar estas cargas elevadas, dando lugar al colapso de la estructura en el tímpano

del arco central y agrietamiento en los intradoses de sus bóvedas.

El aumento de la carga viva, al pasar de ser un puente peatonal a vehicular; y la falta de

mantenimiento periódico que genera fallas en el sistema de drenaje y permite infiltraciones de agua

hacia el material de relleno, produce un aumento de presiones laterales de empuje sobre los

tímpanos y además, lava y remueve los suelos finos en el relleno, disminuyendo su capacidad de

soporte, por lo que constituyen las principales causas de daño en el puente sobre el río Grande en

Caloto, Cauca.

La baja resistencia a la compresión de los mampuestos obtenida en el laboratorio, mediante ensayos

de compresión simple en bloque y a núcleos de concreto extraídos, evidencia un desgaste y baja

resistencia de los ladrillos, que se traduce en una baja capacidad de soporte de cargas; a su vez, los

altos porcentajes de absorción de agua de los ladrillos y el elevado contenido de humedad

encontrado en las pruebas, reflejan el serio problema de meteorización en el material arcilloso, lo

que lo hace vulnerable a las condiciones de humedad elevada, por lo que genera fuerzas

horizontales adicionales, producto de la saturación del material de relleno al interior de los

elementos de albañilería y aumentando el peso propio de la estructura misma y desestabilizando el

tímpano de su eje vertical.

Como consecuencia, se evidencia el desprendimiento del tímpano del arco central en el costado

norte del puente y el agrietamiento en los intradoses del arco central del puente, lo que ha llevado

al cierre total del puente y a realizar obras de mitigación de daño como apeo y recubrimiento con

lona plástica, para disminuir las probabilidades de riesgos de colapso. A su vez, existen lesiones

de socavación en los pilotes de madera que cimientan los tajamares, agrietamientos en la

mampostería, desprendimiento de bloques de albañilería y presencia de moho y eflorescencias.

7. VULNERABILIDAD SÍSMICA

7.1 Fallas Geológicas

Las fallas geológicas que se encuentran cerca de la zona del Puente en Mampostería sobre el Río

Grande, son dos y se presentan en la siguiente figura y fueron tomadas de la memoria del Mapa

Geológico del Departamento del Cauca, realizado por INGEOMINAS en 2003.

Figura 19 Mapa de fallas Municipio de Caloto, Cauca. Adaptado de Visor de MAPA Geológico

de Colombia, SGC 2015 (Escala gráfica, blanco y negro, convenciones)

7.1.1 Falla de Potrerillos

De acuerdo a la Memoria del Mapa geológico del Departamento del Cauca, INGEOMINAS SGC

(2003), describe:

En el Departamento del Cauca, llamada Falla Mosquerillo. Afecta el basamento del valle

interandino Cauca-Patía y tiene un rumbo de N15ºE; esta falla separa dos unidades de

características litológicas diferentes, una de vulcanitas básicas, al oeste y las rocas ultramáficas de

Guayabillas, la Tetilla y la Vetica al este. Según ESPINOSA24, la edad de la falla es pre-terciaria,

posteriormente se reactiva, cuando la Cordillera Central se levanta y actúa como principal aporte

Zona de ubicación del Puente

de los sedimentos de la Formación Esmita y Mosquera; su trazo coincide con la Falla Taminango

en la Plancha 410-La Unión.

Es asociada al Sistema de Fallas de Romeral. Ha favorecido la intrusión del pórfido del Cerro la

Monja, Romerillos y la Jagua y el emplazamiento tectónico de cuerpos ultramáficos. Además, ha

controlado estructuralmente la depositación de la secuencia sedimentaria de la Formación Esmita

y vulcanitas de Galeón representada por una disconformidad (p.89).

7.1.2 Falla de Cauca – Almaguer

De acuerdo a la Memoria del Mapa geológico del Departamento del Cauca, INGEOMINAS SGC

(2003), describe:

La Falla Cauca – Almaguer, ha sido propuesta como límite entre la corteza oceánica

al occidente y la corteza continental al oriente, sin embargo, en sectores aledaños a

esta falla, se presenta una gran complejidad estructural caracterizada por la

imbricación de escamas provenientes de los diferentes niveles corticales, lo cual

complica la separación cartográfica de las unidades litoestratigráficas (p.90).

La cercanía a la falla de Cauca – Almaguer y estar sobre la zona de afectación de la falla de

Potrerillos, representan una importante amenaza para la estabilidad del Puente sobre el Río Grande,

dado que los movimientos asociados a la tectónica de fallas, pudieron ocasionar fuerzas que

desplazaron la cimentación y a su vez, agrietaron y desprendieron los mampuestos del puente.

7.2 Estudios de Vulnerabilidad Sísmica

7.2.1 Amenaza Volcánica

En la cordillera central, donde se encuentra localizado el departamento del Cauca, se encuentra un

conjunto de volcanes, entre los cuales se encuentran más cerca del municipio de Caloto, los

volcanes de Sorata y Puracé, y hacia el norte el volcán del nevado del Huila. No obstante, el (SGC,

2003) ,establece que se encuentran fuera de la zona de afectación por amenaza. Pese a que dentro

del área de afectación directa de los volcanes presentados no se encuentra el municipio de Caloto,

es importante resaltar, que la presencia de estos, ubica el proyecto en mención, dentro de una zona

de actividad sísmica alta, al estar en la zona conocida como el cinturón de fuego del pacifico.

Figura 20 Mapa de Volcánica Nevado del Huila. Adaptado de Visor de MAPA Geológico de

Colombia, SGC 2015 (Escala gráfica, blanco y negro, convenciones)

Figura 21 Mapa de Volcánica Puracé. Adaptado de Visor de MAPA Geológico de Colombia,

SGC 2015 (Escala gráfica, blanco y negro, convenciones)

7.2.2 Amenaza Por Remoción de Masa

La amenaza por remoción de masa en el municipio de Caloto, departamento del Cauca, varía de

media a alta y en algunas pequeñas zonas, muy alta. A continuación, el mapa de amenaza por

remoción de masa, nos indica que nuestra estructura se encuentra en una zona de amenaza media,

por lo que es posible, que fenómenos de este tipo hayan causado daños en el tiempo al puente en

mampostería sobre el Río Grande, en Caloto.

Figura 22 Mapa de Amenaza por Movimientos en Masa municipio de Caloto, Cauca. Adaptado

de Visor de MAPA Geológico de Colombia, SGC 2015 (Escala gráfica, blanco y negro,

convenciones)

Dentro de las amenazas a considerar, el Plan Básico de Ordenamiento Territorial (2003-2014) de

Caloto, establece que el puente sobre el Río Grande, se encuentra en una zona plana de procesos

de erosión y remoción en masa no representativas, además, de acuerdo a las leyendas del plano, se

establece que es un zona de socavación de orillas, e inundaciones y/o represamientos, fenómenos

que se evidencias en el paciente, en el alto grado de meteorización de los mampuestos y la profunda

socavación en los tajamares del puente.

Figura 23 Mapa de Localización social de amenazas, municipio de Caloto, Cauca. Adaptado de

PBOT, 2014-2013.

7.2.3 Amenaza Por Sismos

De los últimos 100 años, se ha registrado más de cien sismos importantes, en la zona del

departamento del Cauca, sin contar aquellos de gran magnitud de sitios colindantes que pudieron

haber afectado el puente, donde el sismo de mayor magnitud, ocurrió en Popayán en 1906 con

magnitud de 8.8.

Como se observan los puntos de color rojo, rojo oscuro, morado y negro, en la figura No 6, en el

departamento del Cauca se ha presentado daños desde generales hasta muy destructivos de acuerdo

a las leyendas de intensidades EMS-98, adjunta a la figuras, lo que resalta por qué se encuentra

catalogado como una zona de alta actividad sísmica y que seguramente, pese a que no hay registros

específicos, ha afectado en la integridad del Puente sobre el Río Grande en mampostería, por su

antigüedad, por su localización y por su artesanal construcción.

Figura 24 Mapa Nacional de registro de actividad sísmica en el Departamento del Cauca, SGC,

2021.

Figura 25 Mapa Departamental de registro de actividad sísmica en el Departamento del Cauca,

SGC, 2021.

7.2.4 Escenario de Riesgos Por Componente Hidrológico

7.2.4.1 Vendavales

De acuerdo a la información presentada por el equipo de trabajo SIG, en el convenio 576-2017 con

el municipio de Caloto Cauca para la elaboración del Plan Municipal para la Gestión del Riesgo

de Desastres (PMGRD, 2017), los riesgos por vendavales en el 2011 por ejemplo, lograron afectar

cerca de 7000 personas y más de 1000 familias en el municipio, lo que constituye un riesgo

importante para este estudio, dado que el puente se utiliza, principalmente para super un cuerpo de

agua, denominado Rio Grande. El PMGRD, cita lo siguiente:

En 14 de los 20 años analizados el reporte de personas afectadas por vendavales

supero los 1000 y en 7 los 3000. Entre 2011 y 2013 cerca de 3794 familias (17.491

personas) fueron afectadas por vendavales (p.114).

7.2.4.2 Avalanchas

Aguas arriba del Puente sobre el Río Grande, se encuentra un dique demasiado corto y que ha

perdido estructura, con el pasar de los años (PMGRD, 2017) hecho que ocasionó un represamiento

del río en el 2014, generando una avalancha que dejó una persona fallecida.

7.3 Microzonificación Sísmica

De acuerdo a la información disponible en el Servicio Geológico Colombiano, el municipio de

Caloto, en el departamento del Cauca, se encuentra en una zona de amenaza sísmica alta, la

siguiente figura, adaptada del visor de amenaza sísmica de SGC, nos muestra los coeficientes de

aceleración, para nuestra zona de estudio.

Tabla 3 Valores de Aa, Av, Ae y Ad Municipio de Caloto, Cauca

Municipio de Caloto

Aa Av Ae Ad

0,25 0,2 0,16 0,07

Fuente: Adaptado de apéndice A-4, NSR-10

Figura 26 Mapa de amenaza sísmica colombiana, señalización municipio de Caloto, Cauca.

Adaptado de Visor de MAPA Geológico de Colombia, SGC 2015 (blanco y negro, convenciones)

Dado que la ingeniería Sísmica ha logrado grandes avances en la obtención de parámetros para el

modelamiento y espectro de diseño de las edificaciones, es importante reconocer que aún existen

obras, que por su antigüedad no contemplan ninguna consideración técnica ni matemática en su

diseño, y sin embargo, han alcanzado niveles de servicio altos, como es el caso del Puente sobre

el Río Grande en Caloto, toda vez, que es de gran importancia, analizar que aunque aún se

mantenga en pie la estructura, no es garantía de que esté preparado para actividades sísmicas

posteriores de gran magnitud, lo que representa un riesgo grande para la población tanto por

colapso de la estructura y a su vez, el fallo de sus elementos puede obstaculizar el cauce del río

generando represamientos e inundaciones.

7.4 Análisis de Riesgo de la Estructura

El puente Calicanto en mampostería se encuentra ubicado sobre el Río Grande en Caloto Cauca,

construido sobre cinco bóvedas de cañón, una extensión total de 67,7 metros y una altura de 6.28

metros.

Teniendo en cuenta bibliografía consultada e inspecciones realizadas, el puente se sostiene sobre

unos pilotes en madera, lo cual, dado a la profundidad de estos elementos no ha sido posible

visibilizarlos y conocer su estado actual.

7.4.1 Estribos y Tajamares

Figura 27 Estribos y Tajamares Puente Calicanto


Sus estribos y tajamares construidos en mampostería se encuentran en aparente buen estado.

Figura 28 Estado Actual del Estribo y Tajamar


Por desprendimientos en el estribo y tajamar del eje 3, en el arco central, se hicieron reparaciones

y reemplazo de la mampostería por concreto ciclópeo y que actualmente se encuentra apoyado

sobre piedras y guadua. Se evidencia infraexcavación en la cimentación.

7.4.2 Bóvedas

Figura 29 Alzada arquitectónica


Cuenta con cinco bóvedas de cañón en mampostería de ladrillo de arco rebajado, donde su tamaño

asciende hasta el arco central, el primer arco de 6 metros de ancho y 3 metros de alto, el segundo

arco de 10 metros de ancho y 3.50 metros de alto y por último el arco central de 10.15 metros de

ancho y 4 metros de alto; todos con una profundidad de 5 metros.

7.4.3 Intradós

Figura 30 Intradós de las Bóvedas


En los intradoses de las bóvedas del puente actualmente presentan grietas que abarcan el total del

ancho de la bóveda, que en su momento fueron reparadas con concreto simple sin darse cuenta que

las grietas se encontraban activas. Por lo tanto, la reparación no fue la adecuada.

Figura 31 Grietas en Intradós


7.4.4 Tímpanos

Los tímpanos del puente, presentan separación de los planos paralelos causada por la acción de

empuje del relleno.

Figura 32 Desprendimiento Tímpano Norte


Actualmente este empuje ocasionó en el desprendimiento del tímpano norte del puente y parte del

arco central, poniendo en riesgo la estabilidad total del puente y por consiguiente un posible

colapso total.

En los arcos restantes, se distingue una grieta que se expande progresivamente entre los tímpanos

y arcos, como resultado del empuje lateral. Teniendo que tomar medidas preventivas provisionales

como lo son el apuntalamiento de las bóvedas y tímpanos, minimizando el riego de un colapso

total del puente.

7.5 Materialidad

7.5.1 Ladrillos

Este material ocupa en gran volumen el puente, se caracteriza porque va desde la cimentación hasta

los tímpanos, sus dimensiones no corresponden a patrones ya estandarizados dado a que fueron

fabricados a través de hornos artesanales que son muy comunes en esta región.

Teniendo como punto de partida las visitas de campo, se encuentra en el puente avanzados procesos

de meteorización en los ladrillos, ocasionados por la directa exposición a condiciones ambientales.

Figura 33 Meteorización de ladrillos en arcilla macizos, que conforman la estructura de arcos

del puente


Se realizaron los ensayos pertinentes para determinar el estado actual y la calidad del ladrillo en

donde se determinó el contenido de humedad, absorción, resistencia a compresión y peso unitario.

Figura 34 Resultados ensayos de laboratorio (Ladrillos)

Fuente: Estudios de Laboratorio – Puente en Mampostería

7.5.2 Material de Pega

El mortero utilizado se compone por cal, arena y agua. La cal utilizada permite su mezcla con arena

y agua para la elaboración del mortero. En contacto con el aire, la cal comienza a fraguar,

endureciéndose de manera lenta. No tiene un espesor definido, pero se aproxima entre los 2 y 3

cm.

Figura 35 Recolección material de pegue de ladrillos para ensayos de laboratorio


Este tipo de mortero tiene un excelente comportamiento de la estructura dado a que la porosidad

permite que el núcleo se conserve húmedo, que evidencian las propiedades elásticas.

7.5.3 Material de Relleno

Este material lo compone una capa de suelo fino que se combina con cantos redondos de gran

tamaño y roca muerta.

Figura 36 Toma de material de relleno arco central


Este material tiene múltiples funciones, una de las cuales se considera que se utiliza para nivelar

la superficie de rodadura; de manera similar, proporciona una carga confinante a la estructura

arqueada, lo que crea resistencia estructural.

Las estructuras arqueadas deben soportar un esfuerzo de compresión en la estructura, para lo cual

necesitan la carga confinante del suelo. Sin materiales de relleno, la estructura arqueada será

similar a una viga curva, sujeta a una serie de cargas puntuales y su propio peso. Debido al modo

de deflexión, el arco generará un esfuerzo de tracción excesivo debido a la posición del arco. La

posición de la carga puntual comenzará a caer, mientras que los otros puntos subirán, que es el

proceso de falla causado por la aparición de rótulas. El relleno evita que el punto de descarga se

eleve, evitando así el desarrollo de áreas sobre tensadas; además, que se formen rótulas en el arco,

esto garantiza la estabilidad estructural general del puente.

Figura 37 Resultado ensayos de laboratorio (Material de Relleno)


7.6 Revisión de Acuerdo a la Normatividad NSR-10

7.6.1 Titulo H – Estudios Geotécnicos

H.3 Caracterización Geotécnica

En este Capítulo se definen el número mínimo y la profundidad mínima de los sondeos

exploratorios del subsuelo, los cuales dependen del tamaño de la edificación propuesta (unidad de

construcción). El ingeniero geotecnista, podrá aumentar el número o la profundidad de los sondeos,

dependiendo de las condiciones locales y los resultados iniciales de la exploración. (Sismica,

2010).

En la exploración geotécnica del subsuelo, se hace una investigación de la conformación de suelos

en donde el profesional se encarga de recopilar las propiedades del lugar, es decir, características

propias de la geología, actividad sísmica, clima y vegetación.

En la exploración se realizan apiques para la recolección de muestras con un número y profundidad

establecidas por la norma según la categoría de la unidad de construcción.

Figura 38 Exploraciones de Campo, realización de apiques


Al recolectar las muestras, son analizadas en laboratorio, en donde los tipos de ensayo dependen

del enfoque de investigación. En donde se analizan las propiedades básicas como peso, humedad,

clasificación, compresión, alterabilidad y durabilidad.

Figura 39 Resultados informes de laboratorio apique cimentación


H.4. – Cimentaciones

Toda edificación debe soportarse sobre el terreno en forma adecuada para sus fines de diseño,

construcción y funcionamiento. En ningún caso puede apoyarse sobe la capa vegetal, rellenos

sueltos, materiales degradables o inestables, susceptibles de erosión, socavación, licuación o

arrastre por aguas subterráneas. La cimentación se debe colocar sobre materiales que presenten

propiedades mecánicas adecuadas en términos de resistencia y rigidez, o sobre rellenos artificiales,

que no incluyan materiales degradables, debidamente compactados (Sismica, 2010).

Este capítulo enumera todas las especificaciones que debe tener la cimentación en el proceso de

diseño, construcción y operación. Por esta razón, es necesario considerar el daño a los elementos

estructurales que sostienen el suelo y los cimientos.

Figura 40 Registro fotográfico suelo zona puente


El puente Calicanto, consta de una cimentación conformada por pilotes en madera, tajamares y

estribos en mampostería.

Figura 41 Registro cimentación (tajamares en mampostería).


Dadas las condiciones en la que se encuentra el puente, es difícil determinar la profundidad de los

pilotes. La profundidad debe eliminar la posibilidad de erosión o meteorización del suelo, y al ser

arcilloso se debe constatar llevarlo a un nivel que no haya cambios de humedad.

Para cumplir con la norma, estos pilotes deben poder soportar esfuerzos resultantes de las cargas

verticales y horizontales y por consiguiente soportar estructuralmente la carga que corresponde al

estado límite de falla. Adicional, al ser pilotes en madera, deben cumplir con la norma, al diseño y

construcción de este tipo de material.

7.6.2 Titulo D – Mampostería Estructural

D.1 – Requisitos Generales

El Título D de este Reglamento establece los requisitos mínimos de diseño y construcción para las

estructuras de mampostería y sus elementos. Estas estructuras tienen un nivel de seguridad

comparable a las estructuras de otros materiales, cuando se diseñan y construyen de acuerdo con

los requisitos del presente Reglamento (Sismica, 2010).

Figura 42 Mampostería Puente Calicanto


Dentro de la exigencia de la norma NSR-10, el puente no presenta planos y memorias en donde se

indique el tipo de mampostería, valor de resistencia nominal utilizada, no cuenta con una definición

de morteros de pega, ni ubicación de celdas y cavidades del mortero.

D.2.1.4 — Mampostería No Reforzada

Es la construcción con base en piezas de mampostería unidas por medio de mortero que no cumple

las cuantías mínimas de refuerzo establecidas para la mampostería parcialmente reforzada. Debe

cumplir los requisitos del capítulo D.9. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño

sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad mínima de disipación de energía en el

rango inelástico (Sismica, 2010).

El Puente hace parte de la Mampostería No Reforzada, dado que su construcción es a base de

piezas de mampostería unidas por medio de mortero y no cumple las cuantías mínimas de refuerzo

establecidas para la mampostería parcialmente reforzada.

D.3 – Calidad De Los Materiales En La Mampostería Estructural

D.3.1.1 — Requisitos Para Los Materiales

Los materiales utilizados en las construcciones de mampostería estructural deben cumplir los

requisitos de calidad especificados en el presente Capítulo. Este cumplimiento debe comprobarse

mediante ensayos realizados sobre muestras representativas (Sismica, 2010).

Para el año de construcción del puente no regían normas que establecieran la calidad de los

materiales a utilizar, ni ensayos que determinaran las propiedades de los mismos.

Figura 43 Estado actual mampostería puente Calicanto


Los materiales utilizados para esta construcción fueron: ladrillos en mampostería, cemento y cal

como mortero de pega.

Este mortero de pega no cumple con las especificaciones, clasificación, dosificación ni resistencia

a compresión que define la norma respectiva. Dado que sus proporciones no concuerdan con la

tabla establecida por norma.

D.4 – Requisitos Constructivos Para Mampostería Estructural

Los requisitos constructivos para edificaciones de mampostería estructural que se dan en el

presente Capítulo cubren los diferentes sistemas de mampostería estructural. Cuando los requisitos

son propios de un solo sistema de mampostería se indica en el texto para cuál de ellos es aplicable

(Sismica, 2010).

Figura 44 Condición Actual de Mampostería


El puente calicanto no cuenta con refuerzos embebidos, ni en concreto o en el mortero de pega. La

norma establece unos requisitos mininos de recubrimiento, anclaje, adherencia y separación

mínima y máxima con respecto a las unidades de mampostería.

7.6.3 Titulo G – Estructuras De Madera Y Estructuras De Guadua

G.1.1.1 — El Título G de este Reglamento establece los requisitos de diseño estructural para

edificaciones de madera. Una edificación de madera diseñada y construida de acuerdo con los

requisitos del Título G tendrá un nivel de seguridad comparable a los de edificaciones de otros

materiales que cumplan los requerimientos del Reglamento (Sismica, 2010).

Figura 45 Horquetas en madera y obra de primeros auxilios en guadua


Dado a la profundidad de los pilotes y el estado actual del puente, es imposible saber el estado

actual de los pilotes.

En cuanto a la aplicación de la Norma NSR-10, no hace referencia a Pilotes en madera, dado a la

exposición a la que se encuentran a dicha profundidad, no cumplirían a las condiciones de calidad

del material que se requieren:

- Debe provenir de especias adecuadas para la construcción.

- Cumplir con los requisitos de calidad para uso estructural.

- El contenido de humedad debe corresponder a la humedad de equilibrio del lugar.

- Tener buena durabilidad natural y estar adecuadamente preservada, adicional, aplicar los

recursos necesarios evitando ataque por hongos, insectos y focos de humedad.

Para Gautier, escritor del Tratado de Puentes (1716), el tema de cimentaciones en puentes eran

casos prácticos, abordado de la siguiente manera:

Si el fondo sobre el que apoyan las pilas es consistente, se debe nivelar y

colocar encima la mampostería encajándole algunas pulgadas, si el tiempo y los

agotamientos lo permiten. Se colocará después la primera hilada de sillares, así

como todos los paramentos, hasta la altura de las aguas más bajas, donde

normalmente se inicia el nacimiento de las bóvedas. El resto de la obra será

construida siguiendo el Arte, con los materiales que la región pueda abastecer, sea

mampostería, sean guijarros, o bien ladrillo. Con todos ellos se puede componer

con orden un cuerpo de Puente perfectamente bello y sólido. Si el fondo que se ha

despejado no tiene la consistencia adecuada y se decide cimentar las pilas del Puente

con emparrillados, grupos de pilotes de relleno y de ribeteado y con tab1estacas

entre pilotes, todo este armazón de madera, que debe estar preparado, deberá ser

colocado sin demora, para minimizar la necesidad de agotamientos que incrementan

los costes previstos en presupuesto (p. 881).

Figura 46 Método de distribución de pilotes en puentes, para cimentaciones con tajamares,

Gautier, 1716

Fuente: La Técnica de Cimentación de Puentes has el siglo XVIII

Esta técnica de pilotes por lo general fue utilizada en los casos en donde el terreno era de baja

consistencia.

7.7 Matriz de Vulnerabilidad

7.7.1 Tímpano Arco Central

Tabla 4 Matriz de Vulnerabilidad Tímpano central


ESTRUCTURA SUELOS MATERIALES SISMO AGRIETAMIENTOPROCESO DE

SUBDUCCIONINUNDACIONES CALIFICACIÓN COLOR

TÍMPANO

DE ARCO

CENTRAL

Sedimentos aluviales de

texturas gruesas a

moderadamente finas, lo

que provee al suelo de

características tales

como textura franca fina

sobre pedregosa franca

moderadamente bien

drenada. Su geologia

estructural, se encuentra

ubicado cerca a un

sistema de fallas

geológicas Potrrillos y

Cauca - Almaguer..

Mamposteria artesanal, ladrillo

cocico, humedad promedio de

20,06%, absorción promedio de

agua fría=20,65%, resistencia a

la compresión promedio por

bloques= 7,85 Mpa, resistencia

a la compresión de núcleos=5,42

Mpa y peso unitario 1,64 kg/m3.

Cuyo relleno, está compuesto

por gravas limosas con alto

contenido de arenas, de media a

alta

plasticidad, de color pardo

arena.

Zona de alta

amenaza

sísmica, sin

embargo, no se

encuentró

registro

histórico de

afectacion por

actividad

sísmica.

El tímpano

colpasó el día

08/07/2020,

mediante un

desprendimiento

lateral por bloque

de la

mampostería

Manifiesta

proceso de

socavación en la

cimentación del

eje 3, dado a que

en algunas épocas

del año, por las

fuertes lluvias, la

velocidad del

agua y la

capacidad de

arrastre de la

corriente tiende a

aumentar,

causando

desprendimientos

en la cimentación

y estructura.

Aguas arriba del Puente

sobre el Río Grande, se

encuentra un dique

demasiado corto y que ha

perdido estructura, con el

pasar de los años

(PMGRD,2017) hecho que

ocasionó un represamiento

del río en el 2014,

generando una avalancha

que dejó una persona

fallecida.

Riego Alto

Amarillo:

Riesgos que

necesitan

INVESTIGACIO

N: Planes de

actuación

preventivos.

MATRIZ DE VULNERABILIDAD

El puente de mampostería sobre el Río Grande, conocido como “Puente de Calicanto”, es un monumento histórico,

patrimonio del municipio de Caloto que está vinculado a la Ruta Nacional 3105 Santander de Quilichao - Río

Desbaratado, a cargo del Instituto Nacional de Vías

7.7.2 Tajamar

Tabla 5 Matriz de Vulnerabilidad Tajamar


7.7.3 Arco Central

Tabla 6 Matriz de Vulnerabilidad Arco Central




TAJAMAR EN

MAMPOSTERI

A, RECALCE

EN

CONCRETO Y

CIMENTACIÓ

N EN PILOTES

DE MADERA

Sedimentos aluviales de

texturas gruesas a

moderadamente finas, lo

que provee al suelo de

características tales

como textura franca fina

sobre pedregosa franca

moderadamente bien


estructural, se encuentra

ubicado cerca a un

sistema de fallas

geológicas Potrrillos y

Cauca - Almaguer.

Mamposteria artesanal, ladrillo

cocico, humedad promedio de

20,06%, absorción promedio de

agua fría=20,65%, resistencia a

la compresión promedio por

bloques= 7,85 Mpa, resistencia

a la compresión de núcleos=5,42

Mpa y peso unitario 1,64 kg/m3.

Con un recalce donde se

reemplazó de la mampostería

por concreto ciclópeo y que

actualmente se encuentra

apoyado sobre piedras y guadua.

Se asume que la técnica por la

técnica de cimentación empleada

de pilotes de madera enterrados

a profunidad, que el constructor

consideró el suelo de baja

consistencia.

Zona de alta

amenaza

sísmica, sin

embargo, no se

encuentró

registro

histórico de

afectacion por

actividad

sísmica.

No presenta en su

cimentación

Manifiesta

proceso de

socavación en

la cimentación

del eje 3, dado

a que en

algunas épocas

del año, por las

fuertes lluvias,

la velocidad

del agua y la

capacidad de

arrastre de la

corriente tiende

a aumentar,

causando

desprendimient

os en la

cimentación y

estructura.

Aguas arriba del

Puente sobre el Río

Grande, se encuentra

un dique demasiado

corto y que ha

perdido estructura,

con el pasar de los

años

(PMGRD,2017)

hecho que ocasionó

un represamiento del

río en el 2014,

generando una

avalancha que dejó

una persona

fallecida.

Riego Alto

Amarillo:

Riesgos que

necesitan

INVESTIGACI

ON: Planes de

actuación

preventivos.


El puente de mampostería sobre el Río Grande, conocido como “Puente de Calicanto”, es un

monumento histórico, patrimonio del municipio de Caloto que está vinculado a la Ruta Nacional 3105

Santander de Quilichao - Río Desbaratado, a cargo del Instituto Nacional de Vías



ARCO

CENTRAL EN

MAMPOSTERÍ

A

Sedimentos aluviales

de texturas gruesas a

moderadamente finas,

lo que provee al suelo

de características

tales como textura

franca fina sobre

pedregosa franca

moderadamente bien


estructural, se

encuentra ubicado cer

a un sistema de fallas

geológicas Potrrillos

y Cauca - Almaguer..

Mamposteria artesanal,

ladrillo cocico, humedad

promedio de 20,06%,

absorción promedio de

agua fría=20,65%,

resistencia a la

compresión promedio

por bloques= 7,85 Mpa,

resistencia a la

compresión de

núcleos=5,42 Mpa y

peso unitario 1,64

kg/m3. Cuyo relleno,

está compuesto por

gravas limosas con alto

contenido de arenas, de

media a alta

plasticidad, de color

pardo arena.

Zona de alta

amenaza

sísmica, sin

embargo, no se

encuentró

registro

histórico de

afectacion por

actividad

sísmica.

El arco tiene

grietas de hasta 8

metros de

longitud y 10 mm

de ancho,

ubicadas a lo

largo de su

superficie.

Manifiesta proceso

de socavación en la

cimentación del eje

3, dado a que en

algunas épocas del

año, por las fuertes

lluvias, la

velocidad del agua

y la capacidad de

arrastre de la

corriente tiende a

aumentar, causando

desprendimientos

en la cimentación y

estructura.

Aguas arriba del Puente

sobre el Río Grande, se

encuentra un dique

demasiado corto y que ha

perdido estructura, con el

pasar de los años

(PMGRD,2017) hecho

que ocasionó un

represamiento del río en

el 2014, generando una

avalancha que dejó una

persona fallecida.

Riego Alto

Amarillo:

Riesgos que

necesitan

INVESTIGACIO

N: Planes de

actuación

preventivos.


El puente de mampostería sobre el Río Grande, conocido como “Puente de Calicanto”, es un monumento

histórico, patrimonio del municipio de Caloto que está vinculado a la Ruta Nacional 3105 Santander de

Quilichao - Río Desbaratado, a cargo del Instituto Nacional de Vías

7.7.4 Losa

Tabla 7 Matriz de Vulnerabilidad Losa




LOSA

Sedimentos aluviales de texturas

gruesas a moderadamente finas,

lo que provee al suelo de

características tales como

textura franca fina sobre

pedregosa franca

moderadamente bien drenada.

Su geologia estructural, se

encuentra ubicado cer a un

sistema de fallas geológicas

Potrrillos y Cauca - Almaguer..

Carpeta asfaltica de 7 cm de

espesor puesta sobre relleno

compuesto por gravas limosas

con alto contenido de arenas,

de media a alta

plasticidad, de color pardo

arena.

Zona de alta

amenaza sísmica,

sin embargo, no

se encuentró

registro histórico

de afectacion por

actividad

sísmica.

La capa de

rodadura

presenta fisuras

en sentido

longitudinal y

transversal con

aberturas

mayores a 3mm

y longitudes de

casi el total del

puente (55m).

Manifiesta proceso

de socavación en la

cimentación del eje

3, dado a que en

algunas épocas del

año, por las fuertes

lluvias, la velocidad

del agua y la

capacidad de

arrastre de la

corriente tiende a

aumentar, causando

desprendimientos en

la cimentación y

estructura.

Aguas arriba del

Puente sobre el Río

Grande, se

encuentra un dique

demasiado corto y

que ha perdido

estructura, con el

pasar de los años

(PMGRD,2017)

hecho que ocasionó

un represamiento

del río en el 2014,

generando una

avalancha que dejó

una persona

fallecida.

Riego Alto

Amarillo:

Riesgos que

necesitan

INVESTIGACI

ON: Planes de

actuación

preventivos.


El puente de mampostería sobre el Río Grande, conocido como “Puente de Calicanto”, es un monumento

histórico, patrimonio del municipio de Caloto que está vinculado a la Ruta Nacional 3105 Santander de

Quilichao - Río Desbaratado, a cargo del Instituto Nacional de Vías

8. PROPUESTA DE INTERVENCIÓN

8.1 Importancia Vial

El puente en Mampostería sobre el Rio Grande se encuentra ubicado sobre la vía nacional 3105

que va desde el municipio de Santander de Quilichao hasta el Palmira Valle. Esta vía está

categorizada como una vía de Primer Orden considerada como Tramo Alterno a la Troncal de

Occidente y permite el acceso a municipios del Sur Occidente del departamento del Valle y

municipio del Nororiente del Departamento del Cauca.

Esta vía es administrada por INVIAS y a su vez el Puente en Mampostería sobre el Rio Grande

hace parte de su inventario, siendo el encargado velar por el óptimo estado del puente.

Para el municipio de Caloto, el puente representa un valor histórico dado a que es una de las

estructuras más antiguas de este tipo y su construcción facilitó las comunicaciones y el comercio

con veredas y municipios aledaños al municipio, en la época no se contaba con una vía de

comunicación que atravesara el Rio Grande.

Un valor estético, por el control geométrico, racionalidad técnica, simplicidad formal y eficiencia

de los materiales.

Un valor simbólico, en el sentido de que desde su época trajo desarrollo comercial y territorial para

el municipio.

Actualmente, dado a la crítica situación estructural en que se encuentra el Puente y la decisión de

paso restringido, existe una única vía alterna a través de un puente vehicular construido en concreto

ubicado a una distancia de 300 metros de la vía principal.

8.2 Propuesta para la intervención

A continuación, se presenta la propuesta para la intervención para el Puente en Mampostería

ubicada en el municipio de Caloto, Cauca, cuya historia clínica y diagnóstico fueron presentados

dentro del Trabajo Profesional Integrado (TPI).

De acuerdo al tratado de Rehabilitación Volumen III, la intervención presenta los siguientes grados

y matices (Abasolo, y otros, 1998)

REVISIÓN: Labor de investigación y de toma de datos, consiste en la inspección

directa y general de la obra, para verificar su estado y para cuantificar los daños

eventualmente detectados (p.180).

REPARACIÓN: Actividad correctora en la que primordialmente, preocupan los

condicionantes de resistencia, estabilidad, durabilidad y funcionalidad, muy por

encima de cualquier consideración de los factores estéticos (p.180).

MANTENIMIENTO: Simple reposición de elementos fungibles o, como mucho,

ejecución de obras muy localizadas, de pequeño volumen y conforme a sencillas

tecnologías. Tiene como objetivo concreto el evitar que se presenten unos daños

más graves cuya posible aparición es presumible e incluso muy probable (p.180).

RECONSTRUCCIÓN: Caso particular de reparación directamente encaminado a

rehacer aquello que ha desaparecido, o que está destruido o que, por lo que sea, he

tenido que ser intencionadamente demolido (p.180).

RESTAURACIÓN: Reparación y/o reconstrucción en la que se mantiene

firmemente la intención de que los resultados finales de la intervención queden

entonados con el conjunto y con los detalles de la edificación existentes, bajo todos

sus aspectos: arqueológicos, históricos, artísticos y monumentales (p.180).

REHABILITACIÓN: Restauración que incluye las suficientes adaptaciones,

dotaciones y mejoras para que, a la conclusión de las obras y con toda propiedad, el

edificio pueda ser destinado a alguna utilización práctica actual (p.180).

En relación con el análisis de las lesiones y los ensayos de campo y laboratorio realizados, se

encontró la necesidad de una restauración total del tímpano del arco central, debido al colapso

presentado durante el 2020, la realización de trabajos de restauración mayoritariamente

superficiales en el resto de mampostería. (no hubo riesgo de pérdida de capacidad de carga de la

bóveda de arco), y rehabilitación de la cimentación por problemas de socavación y amenaza alta

por remoción de masas, de acuerdo al análisis de vulnerabilidad.

Se proponen trabajos de protección contra la entrada de humedad y agua en los elementos básicos

del puente como son: tímpanos, intradós, pilas, estribos, tajamares, aletas y superficie. Todos los

procedimientos de restauración deben tener en cuenta el comportamiento del carácter histórico

local del paciente en mampostería debido a su antigüedad y que se constituye en sí mismo como

un monumento cultural para el municipio, por tanto, las soluciones propuestas tienen que ser

acordadas y avalador por el curador municipal, bajo la asesoría de un arquitecto o ingeniero,

especialista en restauración.

Antes de restaurar el puente, es necesario verificar la propagación de las grietas utilizando sellos

de control. Una vez pasado un mes después de la colocación de los sellos de control, se debe

verificar que ninguno de los sellos se haya destruido, para garantizar que las grietas se estabilizaron

y las fisuras no presentan incrementos.

Cabe aclarar, que un limitante para esta construcción, es retomar a su uso original peatonal,

restringiendo el uso vehicular que incrementa las cargas no previstas durante su construcción, en

entre el año 1903-1906.

Antes de realizar la intervención, es necesario desplegar un sistema de andamiaje multidireccional,

el cual, se emplea principalmente allí donde el uso de un andamio tubular convencional no satisface

las exigencias de seguridad, técnicas y económicas del montaje, que sea certificado y cumpla con

todas las prescripciones legales de trabajo en altura exigidas por la ley. Las condiciones de

recepción, descarga, acopio y recomendaciones de uso son proporcionadas por el proveedor de los

andamios.

Figura 47 Modelo básico de andamio multidireccional, (García Vega, 2018)

Fuente: Adaptado Cotización García Vega, 2018

La propuesta de restauración y rehabilitación del puente presenta el siguiente orden:

1. A todos los elementos del puente en mampostería (intradós, pilas, estribos, tajamares, aletas

y superficie) se les debe realizar la remoción de capas vegetales, flores, raíces,

eflorescencia, mohos y manchas utilizando un limpiador de alta presión con agua.

2. Cepillado y limpieza en seco de la superficie interna de los muros, lavado de superficie de

bóvedas y estribos con agua y jabón neutro. Desinfección de superficie interna con ácido

oxálico en polvo esparcido sobre las superficies húmedas, lavado final con agua pura.

Revisado de juntas originales de calicanto entre ladrillos. Hidrofugación de las superficies

de ladrillo en bóvedas y estribos con hidrosil ladrillo, aplicado con brocha.

Figura 48 Limpiador de mampostería de alta presión de agua

Fuente: Adaptado de Manual para rehabilitación

3. Muchos de los mampuestos sueltos y desmoronados se remueven en su totalidad o hasta la

cáscara del daño presente.

4. La capa de rodadura existente es removida, para dar paso a labores de identificación de

infiltraciones, y sellamiento de las mismas con emulsión impermeabilizante. Este

procedimiento busca reducir la carga muerta sobreimpuesta, producto de la capa de

rodadura y favorecer una profunda solución a la posible infiltración de agua hacia el relleno

por la superficie del puente.

Figura 49 Tela asfáltica para recubrimiento de fisuras

Fuente: Sika.2021

5. La estructura de mampostería se reforzará mediante un sistema de inyección (Figura No 2)

con las siguientes etapas (Beben, Ukleja, Maleska, & Anigacz, 2020):

Figura 50 Inyección en mampostería para estabilización

Fuente: Beben et al, 2020.

1. Primero, los agujeros deben perforarse a 45° (Figura 17) y 20 cm de espacio (creando una

cuadrícula de 20x20 cm con un desplazamiento en filas) a una profundidad de

aproximadamente 3/4 de la pared, en la que se ponen los inyectores de 115 mm de diámetro.

2. Luego, la resina de poliuretano debe ser inyectada (caracterizada por alta tensión y flexión

fuerza destinada a cerrar y sellar grietas). Antes de la inyección, piezas muy dañadas del

muro (principalmente juntas) se deben sellar con mortero de cal-cemento, evitando que la

resina que fluye hacia fuera. Después de la inyección en el arco y los tímpanos, se retiraron

los inyectores y se sellan los orificios con el mortero de cal-cemento.

3. A las 48 h se inicia la inyección de una cortina de impermeabilización en arco y muros

protegiendo la mampostería de la exposición al agua y la humedad. La impermeabilización

se realiza posteriormente al fortalecimiento de la mampostería con el sistema de inyectores.

4. El aislamiento horizontal del intradós se debe realizarse en agujeros con una distancia de

30x30 cm perforados en todo el espesor del arco en mampostería. Se propone emplear gel

acrílico de baja para realizar el aislamiento de la superficie.

Figura 51 Sistema de inyección en muro

Fuente: Beben et al, 2020.

5. Se hace el reemplazo de los ladrillos removidos y dañados por nuevas piezas de alta

tenacidad, resistencia a la meteorización y a la exposición de condiciones atmosféricas,

junto con la restauración de los tajamares y el recalce de la cimentación con pilotes de

concreto, a la profundidad propuesta por un estudio de geotecnia. reutilización de ladrillo

original 60%, restitución con ladrillo nuevo 40%. Mortero de pega 1:3 con Sika Latex.

6. Reconstrucción de muro de fachada, consolidado con refuerzo en reja hierro

electrosoldada, armada en el sitio durante la pega del ladrillo, mimetizada dentro del muro.

7. Se reemplaza el material de relleno del tímpano del arco central, por un material que cumpla

con las especificaciones generales para relleno estructural con los requisitos técnicos del

Artículo 610:2013, propuestos por el Instituto Nacional de Vías, carreteras y aplica también

para puentes.

Tabla 8 Requisitos de los suelos para rellenos de estructuras

Fuente: INVIAS,2013

8. Cimientos: Higienizar cavernas con lavado y desinfección con ácido oxálico, de la caverna

del cimiento deteriorado. Imprimación de su superficie con Sikadur 32, para adherencia de

concreto nuevo al concreto antiguo mortero de pega y reconstrucción superficie con

ladrillo original.

9. Propuesta básica de consolidación de la superficie de ladrillo de las bóvedas y paredes, con

nervaduras de concreto reforzado de 8.0 cm x 0.20 cm, semincrustadas y direccionadas

según la patología de fisuras o grietas de cada zona. Diseño total en equipo con un

ingeniero estructural.

10. Reconstrucción de pilastra artística eje 3, de 4.00 mtrs de altura x 0.52m, incluyendo

moldura de base y capitel. Reutilización del ladrillo original 100%. Mortero de pega 1:3

con Sika Latex con mezcla de 30% de cal apagada, para usar únicamente en las pegas

exteriores a la vista, en el interior la pega es con mortero normal de cemento.

11. Luego, se realiza la impermeabilización superficial (impregnación) de todas las paredes de

ladrillo utilizando resina epóxica de muy baja viscosidad, a fin de proteger toda la

estructura, sin afectar la estética y paisajismo original.

Figura 52 Impregnación con barniz de mampostería

Fuente: SIKA, 2021.

12. Recuperación del relleno de base de la calzada, con árido seco, roca muerta con

instalaciones de ductos en tubería NOVA FORMA o similar para paso de futuras redes

públicas por el puente sin deteriorar la calzada. Dos cajas de inspección .60x.60. Calzada

en placa de concreto, espesor 12 cms, de 3000 PSI, apoyada sobre el relleno de roca muerta,

con malla electro soldada acabado superficie tallada con remates laterales en metida caña

integrada a la losa.

A continuación, se presentan los esquemas generales de la intervención, propuestos para el puente

en mampostería Calicanto, en el municipio de Caloto, Cauca.

Figura 53 Sistema de Apuntalamiento


Figura 54 Recalce cimentación


Figura 55 Instalación Material de Relleno


Figura 56 Reconstrucción Pila y Tímpano


Figura 57 Idealización paciente después de la intervención


9. PRESUPUESTO

Tabla 9 Presupuesto para la Intervención


10. PROGRAMACIÓN

Tabla 10 Cronograma de ejecución


11. CONCLUSIONES

Como resultado de este estudio, se puede afirmar que se hace necesario dar continuidad con los

análisis de las diferentes lesiones que presenta el puente de mampostería de sobre el Rio Grande

en Caloto, Cauca; a cada una de ellas con los diferentes estudios de laboratorio para así aclarar y

confirmar sus causas. Esto con el fin de continuar y dar avance a las investigaciones ya adelantadas

y propuestas de intervención al paciente.

El cambió de uso y aumento de cargas no previstas ocasionó una pérdida de la geometría y

deterioro de los materiales y disminución de capacidad de carga, que asociado a la falta de

mantenimiento, generaron daños en los drenajes y losa del puente, causando infiltraciones de agua

que generaron meteorización de los mampuestos, proliferación de material vegetal y esfuerzos

horizontales debido a la masa saturada del relleno, que llevaron al colapso por tímpano por

desprendimiento del tímpano norte y agrietamiento del intradós.

Aunque actualmente el municipio cuenta con una vía alterna en buen estado, tras la restricción

total de uso del puente, se debe considerar, con apoyo de un profesional social y ciencias afines, el

impacto cultural, histórico, paisajístico y sociocultural que tendrá su rehabilitación, para la

población del Municipio de San Esteban de Segovia en Caloto Cauca.

Debido al carácter histórico del paciente para el municipio de Caloto Cauca, la intervención a

ejecutar debe garantizar la principal tarea de la restauración es rehabilitar el puente a una condición

técnica correspondiente a los requisitos actuales para permitir un servicio limitado, debido a que

su restauración debe ser ejecutada manteniendo el valor histórico del inmueble.

El puente en mampostería sobre el Rio Grande en Caloto, hace parte de la ruta nacional 3105 a

cargo del Instituto Nacional de Vías INVIAS quien es responsable de las actividades de inspección,

mantenimiento y conservación, garantizando su durabilidad y funcionamiento. Dado al grave

estado de deterioro y el estudio de evolución de las lesiones, se ha determinado que el estado de

conservación del puente ha repercutido en la falta de inspecciones y mantenimientos rutinarios,

como método de prevención y cuidado de una infraestructura valiosa en el ámbito histórico y

cultural.

La materialidad, en este caso El Ladrillo como elemento que predomina en todo la edificación,

requiere de especial tratamiento para la conservación debido a su continua exposición con agentes

atmosféricos y presencia de vegetación.

Desde el año 2011, INVIAS manifestó en su última inspección, que estado del puente se calificaba

como “Daño Grave” y requería una reparación necesaria “inmediatamente”, desde entonces, dicha

entidad ha manifestado no tener los recursos para intervenir el puente. Considerando lo anterior,

y el colapso del puente, ha sido el Municipio de Caloto el encargado de declarar Urgencia

Manifiesta y asumir los gastos de los primeros auxilios. Es por eso que dentro de este estudio

patológico, se plantea además de la propuesta de intervención según su estado de conservación, un

calendario de mantenimiento rutinario y periódico de acuerdo a las afectaciones encontradas y al

estudio de su evolución, que pueda servir para futuras mejoras y preservación del bien inmueble.

12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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H - Estudios Geoténicos. Bogotá DC, Colombia.

13. ANEXOS

13.1 ANEXO A: PLANOS ARQUITECTÓNICOS

13.2 ANEXO B: FICHAS DE TIPIFICACIÓN DE LESIONES

13.3 ANEXO C: INFORMES DE ENSAYOS DE LABORATORIO

13.4 ANEXO D: CALENDARIO DE MANTENIMIENTO

estudio patologico puente en mamposteria “calicanto”

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