PUENTES DE HORMIGON ARMADO Parte 1

 Generalidades.- 

En el siglo III antes de la era cristiana, los romanos utilizaron los ligantes hidráulicos como los morteros de cal, y lo propio para ciertas construcciones cales hidráulicas. Se trataba de una mezcla de cal y cenizas volcánicas que tenían en efecto las propiedades de un cemento, con gran resistencia a la compresión, a los agentes atmosféricos y al agua. Pero esta técnica fue olvidada, es decir que los constructores solo usaban la cal magra o la cal grasa.

Es a fines del siglo XVIII que se redescubren los cementos naturales fabricados mediante cenizas o rocas como las puzolanas y rocas arcillo calcáreas.

En realidad el gran progreso se lo tuvo a principios del siglo XIX cuando Vicat inventa la fabricación de un cemento artificial por vía húmeda y pocos años después Apsidín en 1824 patenta el cemento Portland.

En cuanto a piezas de madera o fierro para reforzar la mampostería su empleo vino a ser una técnica mucho más antigua. Se tiene su presencia en las mamposterías de ladrillo de Asiria y Mesopotamia en las que emplearon tensores metálicos para soportar bóvedas (técnica muy costosa que solo fue aplicada en obras excepcionales).

En 1906 empezó a desarrollarse la construcción de puentes en hormigón armado en forma intensiva. Hasta 1943 el récord de longitud con arcos de hormigón armado, lo tenía el puente Esla en España con 193 m., al poco tiempo y hasta 1963 el récord mundial lo tenía el puente Sandö en Suecia consistente en un arco de tablero superior con 264 m. de longitud.

El hormigón armado al igual que el pretensado y la mampostería son materiales que permiten construir puentes muy duraderos.

Las ventajas que presentan son: La plasticidad del hormigón que permite adoptar la forma más adecuada que se acomode a los requerimientos dimensionales, economía y estética. Con gastos de mantenimiento casi nulos particularmente por su resistencia a los agentes atmosféricos.

El más serio inconveniente del hormigón armado, lo constituye la dificultad de reforzarlo o repararlo.

Soluciones aconsejables.- 

Desde el punto de vista económico, para vanos inferiores a 8 m. las mejores soluciones son:

Mediante una alcantarilla en bóveda maciza como la de la figura 43 cuando la estructura está situada debajo de un fuerte relleno.

Si el relleno es de mediana altura se puede utilizar tubos metálicos prefabricados. Solución interesante especialmente cuando el terreno de fundación es malo.

Si la altura del relleno es pequeña o nula la solución normal es mediante secciones cajón o sistemas porticados.

La dimensión de sus aberturas se define en función del caudal del río.

Cuando no es posible construir pórticos, especialmente porque se están reutilizando antiguos estribos la solución consiste en losas isostáticas para luces hasta de 6 m. en puentes camineros y hasta 4 m. en puentes ferroviarios.

Para luces que no llegan a los 10 m. la solución frecuentemente utilizada es la de alcantarilla cajón que se muestra en la figura 45, la misma que cuando el terreno de fundación es de mala capacidad puede alcanzar luces hasta de 12 m.

Para luces inferiores a 15 m. y si la obra está bajo relleno se debe construir bóvedas macizas del tipo que se muestra en la figura 43.

Para luces comprendidas entre 10 y 20 m. la solución más corriente es la de pórtico de hormigón armado (ver figura 46).

Es un puente con bielas verticales que ejerce un empuje sobre sus apoyos y está sometido además al empuje lateral de tierras.

Si el vano es inferior a 10 m. es preferible la alcantarilla cajón que se muestra en la figura 45, pero si el terreno es excelente, el pórtico de hormigón armado que se muestra en la figura 46 puede ser adoptado a partir de los 8 m.

Alternativamente, cuando existen estribos, para luces comprendidas entre 6 y 10 m., se puede solucionar con losas nervuradas con mayor número de nervios cuanto menores la luz.

Para luces comprendidas entre 10 y 20 m. se construyen puentes de viga y losa sobre tres vigas de alma llena cuando la calzada es para dos vías y de dos vigas cuando es para una sola vía de tráfico. En la figura 48 se muestra en forma esquemática la disposición de la armadura así como el criterio para conseguir el  bombeo de la calzada mediante la elevación de los pedestales de apoyo de una viga interior en d.

Como anchos para los nervios, se recomienda dimensiones comprendidas entre 0.3 y 0.4 m. para facilitar la colocación de la armadura y el vaciado del hormigón.

Por otra parte, para puentes que no pasan de 20 m. de longitud, es usual la solución de puentes losa continuos.

Si la luz es inferior a 15 m. y no es necesario reducir al máximo el espesor de la losa, se recomienda la solución de la figura 49.

El espesor económico de la losa para este tipo de puentes es del orden de 1/18 de la luz del tramo mayor.

Para luces comprendidas entre 15 y 23 m. es interesante adoptar una 1 sección transversal con volados que en su caso pueden ser las aceras ver figura 50

Si la luz del vano determinante es mayor a 23 m. es importante aligerar la losa con volados grandes, si el ancho de la calzada es modesto (ver figura 50) y con alvéolos si el ancho es importante (ver figura 51).