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Documento generado con base en el Art. 6 de la Ley 8114 y lo señalado Reglamento al Art. 6 de la precitada ley, publicado mediante decreto DE-37016-MOPT.
Programa de Infraestructura del Transporte (PITRA)
LM-PI-UP-PN11-2013
INSPECCIÓN DEL PUENTE SOBRE EL CANAL DE RIEGO OESTE
RUTA NACIONAL No. 1
Preparado por:
Unidad de Puentes
San José, Costa Rica
30 de setiembre de 2013
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TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................. 7
2. OBJETIVOS ......................................................................................... 7
3. ALCANCE DEL INFORME .................................................................. 8
4. DESCRIPCIÓN .................................................................................... 8
5. ESTADO DE CONSERVACION Y SEGURIDAD VIAL DEL
PUENTE ..................................................................................................... 13
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................... 27
ANEXO A TABLA CON CRITERIOS PARA CLASIFICAR EL ESTADO
DE CONSERVACIÓN DEL PUENTE. ........................................................ 31
ANEXO B FORMULARIO DE INVENTARIO ............................................ 35
ANEXO C FORMULARIO DE INSPECCIÓN RUTINARIA ....................... 41
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1. INTRODUCCIÓN
Este informe de inspección y evaluación del puente sobre el Canal de Riego Oeste, en la
Ruta Nacional No.1, es un producto del programa de inspección de estructuras de puentes
de la Unidad de Puentes del LanammeUCR para evaluar la condición estructural y funcional
de puentes ubicados a lo largo de la red vial nacional, en el marco de las competencias
asignadas mediante el artículo 6 de la ley 8114.
Dicha inspección se realizó el día 19 de febrero de 2013 por parte del Ing. Esteban Villalobos
Vega y la asistente de ingeniería Patricia Peralta Abadía.
El Ing. Kenneth Solano, director de la Unidad Ejecutora del Proyecto Cañas-Liberia, informó
a la Unidad de Puentes que este puente va a ser sustituido. Información sobre la sustitución
se incluye en el comunicado de prensa emitido por el MOPT el 22 de febrero de 2013 y
titulado "MOPT arranca con diseño y construcción de 18 puentes en ruta Cañas-Liberia". En
dicho comunicado se informa sobre la sustitución de la superestructura del puente sobre el
Canal de Riego Oeste, el inicio de los trabajos para el 22 de febrero de 2013 y la duración
del proyecto establecida en un plazo máximo de 18 meses. La información que aquí se
reporta sirve para conocer la condición del puente previo a su sustitución.
2. OBJETIVOS
Los objetivos de la inspección visual fueron los siguientes:
1. Realizar el inventario del puente utilizando la información incluida en los planos
originales de diseño y verificar la información durante la inspección realizada en sitio.
2. Efectuar una inspección visual de todos los componentes para evaluar su estado de
deterioro.
3. Evaluar la seguridad vial para reducir la probabilidad de accidentes.
4. Proporcionar recomendaciones generales para mantenimiento y/o reparación.
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5. Completar los formularios de inventario y de inspección del puente utilizando como
referencia el Manual de Inspección de Puentes del MOPT.
3. ALCANCE DEL INFORME
Este informe de inspección se limita a presentar recomendaciones generales para mejoras,
mantenimiento y reparación del puente y de estructuras o elementos conexos a éste, con
base en observaciones realizadas en sitio durante la inspección estructural y funcional del
puente.
Se entiende por inspección estructural y funcional el reconocimiento visual de todos los
elementos estructurales y no estructurales del puente incluyendo sus accesos y elementos
de la seguridad vial, a los cuales se tiene acceso por parte de un inspector o ingeniero
calificado con el fin de evaluar su estado de deterioro al día de la inspección. Para realizar
dicha labor, se utilizó como referencia el Manual de Inspección de Puentes del Ministerio de
Obras Públicas y Transportes (MOPT).
Como complemento a la inspección, generalmente se examinan los planos de diseño o los
planos de cómo quedó construido el puente. Con ello se busca comprender la estructuración
del mismo y se busca recolectar información que permita completar los formularios de
inventario, ya que en muchas ocasiones el inspector no tiene acceso físico y/o visual a
algunos componentes del puente.
Para éste puente en particular si se tuvo acceso al conjunto original de planos de diseño
pero de forma parcial ya que hacían falta dos láminas (lámina de “Viga Postensada (Para
alternativa 2 de Superestructura)” y lámina de “Detalles estructurales”) de un total de cinco.
En el caso que se quisiera verificar la capacidad estructural, hidráulica o funcional del puente
o la capacidad soportante del suelo se recomienda realizar una inspección detallada y
realizar ensayos especializados.
4. DESCRIPCIÓN
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El puente inspeccionado se encuentra en el kilometro 184+380 de la Ruta Nacional 1 y
permite atravesar el Canal de Riego Oeste. Desde el punto de vista administrativo, se ubica
en el distrito de Bagaces, del cantón de Bagaces, en la provincia de Guanacaste. Sus
coordenadas, en el sistema geográfico de ubicación, corresponden con 10°29'28.14"N de
latitud y 85°13'25.16"O de longitud. La figura 1 muestra la ubicación geográfica del puente en
la hoja cartográfica CAÑAS 1:50 000.
Figura 1. Ubicación del puente en la hoja cartográfica CAÑAS 1:50 000.
Las figuras 2 y 3 presentan dos de las vistas principales del puente, la vista a lo largo de la
línea de centro y una vista lateral respectivamente. La figura 4 muestra la identificación
utilizada en este informe cuando se hace referencia a ciertos elementos del puente, la cual
también coincide con la que se utiliza en los planos. La Tabla 1 resume las características
básicas del puente. En el Anexo B se adjunta el formulario de inventario donde se incluyen
las características básicas de la estructura.
Puente Canal de Riego Oeste
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Figura 2: Vista a lo largo de la línea de centro del puente sobre el Canal de Riego Oeste.
Figura 3: Vista lateral del puente sobre el Canal de Riego Oeste.
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Figura 4: Vista en planta y elevación en planos estructurales y nomenclatura utilizada para la
identificación de los distintos componentes del puente sobre el Canal de Riego Oeste.
A Bagaces
A Cañ
as
Bastión 2
Bastión 1
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Tabla No 1. Características básicas del puente Canal de Riego Oeste.
Geometría
Tipo de estructura Puente
Longitud total (m) 22,4
Ancho total (m) 9,12
Ancho de calzada (m) 7,32
Número de tramos 1
Alineación del puente Sesgado con un ángulo de 13º
Número de carriles 2 (1 por sentido)
Superestructura
Número de superestructuras 1
Tipo de superestructura (elementos principales)
Superestructura, tipo viga simple con vigas principales tipo T de concreto reforzado
Tipo de tablero Losa de concreto reforzado
Apoyos Tipo de apoyo en bastiones
Bastión 1: apoyo fijo Bastión 2: apoyo fijo
Tipo de apoyo en pilas No aplica
Subestructura
Número de elementos Bastiones: 2
Pilas: 0
Tipo de bastiones Bastión 1: tipo marco de concreto reforzado Bastión 2: tipo marco de concreto reforzado
Tipo de pilas No aplica
Tipo de cimentación Placa
Diseño y construcción
Especificación de diseño original No se tiene información
Carga viva de diseño original No se tiene información
Especificación utilizada para el reforzamiento/ rehabilitación
No se tiene información
Carga viva de diseño utilizada para el reforzamiento/ rehabilitación
No se tiene información
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5. ESTADO DE CONSERVACION Y SEGURIDAD VIAL DEL PUENTE
Los resultados de la inspección del puente se presenta en 4 áreas: (a) Seguridad vial, (b)
Superficie de rodamiento, accesorios, accesos y otros (c) Superestructura y (d)
Subestructura. De esta manera se describe la condición del puente de una manera simple y
ordenada y al mismo tiempo se ofrecen recomendaciones para realizar mejoras, dar
mantenimiento y efectuar reparaciones. Estas observaciones y recomendaciones se
resumen en las Tablas No.2 a No.5 las cuales se presentan a continuación.
En el Anexo C se incluye el formulario de inspección rutinaria del puente en donde se evalúa
el grado de daño de sus elementos. La información incluida en este formulario se puede
registrar en el programa informático del Sistema de Administración de Estructuras de
Puentes (SAEP) administrado por el MOPT.
Tabla No 2. Estado de la seguridad vial.
Elementos Observaciones Recomendaciones
2.1. Barrera vehicular
La barrera presentaba agrietamiento transversal en la superficie superior de su viga longitudinal, cerca del remate oeste del Bastión 1, lo cual podría estar relacionado con un asentamiento en el bordillo de seguridad debido a una grieta diagonal ubicada en esa misma zona (Ver figura 5).
También se pudo identificar desprendimiento de concreto debido a impacto y acero de refuerzo expuesto con evidencia de inicios de corrosión en el remate de la barrera este del Bastión 2 (Ver figura 6).
El puente va a ser sustituido y por lo tanto no se brindan recomendaciones para mejorar su condición actual.
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Tabla No 2 (Continuación). Estado de la seguridad vial.
2.2. Guardavías El puente no contaba con guardavías en ninguno de los accesos (Ver figura 7).
El puente va a ser sustituido y por lo tanto no se brindan recomendaciones para mejorar su condición actual.
2.3. Aceras y sus accesos
El puente no tenía aceras, sino un bordillo de seguridad con un ancho efectivo de 0,55 m, el cual era menor al ancho de 1,20m recomendado por la ley 7600.
Sin embargo, el puente se ubicaba en una zona de la Ruta 1 con tráfico peatonal mínimo y por lo tanto no eran requeridas las aceras que cumplan con dicha ley.
2.4. Identificación El puente se encontraba identificado con el nombre del canal sobre el que cruza con rótulos del MOPT.
Sin embargo, no se indicaba la fecha de construcción ni el número de la ruta.
2.5. Señalización La demarcación horizontal sobre el puente y en los accesos estaba borrosa, principalmente la línea centro de la carretera (Ver Figura 8)
Se observó pérdida y mantenimiento inadecuado de algunos captaluces (Ver figura 8).
Las barandas y bordillos de seguridad se encontraban pintados con pintura reflectiva, como parte de la señalización vertical del puente. Esta pintura presentaba desgaste (Ver figura 9).
2.6. Iluminación El puente no contaba con iluminación.
Sin embargo, ésta no es necesaria ya que el tránsito peatonal es despreciable.
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Tabla No. 3. Estado de conservación de la superficie de rodamiento, accesorios, accesos y otros.
Elementos Observaciones Recomendaciones
3.1. Superficie de rodamiento
La superficie de rodamiento consistía de la misma losa de concreto del puente la cual exhibía desgaste. La condición estructural de la losa se describe en el punto 4.1 Losa de Concreto (Ver figuras 15 y16)
El puente va a ser sustituido y por lo tanto no se brindan recomendaciones para mejorar su condición actual.
3.2. Sistema de drenaje de accesos
Ambos accesos no contaban con un sistema de drenaje. (Ver figura 10).
3.3. Accesos Había agrietamiento en dos direcciones en la superficie de rodamiento asfáltica (Ver figura 11).
3.4. Bordillos y ductos de drenaje del puente
Se observó acumulación de sedimentos a lo largo de los bordillos (Ver figura 12).
Los drenajes de las superestructuras tenían tubos de extensión, sin embargo estos mostraban signos de oxidación. Además, algunos evidenciaban que su longitud y/o ángulo de inclinación no era suficiente y descargaban directamente sobre las vigas principales (Ver figuras 13 y 14).
3.5. Juntas de expansión
No se observaron problemas con las juntas de expansión de ambos extremos del puente.
3.6. Vibración del puente
Se percibió una vibración moderada con el tránsito de vehículos pesados que se consideraba normal.
3.7. Cauce del canal
No se observaron daños en el cauce del canal
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Tabla No 4. Estado de conservación de la superestructura.
Elementos Observaciones Recomendaciones
4.1. Losa de concreto En la superficie superior de la losa de concreto se pudo observar agrietamiento en una y dos direcciones, así como desprendimientos de concreto en algunas secciones de la losa (Ver figuras 15 y 16).
En la superficie inferior de la losa se observó un deterioro generalizado a lo largo de la misma. Se pudo apreciar agrietamiento en dos direcciones, así como principios de delaminación y eflorescencia a lo largo de las grietas (Ver figura 17).
El puente va a ser sustituido y por lo tanto no se brindan recomendaciones para mejorar su condición actual.
4.2. Vigas Principales de concreto
Se observó grietas por cortante y por flexión a lo largo de las vigas. Cerca de los apoyos, las grietas tenían un ancho de 0,40 mm (Ver figuras 18 y 19).
4.3. Vigas Diafragma de concreto
Se observó grietas por cortante en las vigas diafragma internas con un ancho importante, e incluso con pérdida de sección. (Ver figura 20).
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Tabla No. 5. Estado de conservación de la subestructura
Elementos Observaciones Recomendaciones
5.1. Apoyos Los apoyos de las vigas interiores tenían las previstas para la colocación de pernos pero estos no estaban. No se encontró ninguna información concluyente al respecto en las láminas disponibles de los planos (Ver figura 21).
En los apoyos dentro de las llaves de cortante sísmico se observó en algunos casos acumulación de sedimentos (Ver figura 22).
Se observó oxidación y signos de corrosión en los pernos y placas de los apoyos (Ver figura 22).
Los apoyos del puente van a ser sustituidos en el corto plazo por lo tanto no se brindan recomendaciones para mejorar su condición actual.
5.2. Bastiones
No se observaron daños en la viga cabezal.
No se observaron daños en la pared del cabezal.
No se observaron daños en los pedestales de la viga cabezal.
No se observaron daños en los aletones.
No se tuvo acceso visual al cuerpo del bastión.
Se recomienda realizar una evaluación estructural y sísmica de los bastiones para determinar su capacidad en el caso que se decida reutilizarlos como apoyo de la nueva superestructura del puente.
Cumplir con las recomendaciones brindadas en el Informe Final de Análisis Hidráulico del Puente Canal de Riego Oeste (Porras, 2011), con respecto a ubicar las vigas de la superestructura de tal manera que su cuerda inferior se encuentre al menos 80cm por encima del nivel más alto del revestimiento de concreto del canal, en el caso que se decida reutilizar los bastiones como apoyo de la nueva superestructura del puente.
5.3. Cimentaciones de bastiones
No se tuvo acceso visual a las cimentaciones.
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Figura 5: Agrietamiento de la barrera y el bordillo de seguridad cerca del remate oeste del
Bastión 1.
Figura 6: Acero de refuerzo expuesto y desprendimiento del concreto en el remate de la
barrera este del Bastión 1.
Grieta diagonal en el
bordillo de seguridad
Agrietamiento en la barrera
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Figura 7: Faltante de guardavías. Caso del acceso sur.
Figura 8: Demarcación horizontal borrosa, así como pérdida y mantenimiento inadecuado de
captaluces.
No hay guardavías
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Figura 9: Desgaste de la pintura reflectiva de barandas y bordillos de seguridad.
Figura 10: Falta de sistema de drenaje en los accesos. Caso del acceso sur.
Falta de sistema
de drenaje
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Figura 11: Agrietamiento en dos direcciones en la superficie de rodamiento de los accesos.
Caso del acceso sur.
Figura 12: Acumulación de sedimentos a lo largo de los bordillos de seguridad, sentido
Cañas-Bagaces.
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Figura 13: Tubos de extensión de los drenajes con signos de oxidación.
Figura 14: Tubos de extensión de los drenajes que descargan directamente sobre las vigas
principales.
Descarga sobre
la viga principal Descarga sobre
la viga principal
Oxidación
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Figura 15: Desprendimiento de concreto de la superficie superior de la losa de concreto.
Figura 16: Agrietamiento en dos direcciones de la superficie superior de la losa de concreto.
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Figura 17: Agrietamiento en dos direcciones de la superficie inferior de la losa de concreto.
Figura 18: Grietas por cortante en las vigas principales cerca de los apoyos, con un ancho
de 0,40 mm.
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Figura 19: Grietas por flexión y por cortante en las vigas principales de concreto.
Figura 20: Grietas por cortante en las vigas diafragma de concreto.
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Figura 21: Ausencia de pernos en los apoyos de las vigas interiores.
Figura 22: Oxidación en los pernos y placas de los apoyos, y acumulación de sedimentos.
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6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
En este informe se presentan las observaciones realizadas durante la inspección visual del
puente sobre el Canal de Riego Oeste ubicado en la ruta nacional Cañas - Liberia (Ruta
Nacional No. 1).
Con base en lo observado y según la clasificación que se presenta en la Tabla A-1 del anexo
A, se concluye que el estado de conservación del puente es considerado como crítica debido
a las siguientes razones:
1. Se identificó un deterioro evidente en los apoyos sobre los bastiones del puente, donde
los pernos y placas muestran oxidación, hay acumulación de sedimentos dentro de las
llaves de cortante sísmico, además de que en los apoyos internos hay ausencia de
pernos.
2. Se observó que la losa presenta agrietamiento en una y dos direcciones a lo largo del
puente, tanto en la superficie superior como la inferior. Además se identificó eflorescencia
a lo largo de las grietas en la superficie inferior de la losa. También en su superficie
superior se observaron desprendimientos de concreto.
3. Se identificó que los diafragmas muestran grietas importantes por cortante, llegando
incluso en algunos casos a perder sección de concreto.
4. Se evidenció que las vigas principales muestran grietas por cortante y por flexión en todo
su largo. Cerca de los apoyos las grietas por cortante tienen un ancho de 0,40 mm.
5. Se observó que no se le brinda las condiciones de seguridad necesarias al tránsito
vehicular del puente. Esto se debe a que no hay guardavías, así como que la
señalización horizontal y vertical se encuentran borrosas y los captaluces están dañados
o faltantes.
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Además se observó lo siguiente:
1. La barrera presentaba agrietamiento transversal en la superficie superior de su viga
longitudinal, cerca del remate oeste del Bastión 1, lo cual podría estar relacionado con un
asentamiento en el bordillo de seguridad debido a una grieta diagonal ubicada en esa
misma zona Además presentaba desprendimiento de concreto y acero de refuerzo
expuesto en el remate de la barrera este del Bastión 2.
2. El puente se encontraba identificado con el nombre del canal sobre el que cruza con
rótulos del MOPT. Sin embargo, no se indicaba el número de la ruta.
3. Los accesos no contaban con un sistema de drenaje y había agrietamiento en dos
direcciones en su superficie de rodamiento asfáltica
4. En cuanto al sistema de drenaje del puente se observó acumulación de sedimentos a lo
largo de los bordillos. También los drenajes de las superestructuras tenían tubos de
extensión, sin embargo estos mostraban signos de oxidación. Además, algunos
evidenciaban que su longitud y/o ángulo de inclinación no era suficiente y descargaban
directamente sobre las vigas principales
El Ing. Kenneth Solano, director de la Unidad Ejecutora del Proyecto Cañas-Liberia, informó
que este puente va a ser sustituido. Información sobre la sustitución de éste puente se
presenta en el comunicado de prensa emitido por el MOPT el pasado 22 de febrero de 2013
y titulado "MOPT arranca con diseño y construcción de 18 puentes en ruta Cañas-Liberia".
En dicho comunicado se informa sobre la sustitución de la superestructura del puente. Por lo
tanto, la información que aquí se reporta sirve para conocer la condición del puente previo a
su sustitución.
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A continuación se brindan algunas recomendaciones, en el caso de que se decida reutilizar
la subestructura del puente existente para apoyar la nueva superestructura.
1. En caso de que se decida reutilizar los bastiones existentes, se recomienda realizar una
evaluación estructural y sísmica de los bastiones para determinar si estos deben ser
sustituidos o pueden ser reutilizados.
2. Cumplir con las recomendaciones brindadas en el Informe Final de Análisis Hidráulico del
Puente Canal de Riego Oeste (Porras, 2011), con respecto a ubicar las vigas de la
superestructura de tal manera que su cuerda inferior se encuentre al menos 80cm por
encima del nivel más alto del revestimiento de concreto del canal.
En los anexos B y C se incluyen, respectivamente, los formularios de inventario e inspección
rutinaria del puente, en los cuales se recopilan la información básica del puente y se evalúa
el deterioro según las recomendaciones del Manual de Inspección de Puentes del MOPT. La
información presentada en estos formularios puede utilizarse para actualizar el programa
informático de gestión de puentes SAEP administrado por el MOPT.
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ANEXO A Tabla con criterios para clasificar el estado
de conservación del puente.
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Tabla A-1. Descripción de los niveles de clasificación cualitativa según el estado de deterioro del puente
CLASIFICACIÓN DESCRIPCIÓN DEL ESTADO DE CONSERVACION
MANTENIMIENTO GENERAL
No se han observado daños importantes. Podrían existir daños mínimos en
elementos no estructurales. Estos daños no implican un riesgo para la seguridad
de los usuarios del puente. Los daños requieren ser reparados durante los trabajos
de mantenimiento rutinario que se debería realizar. Por ejemplo: acumulación de
maleza y sedimentos sobre la calzada y en los accesos al puente, obstrucción de
los drenajes del puente y sus accesos, daños menores en las barandas existentes
y falta de señalización.
REGULAR
Se han observado daños en elementos no estructurales y daños mínimos en
elementos principales. Estos daños implican un riesgo bajo para la seguridad de
los usuarios. Se requiere brindar mantenimiento y realizar reparaciones mínimas lo
antes posible. Por ejemplo: daños mayores en barandas, decoloración o pérdida de
la señalización del puente (líneas de centro o de borde), faltante de captaluces o
delineadores verticales, oxidación localizada y baches en los accesos del puente.
DEFICIENTE
Se observan daños en elementos principales como vigas, losas, bastiones y pilas.
Estos daños no implican una reducción en la capacidad del puente. Además
existen daños que afectan la funcionalidad del puente. Es necesaria la intervención
inmediata para evitar que el daño se extienda o empeore y se convierta en crítico.
Por ejemplo: daños en juntas de expansión que requieren su sustitución, ausencia
de barandas, refuerzo expuesto, corrosión en elementos de acero, inicio de erosión
del cauce, comienzos de socavación, falta de mantenimiento en dispositivos de
amortiguamiento y rotura o pérdida de pernos en conexiones de elementos
secundarios.
CRÍTICO
Se observan daños severos en elementos principales como vigas, losas, bastiones
y pilas. Estos daños podrían implicar una reducción en la capacidad del puente y
podría ser necesario colocar una restricción de carga. Cuando el puente se
encuentra en este estado puede requerir de una intervención inmediata y la
realización de estudios para determinar la capacidad de carga. Entre los daños que
implican este estado se pueden mencionar: agujeros en losas, grietas en una y dos
direcciones en losas, grietas estructurales en elementos principales (grietas por
cortante y flexión), pérdida importante de sección en los elementos de acero por
corrosión, longitud de asiento insuficiente, socavación avanzada en pilas y
bastiones, rotura o pérdida de pernos en conexiones entre elementos principales y
grietas en placas de conexión.
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ANEXO B Formulario de inventario
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ANEXO C Formulario de inspección rutinaria
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Materiales y Modelos Estructurales
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Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Informe No. LM-PI-UP-PN11-2013 Fecha del emisión: 30 de setiembre 2013 Página 47 de 48
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales - Código Postal 11501-2060, Universidad de Costa Rica, Costa Rica - Tel. (506) 2511-2500 - Fax (506) 2511-4440 - E-mail:direcció[email protected]
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Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Informe No. LM-PI-UP-PN11-2013 Fecha del emisión: 30 de setiembre 2013 Página 48 de 48
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales - Código Postal 11501-2060, Universidad de Costa Rica, Costa Rica - Tel. (506) 2511-2500 - Fax (506) 2511-4440 - E-mail:direcció[email protected]
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