“Se debe utilizar pilotes de un buen diámetro, e ir a la profundidad necesaria”

“Se debe utilizar pilotes de un buen diámetro, e ir a la profundidad necesaria”

Por: Daniel Robles Vives

En todo puente se distinguen tres partes fundamentales: la superestructura, destinada a soportar las cargas y trasmitir las reacciones a la subestructura; la subestructura, soporta a la superestructura y transmite las cargas
a los elementos de la cimentación; la cimentación que trasmite las cargas al suelo de cimentación. La cimentación
se encuentra debajo del terreno, es lo último que se diseña, pero es lo primero que se construye; es la parte no visible del puente. La cimentación puede ser superficial o profunda.

La subestructura está conformada por pilares y/o estribos y en algunos casos, además por bloques de anclaje. Para la cimentación profunda, antiguamente se utilizaba los cajones de cimentación (caissons), actualmente, lo que más se utiliza, son los pilotes. La mayor causa del colapso de varios puentes durante el fenómeno El Niño, ha sido por la falla de los pilotes, por lo tanto, es un tema de suma importancia que debe ser tratado y solucionado apropiadamente. Hay varios tipos de pilotes, en esta entrevista nos vamos a referir a la cimentación de puentes con pilotes de concreto.
El Ing. Jack Lopez Acuña, especialista en ingeniería de puentes a nivel nacional, nos comenta sobre algunos aspectos importantes a ser tomados en cuenta en el diseño y la construcción de la cimentación de los puentes. El mensaje: al proyectar y construir puentes, no se debe reducir el ancho del cauce natural del río, y en cuanto al tipo de cimentación, recomienda el uso de pilotes de concreto de gran diámetro para soportar socavaciones máximas y sismos extremos. Con pilotes tipo drilled shafts, se logra garantizar el no colapso del puente y así que puedan perdurar en el tiempo.

Cuando hablamos de cimentación profunda para puentes, desde su experiencia ¿Qué consideraciones se deben tomar para diseñar y construir estas estructuras?
En primer lugar, recomiendo tomar en cuenta la experiencia del colapso de los puentes por efecto del fenómeno El Niño de los años 1983 y 1998. El 83, los puentes colapsaron por lo siguiente:
– Por reducir el ancho del cauce natural de los ríos. Los puentes tenían una longitud menor a la que debían tener,
porque de manera irresponsable redujeron el ancho del cauce mediante rellenos, y eso incrementó la velocidad
de las aguas y la profundidad de socavación.
– Porque los pilotes eran de poco diámetro: Los pilotes de poco diámetro (0.45m de diámetro), . pueden trabajar
bien en condiciones de servicio, pero al aumentar el caudal de los ríos a niveles cercanos a los máximos, la
socavación deja parte de los pilotes desprotegidos del suelo que os rodea, sometidas al empuje de las aguas, y
al no tener la capacidad de flexocompresión suficiente, se quebraron, y los puentes colapsaron.
El Gobierno Regional de Piura, para reconstruir los puentes en el menor tiempo posible, convocó la licitación para la reconstrucción de los puentes, por la modalidad de concurso oferta, a suma alzada.

En nuestro país no existen normas apropiadas para la licitación de obras públicas bajo la modalidad de diseño-construcción a suma alzada; por lo que como resultado de esas licitaciones se construyeron nuevamente puentes de menor longitud, con cimentación vulnerable a los efectos de socavación, y por eso colapsaron nuevamente por efecto de El Niño de 1998. No se aprendió la lección del 83, se repitieron los mismos errores de diseño, licitaciones inapropiadas con bases y términos de referencia obsoletos e inconvenientes para el país.

¿A qué se debió que suceda esto? ¿Qué pasó en aquel entonces con los puentes licitados?
Como le manifesté, licitaciones inapropiadas y normas y criterios de diseño obsoletos. Por ejemplo, en Piura, en aquella época, se licitó el Cuarto Puente de Piura, las bases indicaban que se requería un puente de 210 m de longitud, que sea el nuevo símbolo de Piura para el nuevo milenio. Nos presentamos 11 consorcios, con propuestas para ese rango de longitud, pero uno de los postores, propuso un puente de solamente 150 m de longitud, con una propuesta económica bastante menor al valor referencial, y ganó la licitación. Para eso, rellenó 50m del cauce, y además colocó pilares cada 25m. Cual fue el resultado para la ciudad? Ahora, en ese relleno, se encuentra un grifo.
Ese hecho, causó el colapso de los puentes El Viejo y Bolognesi que no pudieron soportar la mayor socavación y empuje de aguas del río Piura, por efecto de la reducción del ancho del cauce en el Cuarto Puente, hoy, puente Cáceres. La reducción del ancho del cauce no solamente causó el colapso de los puentes El Viejo y Bolognesi, sino la muerte de varias personas. La ingeniería puede aceptar eso sin decir nada?
El 98, colapsaron igualmente, los puentes Carrasquillo, Simón Rodriguez, Bocapan, etc, etc. La socavación general, es la remoción del material del cauce por el flujo del agua del río, es un fenómeno natural de largo plazo. La socavación localizada es la que adicionalmente se produce alrededor de los obstáculos (pilares del puente) que
encuentra el río, es la socavación más peligrosa.
El puente Bolognesi, que colapsó el 98, era un puente de varios tramos simplemente apoyados, con pilotes de poco diámetro. Por causa del estrechamiento en el Cuarto Puente, aumento la velocidad del río Piura, los pilotes del pilar central se quebraron y colapsaron dos tramos de ese puente.
Después de eso, quedó la conclusión equivocada, que los puentes no debían tener apoyos dentro del cauce, que debían ser de un solo tramo, y por eso, para la reconstrucción del puente Bolognesi, el residente Fujimori, seleccionó la alternativa del puente en arco de tablero inferior.
Los especialistas en puentes, conocen que con un diseño apropiado, si es posible construir puentes seguros y durables, con pilares dentro del cauce, pero esos pilares deben tener cimentación con capacidad a flexocompresión suficiente para soportar máximas socavaciones y sismos severos.
Otro punto importante en las cimentaciones es el tema del pilotaje.

¿Qué consideraciones son necesarias en este aspecto?
En primer lugar, al proyectar los puentes, se tiene que cumplir las normas técnicas vigentes. Que normas técnicas? Allí surge el primer problema. Lo primero a cumplir deben ser las normas nacionales, pero resulta que en general, las normas nacionales son insuficientes, incompletas y desactualizadas. Por lo tanto, por ahora, para el diseño y la construcción de puentes, lo que se tiene que utilizar son las especificaciones de diseño y construcción de la AASHTO en su última edición.
Para determinar la longitud del puente, utilizar ancho del espejo de agua correspondiente el caudal de diseño (100 años de período de retorno), y para garantizar la seguridad de la cimentación y el no colapso, considerar la socavación máxima para un caudal de 500 años de período de retorno.
Ya no se debe permitir que se proyecten y construyan puentes de menor longitud de lo necesario, por el solo hecho de considerar que así se ahorra dinero, y/o se va ganar la licitación. Si al río se le quita parte de su cauce, en algún momento ese río va querer ocupar su ancho natural; y en ese proceso, se presentan los daños al puente y a los accesos mal proyectados.
Si bien es cierto, antiguamente se realizaban cimentaciones profundas, en éstas se utilizaban pilotes de poca dimensión. Sin embargo, esto depende bastante del calculista del puente, el cual debe determinar la dimensión del pilote; si bien es cierto, antes se utilizaban pilotes con poco diámetro, entre 40 cm y 30 cm, debajo de un puente había varios pilotes. Por ejemplo, debajo de un puente habían 16 pilotes de 40 cm de diámetro, pero qué sucede, a la hora que hay socavación, cuando se pierde el material, esos pilotes quedan como unos ‘palitos’, los cuales soportan
el empuje del río pero tienen poco diámetro, entonces con ese empuje fallan, esos puentes que tenían esos pilotes antiguos, con la socavación no aguantaron y cedieron; en todo el norte del país sucedió lo mismo, en total fallaron unos 18 puentes, esto por construir puentes de menor longitud, con cimentación no muy profunda y los pilotes de no mucho diámetro.

¿De qué depende colocar pilotes con un mayor diámetro de ancho y una mayor profundidad?
El utilizar uno u otro tipo de cimentación o pilote, depende del proyectista del puente y de los equipos de construcción disponibles en nuestro país. Antiguamente en el Perú no existían empresas con equipo para la construcción de pilotes de gran diámetro, por eso para la cimentación profunda, se tenía la limitación de utilizar los cajones de cimentación o los pilotes de poco diámetro (0.45m).
Desde el año 98, ya existen varias empresas con equipo para construir pilotes de concreto desde 1.00 m hasta 1.80 m. de diámetro. En Bolivia, hace más de 30 años que el ministerio de obras públicas tiene equipo propio para la construcción de pilotes de concreto de gran diámetro, es una muestra más del retraso que tenemos en nuestra ingeniería de puentes.

¿Cuándo el suelo es de baja resistencia que otras medidas se deben tomar?
Lo fundamental es lo siguiente, si el suelo es malo, lo apropiado es utilizar pilotes, calcular bien el diámetro de los mismos e ir hasta a la profundidad necesaria. Por ejemplo en el puente de la Bahía de San Francisco, que está en un suelo de baja calidad y de alta sismicidad, los pilotes son de 100 metros de longitud y tres metros de diámetro.
Para el Puente NANAY en Iquitos, que será el puente atirantado de mayor longitud del país, hemos proyectado pilotes de hasta 60 m de profundidad.

¿Qué pasa con la normativa vigente? ¿Actualmente se tiene un control de este tema?
Actualmente, en materia de puentes, el aspecto normativo y administrativo en nuestro país, es un caos, que impide
el desarrollo de nuestra ingeniería de puentes y que en los últimos años se ha dañado la ingeniería nacional y nuestra infraestructura vial. Con ese programa, se ha llevado a los límites de subdesarrollo de país de cuarto mundo. El programa nacional de los 1,000 puentes y la importación de puentes modulares tipo panel, ha reducido los concursos de ingeniería de puentes, a simples procesos de compra de bienes. En lo que se refiere a la cimentación de los puentes, materia de esta entrevista, con el programa de puentes modulares, la cimentación se ha eliminado y/o reducido al mínimo, a simples apoyos superficiales de concreto, propio de los puentes temporales y de emergencia.
Pero que ahora, se han colocado como puentes definitivos.
Respecto a su pregunta sobre la normativa vigente y el control en ese tema, la situación es la siguiente: De acuerdo al Manual de Diseño de Puentes del MTC (2003), mientras se perfeccione ese documento se debe utilizar las Especificaciones AASHTO LRFD, hasta allí, está bien, pero en realidad que está sucediendo? Tenemos una segunda
invasión española, que viene ejecutando una gran cantidad de proyectos de puentes y viaductos en Lima y en el país
entero, que al diseñar los puentes, mezclan inapropiadamente las normas técnicas peruanas con las normas españolas y los eurocódigos. Todas las normas son buenas, si se utilizan de manera racional e integral, lo malo y negativo, es cuando se mezclan de manera inapropiada, y eso se está haciendo en muchos casos.
En los proyectos de las concesiones, la situación es aún más crítica, se diseña mezclando normas técnicas, no en todos los casos, pero en la mayoría de los casos, con la premisa de construir la obra de menor costo, de la menor inversión y la mayor rentabilidad.
Si bien es cierto, las normas en nuestro país están desactualizadas, lo que se tiene que utilizar, son las últimas normas americanas; por otro lado, hay que tener mucho cuidado puesto que el contratista muchas veces por abaratar los costos, usa las recomendaciones menores; ahora es mucho más peligroso puesto que con la llegada de tantos profesionales extranjeros, los cuales vienen con experiencias diferentes y de todo tipo que no corresponden a la realidad nacional, puesto que en el país tenemos ríos torrentosos y alta sismicidad, muy diferente a España o Brasil.
Por otro lado, existe otro problema muy grande en nuestro país y es el tema de las concesiones viales. Se dan concesiones viales con términos de referencia inapropiados, por ejemplo, se establece en los contratos que la norma a utilizar es la norma E.030 de diseño sismo resistente de edificaciones (RNE), y ¿en segunda prelación los EUROCÓDIGOS? Es lo que se ha establecido para la Linea 2 del Metro, posiblemente también el mismo error en la Linea Amarilla, Vias de Lima, etc, etc. ¿Quién hace esos términos de referencia y contratos? Es evidente que es desde esa etapa se viene fomentando el caos y la irregularidad. Donde está la supervisión? Porqué se permite que la supervisión sea pagada por el mismo concesionario? Se puede ser juez y parte? Como una anécdota: En una reunión que tuve hace dos años con un concesionario, no aprobé su propuesta de cimentación superficial de un puente sobre el río Rimac, y le mostré que en un puente adyacente, otro concesionario estaba ejecutando cimentación profunda mediante pilotes, era el mismo río, y que su propuesta no tenía sustento. Su respuesta fue: ellos tiene un contrato a precios unitarios, mi contrato es a suma alzada. Yo renuncié a continuar como supervisor, pero otra persona, lamentable peruano, aprobó.
Eso debe terminar, se requiere una nueva generación de concesiones e ingenieros peruanos al frente de los proyectos de nuestro país, es lo que llamo, las concesiones 5G, de quinta generación. En Colombia están en la concesiones 4G, nosotros tenemos que hacer algo mejor, para recuperar el tiempo perdido. Se requiere pasar a la etapa, de la conquista del Perú, por los peruanos y la ingeniería peruana al frente de los proyectos. Es la cimentación que se requiere, para el desarrollo de nuestro país.

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