ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA PROYECTOS DE PUENTES, Apuntes de Ingeniería Civil

¡Descarga ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA PROYECTOS DE PUENTES y más Apuntes en PDF de Ingeniería Civil solo en Docsity! MODULO 03: SUPERESTRUCTURA. ÍTEM Nº12. VIGA POSTENSADA TIPO P (UNIDAD: M) 1. DESCRIPCION. Esta Especificación se aplica a la ejecución de estructuras de hormigón postensado y porciones de hormigón postensado en estructuras compuestas, construidas de conformidad con los alineamientos, cotas, pendientes y dimensiones indicadas en los planos. Como la provisión y colocación de todos los elementos de acero en obras de hormigón postensado, de acuerdo a las dimensiones y cantidades indicadas en los planos. En caso de no encontrarse alguna especificación en este capítulo los usuarios deberán referirse al "Standard Specifications for Construccion of Roads and Bridges on Federal Highway Projects", FP-85, en su última versión, y "Methods of Sampling" de la AASHTO El trabajo incluirá la manufactura, transporte y almacenamiento de vigas, losas y otros elementos estructurales de hormigón premoldeado, presforzados por el método postensado. También incluirá la instalación de todos los elementos postensado premoldeados. 2. MATERIALES. 2.1 ENCOFRADOS Y APUNTALAMIENTOS. El CONTRATISTA podrá usar encofrados en superficies expuestas o sujetas a la acción del flujo de agua, encofrados de madera compensada o encofrados metálicos. Para las estructuras que no están expuestas a la acción del agua, podrá emplearse madera común. Sin embargo, deberán cumplir las normas ACI – 318 o las normas AASHTO para puentes. Las cimbras de las estructuras en ejecución, deberán constituirse con piezas de madera o metálicas sin deformaciones, defectos, irregularidades o puntos frágiles. 2.2 ACERO PARA POSTENSADO. Los materiales empleados en armaduras de postensado serán los indicados en los planos y deberán llenar las siguientes exigencias: Alambre de alta resistencia a la tracción, de acuerdo con ASSHTO M 204 y ASTM A-421, trenza de alambre de alta resistencia a la tracción, o cuerda conforme a lo dispuesto en ASSHTO M-203 y ASTM A-416. En caso de no figurar en los planos, se deberán emplear torones grado 270 K, de acuerdo con ASTM A-416, cuyas características son: • Diámetro nominal de cordón, trenza o torón en pulgadas: ½ • Resistencia a la rotura del cordón, mínimo en kilos: 18.734 • Area del acero del cordón, en centímetros cuadrados: 0.987 • Peso nominal del cordón, kilos por millar de metros: 775 Requisitos del límite de fluencia: mínimo de 0.85 de la resistencia a la rotura • Carga inicial, en kilos: 1,873 • Carga mínima al 1% de extensión, en kilos 15.468 2.3 ACERO SUPLEMENTARIO. El acero suplementario deberá atender la especificación ACERO ESTRUCTURAL, descrito para el Ítem Nº10 del Módulo 2 (INFRAESTRUCTURA) 2.4. VAINAS. Las vainas son los conductos que sirven para aislar los cables del hormigón debiendo ser metálicas, galvanizadas, herméticas, flexibles, y lo suficientemente resistentes para mantener su forma bajo la acción de fuerzas que tendrán que resistir. Tendrán un diámetro interno mayor en 3/8" que el correspondiente a los torones, y el área del ducto deberá ser por lo menos 2.5 veces mayor que el área del acero postensado en el ducto. Cuando se especifique la introducción de lechada de cemento a presión, los conductos deberán estar provistos de boquillas u otras conexiones adecuadas para la inyección de la lechada después de haberse terminado la operación de postensado. Siempre que fuere necesario, el INGENIERO podrá requerir la comprobación de los coeficientes de fricción cable-vaina para comparación con los valores teóricos utilizados en los cálculos. Las vainas deben estar debidamente aseguradas en su localización para prevenir movimientos. Las vainas de cables curvos deberán ser dotadas, en sus puntos más altos de purgadores constituidos por tubos plásticos de 1/2" de diámetro con sus debidos conectores, para evitar la formación de bolsas de aire o agua. En cables muy largos un purgador deberá ser previsto a un máximo de 40 m de separación. Antes del tesado la vaina deberá ser completamente limpia de toda suciedad por medio de un chorro de aire comprimido aplicado en una extremidad de la vaina; la operación deberá prolongarse hasta que no salga agua por la otra extremidad. El empleo de aceites, grasas o cualquier otra substancia destinada a reducir la fricción cablevaina solamente podrá ser empleado con previa autorización del INGENIERO y deberá ser retirada totalmente antes del tesado por medio de chorro de agua, hasta que la vaina quede totalmente limpia, sin riesgos para la posterior adherencia cable-vaina a través de la inyección del cable. Después de instalar las vainas en su posición final dentro del encofrado, los extremos deberán estar cubiertos para prevenir el ingreso de agua o suciedad. 2.5. CONOS DE ANCLAJE. Deberán estar de acuerdo con las prescripciones del sistema de postensado a ser utilizado, es decir para el grado 270 K e indicado en los planos. 2.6 HORMIGON. Deberá cumplir lo prescrito en la Especificación para el ÍTEM 9 del módulo 2 (INFRAESTRUCTURA). La resistencia del hormigón será la establecida en los planos, formularios de propuesta o Especificaciones Técnicas Especiales. En caso de no encontrarse alguna especificación en este capítulo los usuarios deberán estar de acuerdo con lo especificado en las Normas Americanas de ACI, de la AASHTO y de la ASTM, no debe ser realizado ningún trabajo, ni tampoco utilizar ningún material que no haya sido debidamente examinado y aprobado por la SUPERVISIÓN. La resistencia del hormigón será la establecida en los planos, formularios de propuesta o Especificaciones Técnicas Especiales. 2.7 APOYOS Y JUNTAS DE DILATACION. Deberán cumplir las cláusulas pertinentes de la Especificación Técnica del ítem 11 Apoyos de Neopreno e ítem 18.junta de dilatación elastomérica serie WD-125 3. EQUIPO. La naturaleza, capacidad y cantidad de equipo a ser utilizado dependerá del tipo y dimensiones del servicio a ejecutar. El CONTRATISTA presentará una relación detallada del equipo a ser empleado en cada obra o en el conjunto de obras para su análisis y aprobación por parte del INGENIERO, quién podrá instruir al CONTRATISTA que modifique su equipo a fin de hacerlo más adecuado a los objetivos de la obra. A no ser que el INGENIERO ordenase algo distinto, el CONTRATISTA deberá demostrar que tendrá disponible un técnico experimentado en el método aprobado de postensado, para garantizar la correcta utilización del equipo de postensado a fin de alcanzar los resultados requeridos. Este técnico deberá permanecer en la dirección de los servicios de tesado en todas sus fases y operaciones. 4. EJECUCION. 4.1 ENCOFRADOS Y APUNTALAMIENTO. Los encofrados deberán tener rigidez suficiente para no deformarse cuando sean sometidos a esfuerzos durante la construcción. Los encofrados deberán proyectarse, de modo que la reutilización no cause daño al hormigón y que soporten el efecto de vibración del hormigonado y de cargas del hormigón. El CONTRATISTA deberá someter a la aprobación de la SUPERVISIÓN el tipo de encofrado a emplear, el sistema de montaje, amarre y desamarre. El CONTRATISTA deberá garantizar calidad del material, su resistencia y su manipuleo. Los encofrados tendrán que ajustarse a la forma, trazado y dimensiones del hormigón indicados en el Proyecto y se mantendrán en el lugar por medio de viguetas, trabas, molduras de madera y travesaños oblicuos, de resistencia adecuada y en número suficiente para no ceder. Se deberá tener especial cuidado Dichos elementos se cortarán o soltarán de tal modo que la excentricidad lateral del pretensado resulte mínima. El tensado de la armadura activa no se iniciará hasta que se hayan efectuado los ensayos de resistencia a la compresión con cilindros de hormigón fabricados del mismo material y curados en idéntica forma, y estos demuestren que el hormigón del elemento que se someta a los esfuerzos de tensionado de los cables haya obtenido una resistencia a la compresión de por lo menos 28 MPa. Cuando esto suceda, el alargamiento del acero se efectuará por medio de gatos hidráulicos hasta la tensión indicada en los planos del Proyecto y esta será transferida a los extremos del anclaje. El proceso de tensado se llevará a cabo de manera que se pueda medir en todo momento la tensión aplicada y el alargamiento de los elementos de pretensado. Las pérdidas de preesfuerzo en el elemento, se determinarán de acuerdo al capítulo 5.9.3. del código AASHTO LRFD 2017. 4.5 OPERACIONES DE POSTENSADO. Las operaciones de postensado deberán cumplir las siguientes condiciones: a) Antes del inicio de postensado, se debe realizar una verificación rigurosa de todo el equipo a ser utilizado con la comparación de los manómetros a través de un manómetro patrón. b) El acero de alta resistencia destinado a la armadura de pretensado será del tipo y calidad indicados en los planos, debiendo preliminarmente satisfacer los siguientes requisitos generales: c) Deben presentar suficiente homogeneidad en cuanto a sus características geométricas y mecánicas. d) Estarán exentos de efectos perjudiciales rajaduras, escamas, oxidación y corrosión. e) Se almacenarán en lugares secos de modo que se evite una oxidación acentuada (el rollo más bajo de cada pila estar por lo menos 20 cm por encima del piso). f) Verificar si las posiciones de los cables y/o las vainas están suficientemente aseguradas por medio de separadores que eviten su desplazamiento durante el hormigonado. g) Verificar el fondo de los nichos, corrigiendo los defectos por medio de un mortero de cemento y arena en proporción 1:1, de manera que se obtenga una superficie perfectamente plana para el asentamiento de la prensa hidráulica. h) Verificar si los cables se encuentran sueltos dentro de sus vainas. i) Todo cable deberá poseer una tabla para ejecución del tesado, de modelo aprobado, en dos ejemplares, permaneciendo una copia en la obra y otra entregada al INGENIERO j) La colocación de las prensas y del equipo complementario debe ser realizada conforme las respectivas especificaciones. k) Las lecturas de presión manométrica deben ser acompañadas por las medidas de alargamiento correspondientes, llenando simultáneamente las tablas de control de postensado. l) El alargamiento corregido final debe ser comparado con el alargamiento teórico correspondiente que consta en la tabla de control de postensado. En esa comparación se pueden presentar dos casos: m) Que el alargamiento teórico sea alcanzado antes que la presión manométrica llegue al valor teórico correspondiente. En este caso se continúa bombeando hasta que el alargamiento alcance el valor teórico de la tabla, más un incremento del 5%, siempre que la nueva presión manométrica no sea inferior a 95% de la presión teórica. Si el nuevo alargamiento fue alcanzado con presión manométrica inferior al valor indicado, no se deberá proceder a colocar las cuñas y corresponde comunicar el hecho al INGENIERO. n) Que el alargamiento teórico no sea alcanzado, no obstante haberse llegado a la correspondiente presión manométrica teórica que consta en la tabla. En este caso, se incrementa la presión manométrica por etapas, con aumentos de presión de 5 kg/cm2, hasta que sea alcanzada la presión teórica más un aumento del 5%. Si aun así no se alcanza el alargamiento teórico no se colocarán las cuñas y se debe comunicar al INGENIERO. Los casos antes indicados pueden ocurrir como consecuencia de diversas causas que deberán ser eliminadas con anticipación: - Falta de comparación de los manómetros en relación al manómetro patrón. Esta comparación podrá ser realizada con un error admisible de ±5%. - Errores en la elaboración de los valores teóricos constantes en la tabla de tesado. - Infiltración de lechada de cemento en el interior de las vainas, con la obstrucción del cable en determinados puntos. - Error en el cálculo de los alargamientos corregidos. - Fricción excesiva del cable a lo largo de las vainas. El INGENIERO aprobará las soluciones a ser adoptadas en cada caso. Si la causa de los errores fuese consecuencia de la mala calidad del acero utilizado en la fabricación de los cables, éstos deberán ser sustituidos. El INGENIERO deberá ser notificado de toda ruptura de alambres para el correspondiente control de tensiones admisibles, tanto en el acero como en el hormigón. Condiciones requeridas. Los ensayos de tracción demostraran que el límite de proporcionalidad tensión de fluencia, tensión de rotura y módulo de elasticidad será igual o superior a los mínimos fijados. En el ensayo de doblado, la muestra soportara el doblado de su radio mínimo de curvatura respectivo sin sufrir rotura o fracturación alguna. Las cotas relativas a las posiciones de los cables serán rigurosamente verificadas antes del hormigonado. En ocasión del pretensado, los alargamientos, las tensiones y el anclaje serán verificados por Supervisión. Para el control del pretensado se preparará un cuadro donde se registrarán las tensiones y los alargamientos de los cables, en las extremidades. Lugar de moldeado. El moldeado de los miembros estructurales de hormigón pretensado se realizará en cualquier lugar elegido por la Empresa, previa aprobación de Supervisión. Antes que se apruebe cualquier lugar en un terreno de propiedad municipal, para ser usado como zona de moldeado, la Empresa remitirá a Supervisión un plan de preparación de dicho terreno, indicando el emparejamiento y alteración del mismo. Después de terminar el trabajo, el lugar así utilizado será librado del equipo y restaurado en lo posible a su condición primitiva. Curado. Una vez terminado el vaciado del hormigón se efectuará el curado mediante el humedecimiento continuo de todas las superficies. En caso que la Empresa resuelva practicar el curado por cualquier otro método, este y sus detalles serán sometidos a la aprobación de Supervisión. 4.6 INYECCION. Los miembros de la estructura post-tensionada deberán ser del tipo no adheridos, en el que el acero a ser tensado es introducido en conductos de metal flexible, moldeados en el hormigón y adheridos al hormigón circundante, llenando los tubos o conductos con lechada de cemento. La lechada deberá consistir de una mezcla de cemento y arena fina (que pase el tamiz No. 30) en la siguiente proporción por volumen: una parte de cemento Portland, por 0,75 (como máximo) de arena y 0,75 (como máximo) de agua. Dentro de los límites especificados, se cambiará las proporciones de arena y de agua, para obtener la resistencia y fluidez requeridas. A criterio del INGENIERO, la lechada podrá ser constituida por mezcla de una parte de agua para dos partes de cemento. Toda la armadura para ser adherida deberá estar libre de suciedad, moho, grasa u otras sustancias deletéreas. Antes de la lechada, los conductos deberán estar libres de agua, suciedad o cualquier otra sustancia extraña. Se soplarán los conductos con aire comprimido hasta que no salga agua a través de ellos. Para las piezas largas con cables trensados revestidos, puede ser necesario un tubo o caño abierto en la parte más baja del conducto. La lechada deberá ser fluida, similar a la consistencia de la pintura gruesa, pero proporcionada de modo que el agua libre no se separe de la mezcla. Puede añadirse polvo de aluminio áspero en una cantidad de 10 gr por bolsa de cemento o seguir las especificaciones del proveedor para tal efecto. Se pueden usar plastificantes comerciales, empleados con la recomendación del fabricante, siempre que no contengan ingredientes que sean corrosivos al acero. Se ejercerá la suficiente presión en las inyecciones de cemento para forzar la lechada íntegra a través del conducto, teniendo cuidado de que no se produzca la ruptura de los conductos. El control de inyección se hará mediante fichas para este objeto, de modo de poder controlar el volumen de inyección que ha sido introducido en una vaina. Esta ficha será aprobada por el INGENIERO. 4.7 Hormigón Postensado El hormigón no se fundirá en el encofrado hasta que Supervisión haya inspeccionado la disposición del acero pasivo, ductos, anclajes y aceros de pretensado y los haya aprobado. El acero de alta resistencia, disponible para la obra, no se tensionará a esfuerzos mayores del 81% de la resistencia a la rotura del mismo. Después del anclado, el esfuerzo de tensionado disminuirá al 70% de la resistencia a la rotura del acero de preesfuerzo como máximo, esta tensión no será superada en ningún punto de la longitud de los cables. Ensayos de control. La empresa presentara certificados sobre la calidad de los aceros, cubriendo principalmente lo siguiente: a) Diafragma de cargas – deformaciones por cada lote. b) Resistencia a la tracción, incluyendo la determinación de fluencia, tensión de rotura, módulo de elasticidad y límite de proporcionalidad. Además, se realizará un ensayo a la tracción para determinar la resistencia a la rotura del acero de preesfuerzo por cada lote empleado para la construcción de las vigas postensadas. 5. CONTROL POR EL INGENIERO. 5.1 NIVELACION. Para que sea garantizada la ejecución de la obra, en obediencia a las cotas fijadas en el proyecto, deberá emplearse un sistema adecuado al tipo de obra, para el control de las deformaciones propias del hormigonado y/o postensado. Además de los controles ya establecidos en las respectivas Especificaciones para los trabajos y materiales que integran la estructura, deberán ser efectuadas las verificaciones y controles detallados en la Cláusula 4 de la presente especificación, así como también cualquier otra verificación que juzgue necesaria el INGENIERO. 5.2 TOLERANCIAS. El peso real de los alambres y cables debe ser igual a su peso nominal con tolerancia de ± 6% para diámetros iguales y superiores a 3/8", y de ± 10% para diámetros inferiores a 3/8", excepto para barras trefiladas en que la tolerancia puede ser de ± 6%. El peso nominal es obtenido multiplicando el largo del alambre o cable por el área de la sección nominal y por el peso específico de 7850 kg/m3 = 7.85 tn/m3. 5.3 RECEPCION DEL MATERIAL. Para cada lote de armadura recibida en obra deberán compararse los resultados obtenidos en los ensayos, de acuerdo a las exigencias de esta Especificación. El lote será aceptado en caso de que todos los ensayos sean satisfactorios. En caso de que uno o más de los resultados no satisfagan las condiciones, la barra o rollo del cual fue retirada la muestra, debe ser separada y rechazada y para comprobación se obtendrán muestras de otras dos barras o rollos para someterlas a ensayos. El lote será aceptado si los resultados de dichos ensayos son satisfactorios. En caso de que alguno de esos ensayos no sea