Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones, Vol. 7, No. 1, enero-junio, 2024 ISSN (impreso): 2636-218X • ISSN (en línea): 2636-2171

EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DE UN PUENTE SOBRE UN RÍO EN LA COSTA ECUATORIANA

Structural evaluation of a bridge over a river on the Ecuadorian Coast

DOI: https://doi.org/10.22206/cyap.2024.v7i1.3155

Recibido: 16/05/24 • Aceptado: 10/06/24

Cómo citar: Galarza, B., Llumiquinga, M., Hernández, L., Mora, E., Molina, M. (2024). Evaluación estructural de un puente sobre un río en la costa ecuatoriana. Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones, 7(1), 55–87. https://doi.org/10.22206/cyap.2024.v7i1.3155

1. Introducción

Actualmente la renovación, evaluación y rehabilitación de la infraestructura del sistema de la red vial es primordial para el desarrollo económico-social de un país, especialmente hablando de puentes, ya que permite una adecuada conectividad entre regiones, buscando acortar distancias, disminuir tiempos de desplazamiento y reducir costos operativos (Muñoz, 2021). Un gran número de puentes existentes en la red vial estatal han sido diseñados en función a parámetros técnicos, normas de diseño y cargas definidas en épocas anteriores; por lo tanto, es necesario tener clara la metodología y las circunstancias en las cuales fueron diseñados y además hay que tener en cuenta que algunos de estos han excedido su vida útil. (López y Goyenete, 2015). La evaluación técnica de puentes se plantea ante la necesidad de dar a conocer la integridad estructural, relevancia e impacto, ante la probabilidad de colapso debido a la falta de avances en la infraestructura vial ante posibles desastres (Muñoz & Gómez, 2013). El debilitamiento se produce debido a la combinación de situaciones adversas con efectos estáticos y dinámicos propios como ajenas, tal como el debilitamiento del suelo circundante, así como la influencia de la alta sismicidad en el área (Gudiño y Ayala, 2012). La inspección visual es algo muy importante a tener en cuenta para la evaluación técnica de puentes (Valenzuela, 2008).

Una de las características fundamentales que se debe cuidar en estructuras de este tipo es la resistencia real, tal que satisfaga cargas de diseño presentes y futuras para evitar su daño y más aún su colapso, englobando parámetros estructurales, condiciones de tráfico, así como su importancia como línea vital de transportación y serviciabilidad cuya operación es primordial después de un evento adverso como un sismo (Parra y Sedalo, 2012). Existe como antecedentes estudios desarrollados en la Escuela Politécnica Nacional en Ecuador, donde Benavides et al. (2022) realizaron la evaluación estructural de un puente en la ruta Spondylus del Ecuador y Mediavilla el al. (2023) realizaron la propuesta de reforzamiento de la superestructura de este mismo puente. En Perú, Rodríguez Serquén (2020) ha trabajado con la aplicación de la AASHTO a las condiciones de ese país.

Teniendo como objeto de estudio el Puente sobre el Río Vite, estructura de gran relevancia para la conectividad, movilidad y, por ende, de gran impacto en el desarrollo socio-económico de la región donde está ubicado, debido a que forma parte de la única vía directa de salvamento y comunicación entre las comunidades de Jama, Pedernales y San José de Chamanga. Siguiendo lo recomendado el Manual de Evaluación para puentes (MBE) de la AASHTO (2020), el comportamiento y seguridad del puente fue evaluado desde el punto de vista estructural y funcional en base a inspección visual, procedimientos analíticos y numéricos a cada uno de sus elementos, lo que permitió diagnosticar su situación actual, garantizar un desempeño adecuado y seguridad del proyecto, así como detectar sus deficiencias. Un grupo de profesores de la Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental de la Escuela Politécnica Nacional visitó a Pedernales, Bahía de Caráquez y Manta después del sismo del 2016, observándose en el recorrido la necesidad de realizar un análisis y evaluación estructural de este tipo de puentes, ya que se observó el fallo de algunos de los elementos en algunos puentes de la red vial costera del país, tal como pilas y daños menores en la superestructura reduciendo su capacidad real de resistencia.

El puente sobre el río Vite, con sus 50.1 metros de longitud finalizó su construcción en el año 1986, presentando filosofías de diseño diferentes a los propuestos por los códigos actuales, cuyas especificaciones, tanto en construcción, como en diseño incluidas las cargas, no consideraban la magnitud de los posibles peligros actuales. Los métodos de fiabilidad estructural, descritos en el MBE de la AASHTO (2020), contienen un sistema racional y flexible de evaluación y verificación de la estabilidad estructural de los puentes existentes frente a todas las situaciones a las cuales se encuentran inmersos. El análisis planteado se fundamentó en investigaciones y recopilación de información proveniente de la normativa impuesta por el Ministerio de Transporte de Obras Públicas del Ecuador (MTOP) y la Normativa Ecuatoriana Vial (NEVI, 2013), aplicando una adaptación de la norma AASHTO (2020) a las condiciones que se encuentran en el Ecuador, por ello, para fines de evaluación estructural de puentes, se sugiere la utilización de los métodos de análisis de capacidad de carga propuestos por la AASHTO en el MBE. La metodología aplicada es la evaluación por factor de carga y resistencia (Load and Resistance Factor Rating, LRFR).

El primer proceso de evaluación del puente se analiza su capacidad con carga de diseño y se desarrolla con las cargas y especificaciones de diseño aplicadas al puente en su condición actual, evaluando la vulnerabilidad de la estructura; para lo cual se establecen dos niveles de evaluación. El primero es el Nivel de Inventario que consiste en un análisis de la estructura en función de sus especificaciones y factores de diseño habituales, tomando en consideración sus condiciones actuales como el deterioro de los elementos y la perdida de secciones transversales de los elementos. El segundo es el Nivel de Operación que consiste en determinar la máxima carga vehicular que puede resistir la estructura del puente y en función de los resultados técnicos de esta evaluación se establecerán las restricciones de tráfico, pudiendo la vida útil del puente ser mermada si no se cumple con las restricciones de tráfico o podría ser reforzado. Al segundo procedimiento de evaluación se recurre si el puente no aprueba el nivel de evaluación de carga de diseño en el Nivel de inventario. (AASHTO, 2020). En cuanto a la evaluación sísmica se planteó un análisis No Lineal con siete Grados de Libertad laterales, que se basó en la filosofía de diseño de la Normativa AASHTO, la Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC-SE-DS (2015) y requerimientos mínimos de cálculo para diseño sismo-resistente; previniendo el colapso del puente ante la posibilidad de sismos con la misma o mayor intensidad, estableciendo elevados niveles de fiabilidad, seguridad y estabilidad. También se tomó en consideración los criterios presentados por Gombosuren et al. (2022), Wei et al. (2022) y Arroyo et al. (2021).

Para el efecto se describen en la norma AASHTO (2020) diversas cargas que influyeron en la evaluación estructural, las cuales están basadas en el tipo de puente, tipo de vehículo que circulará, carga peatonal, carga en bordillos, carga por sismo, entre otras; cuyas especificaciones de diseño son actualmente requeridas (Borja & Taipe, 2017). Para las cargas muertas se utilizó lo planteado en la Norma Ecuatoriana de la Construcción Cargas Generales NEC-SE-CG (2024).

2. Metodología

2.1 Patologías en Puentes

El continuo uso de un puente, factores climáticos, movimientos sísmicos, asentamientos y la antigüedad de la estructura, producen patologías que se manifiestan a través del tiempo, por tanto, solicitan de un mantenimiento recurrente con el fin de conservar en buen estado y verificar el funcionamiento para el cual fue construido. A continuación, se menciona los principales antecedentes de patologías presentes en puentes:

• Grietas y Fisuras
• Deterioro del Hormigón
• Cimentaciones Socavadas
• Pilas Erosionadas
• Muros y Estribos con Deslizamientos
• Fallos en los Apoyos
• Fallo en las Juntas

2.2 Partes Constitutivas de un Puente

Los componentes que forman parte portante de un puente se muestran en la Figura 1. Generalmente se clasifican en superestructura y subestructura.

a. Superestructura: Consiste en términos generales de: tablero o parte que soporta directamente las cargas y las armaduras, constituidas por vigas, cables, o bóvedas, capas de rodadura, aceras, arcos, entre otros; que se encargan de transmitir las cargas del tablero a las pilas y los estribos.

b. Infraestructura: También llamada subestructura de un puente está formada por estribos o pilares extremos (muros de contención en los costados), las pilas o columnas intermedias y los cimientos, que forman la base de ambos cuya función es soportar a la superestructura.

Además, también existen elementos intermedios o aparatos de apoyo entre la superestructura y la infraestructura, consideradas como partes accesorias que son de vital importancia para su correcto funcionamiento (Muñoz, 2021).

2.3 Puente sobre el Río Vite

Todos los elementos estructurales del puente están construidos de hormigón armado con una resistencia a compresión de f' c=21 MPa y de acero de refuerzo con fy=420 MPa. Se tiene una longitud total de 50.1 m, formado por tres tableros continuos de 10.8 m, 28.5 m y 10.8 m.

La superestructura tiene una calzada con 8.5 m de ancho en donde se incluye un carril de circulación en cada sentido de 4.25 m, y dos veredas peatonales de 0.75 m, sumando un total de 10 m de ancho, y una losa de 17 cm.

La subestructura está compuesta por estribos abiertos y pilas tipo pórtico, con vigas cabezal “L” con trabas sísmicas. Una foto con una vista lateral de este puente se muestra en la Figura 2.

2.4 Capacidad de Carga

La verificación por capacidad de carga es un procedimiento estandarizado que tiene por objeto evaluar la capacidad de los elementos portantes de un puente, siendo capaz de soportar predeterminadas cargas de servicio, considerando como factor principal la carga viva vehicular. Se fundamenta en las condiciones estructurales existentes, las propiedades de los materiales, las cargas y las características de tráfico. La variación de las condiciones iniciales de un puente se genera a causa de factores antrópicos o naturales, intervenciones en la superestructura debido a ampliación o mantenimiento, sobrecarga vehicular; así como reformas en especificaciones y normativas de diseño. Para mantener esta capacidad, se supone que el puente está sujeto a inspecciones a intervalos regulares y así se pueda evitar el deterioro del material, así como los componentes del puente (AASHTO MBE, 2020).

Los procedimientos para evaluar la capacidad de carga en puentes de hormigón se basan en la suposición de que la construcción y los materiales son de buena calidad por lo que no hay pérdida significativa de resistencia del diseño del material, o cuando se justifica, mediante la realización de pruebas de resistencia y de ser necesario considerar cualquier reducción en la sección debido al deterioro.

El Manual de Evaluación para puentes de la AASHTO (2020) propone tres métodos de evaluación desarrollados en relación a metodologías de evaluación de puentes existentes publicadas por la propia AASHTO. Estos se mencionan a continuación:

• Método de evaluación por Capacidad de Esfuerzos Admisibles (ASR, Allowable Stress Rating).
• Método de evaluación por Capacidad de Factores de Carga (LFR, Load Factor Rating).
• Método de evaluación por Capacidad de Factores de Carga y Resistencia (LRFR, Load and Resistance Factor Rating)

2.5 Factor de Capacidad

El Factor de Capacidad (RF) es un coeficiente que caracteriza la disposición de un elemento o componente de la estructura de un puente para resistir una carga, que dependiendo de su valor específico, proporciona una base para establecer una carga máxima segura vehicular, de tal manera que pueda estar en capacidad de establecer restricciones de tráfico, permisos especiales de tránsito, e inclusive de ser necesario se plantee un reforzamiento u otras medidas con el fin de garantizar la estabilidad del puente. Para la obtención compacta del Factor de Capacidad para la calificación de un puente se utiliza la ecuación general de capacidad de carga, donde las variables y los factores de carga y resistencia difieren para cada uno de sus elementos de acuerdo a la metodología planteada. El valor de RF varía alrededor de 1.0, donde, si RF ≥ 1, el margen de seguridad es apropiado, caso contrario si RF < 1 la estructura no satisface el nivel de evaluación por lo que es necesario tomar medidas correctivas para garantizar su desempeño (AASHTO MBE, 2020).

A partir de las condiciones presentes en el puente, se pueden obtener una gran gama de valores de “RF”, dependiendo de la metodología empleada, así como del enfoque utilizado al realizar el análisis por capacidad de carga. Con los recientes avances en el diseño por Factores de Carga y Resistencia se intenta aportar estándares de seguridad más confiables en términos de índices de fiabilidad estructural.

La capacidad de carga generalmente se expresa como un Factor de Capacidad para un modelo de carga viva particular, utilizando la ecuación de capacidad de carga general. En el LRFR, el procedimiento de evaluación se lleva a cabo en cada estado límite aplicable y en el efecto de carga con el valor más bajo que determina el factor de evaluación para el respectivo control. La ecuación (1) se usa para obtener la capacidad de carga de cada elemento y conexión sometida a un solo efecto de resistencia. De igual forma las ecuaciones (2)-(4) permiten el cálculo de términos necesarios para usar la ecuación (1)

$$RF=\frac{C-\left(y_{DC}\right)\left(D_C\right)-\left(y_{DW}\right)\left(D_W\right)\pm \left(y_P\right)\left(P\right)}{\left(y_{LL}\right)\left(L_L+I_M\right)}\mathrm{ (1)}$$

Para los estados de límite de resistencia:

$$C={\phi }_C·{\phi }_S·\phi ·R_n\mathrm{ (2)}$$

Aplicando el límite inferior:

$${\phi }_C·{\phi }_S\ge 0.85\mathrm{ (3)}$$

Para los Estados Límite de Servicio:

$$C=f_R\mathrm{ (4)}$$

Donde:

RF = Factor de Capacidad

C = Capacidad nominal del miembro

f_R = Esfuerzo Admisible especificado en el código.

R_n = Resistencia nominal del miembro

D_c = Efecto de carga muerta debido al peso propio de los elementos estructurales y no estructurales.

D_w = Efecto de carga muerta debido a la superficie de rodamiento e instalaciones para servicios públicos.

P = Cargas permanentes que no sean cargas muertas.

L_L = Sobre carga vehicular.

I_M = Incremento por carga vehicular dinámica.

Υ_DC = Factor de carga para componentes estructurales y accesorios.

Υ_DW = Factor de carga para superficie de desgaste y utilitarios.

Υ_P = Factor de carga para cargas permanentes distintas a cargas muertas.

φ_C = Factor de condición.

φ_S = Factor de sistema.

φ = Factor de resistencia.

2.6 Cargas de Evaluación

Para realizar la evaluación de puentes aplicando los métodos descritos en el manual se toma en cuenta únicamente las cargas permanentes y las cargas transitorias (AASHTO MBE, 2020). Dentro del MBE se encuentra que para realizar la evaluación de la estructura los métodos a usar no incluyen cargas de orígenes extremos como colisiones, inundaciones, incendios; debido a que estos incidentes generan fuerza de alta magnitud con probabilidad de ocurrencia muy baja, pero de ser necesario se deberán incluir en el análisis con la apropiada justificación.

Las cargas permanentes o muertas son todas aquellas cargas que actúan durante la vida útil del puente, sin variación en el tiempo. Entre las cuales se tiene:

• Carga muerta de los miembros estructurales y accesorios no estructurales (DC)
• Carga muerta de las superficies de rodadura e instalaciones para servicios públicos (DW)
• Sobrecarga del suelo (ES)
• Empuje horizontal propio del suelo (EH)
• Empuje vertical causado por el peso propio del suelo de relleno (EV)
• Tensiones residuales (EL)
• Fricción negativa (DD)

Las cargas transitorias son aquellas cargas cuya magnitud y/o posición varían a lo largo de la vida útil del puente. Se mencionan a continuación:

• Fuerza de frenado de vehículos (BR)
• Fuerza de colisión de vehículos (CT)
• Incremento por carga vehicular dinámica (IM)
• Sobrecarga vehicular (LL)
• Sobrecarga viva (LS)
• Sobrecarga peatonal (PL)
• Asentamientos (SE)
• Sismo (EQ)
• Carga hidráulica y presión del flujo de agua (WA)
• Fluencia lenta (CR)

La especificación para carga viva empleada en la metodología de evaluación por capacidad es el camión estándar HS-MTOP, el cual se corresponde con las características del Ecuador. Debido a factores directamente relacionados al aumento y evolución del parque automotor, el Ministerio de Trasporte y Obras Públicas (MTOP) sugiere la utilización de un camión con un incremento aproximado del 37,8% del camión de diseño de la AASHTO. Este consiste en un camión tractor con semi-remolque de tres ejes, donde la separación de los ejes del tractor es 4.30 metros y la separación con el eje del remolque se considera variable, ya que este parámetro cambia según los camiones actuales, teniendo una separación mínima de 4.30 metros y una máxima de 9 metros. La carga en el eje delantero es igual a 49 kN y en cada eje trasero es igual a 196 kN. En la figura 3 se muestran las cargas asociadas al vehículo y la separación entre ellas.

La carga de carril de diseño se considera una carga uniformemente distribuida a lo largo del carril de tránsito vehicular, ocupando un ancho de faja igual a 3.0 metros. El valor de esta carga es 9.3 kN/m. El tándem de diseño está formado por la carga de dos ejes con 125 kN cada uno, con una separación de 1.20 metros longitudinalmente. Transversalmente, la separación entre las ruedas de cada eje es de 1.80 metros.

2.7 Procesos de Análisis de la Metodología LRFR

El método LRFR implementa un enfoque por los niveles de evaluación de la capacidad de carga como se describe en el Diagrama de Flujo en la Figura 4 (AASHTO MBE, 2020).

El LRFR propone procedimientos para la capacidad de carga cuando un puente no supere la verificación de carga de diseño inicial. Se proporcionan los factores de carga que se aplicarán a las cargas legales de la AASHTO, así como las combinaciones de estados límites que se evaluarán para diferentes tipos de puentes.

2.8 Combinaciones y Factores de Carga

Las combinaciones aplicables de solicitaciones extremas se aplicaron tal como se especifique en cada uno de los estados límites como se describe en la AASHTO. El factor de sobrecarga γ_EQ en la combinación de evento extremo I se deberá determinar en base a las características específicas de cada proyecto y podría ser razonable un valor de γ_EQ = 0.5 para un amplio rango de valores de tráfico. Los factores de carga γ_TG y γ_SE se deben adoptar en base a las características específicas de cada proyecto; γ_TG se puede tomar como 0 en el caso de no existir información para estados límites de Resistencia y Evento Extremo, se puede tomar como 1 para estado límite de Servicio cuando no se considera la sobrecarga y 0.5 para el estado límite de servicio cuando se considera la sobrecarga; γ_SE se puede tomar como 1 si no existe información.

2.9 Espectro de Aceleración de Respuesta para Portoviejo

Para elaborar el espectro de aceleración de respuesta se recurrió a las curvas de peligro sísmico de la NEC-SE-DS (2015), con una probabilidad de excedencia del 10% en 50 años, el período de retorno es de 475 años con el 5% de amortiguamiento requerido. En la figura 5 se muestra el Espectro de aceleración de Portoviejo.

3. Resultados y discusión

Se realizó la revisión de los momentos por cargas a flexión y esfuerzos cortantes que están actuando en el puente sobre el río Vite según la norma AASHTO y el armado estructural de elementos que componen el puente. La información que se va a suministrar a continuación se halló en los planos estructurales del puente de 1986 proporcionados por el Ministerio de transporte y obras públicas. Para la superestructura se procedió a realizar la revisión del tablero, las vigas principales en forma de “T”, diafragmas y la losa en voladizo del puente, que posee dos carriles de circulación. Se consideraron los respectivos agrietamientos para cada uno de estos elementos estructurales.

Para la subestructura se evaluaron los elementos de pila de sección circular (3 miembros) y los estribos abiertos de sección cuadrada (4 miembros), además se realizó el cálculo de sus elementos de apoyo tipo “L”. El MBE recomienda realizar el análisis en el sentido en el que se considere que la estabilidad de la estructura puede estar comprometida, por tanto, se consideró que para las pilas se evaluará únicamente en el sentido transversal al pórtico y para los estribos en sentido longitudinal al mismo. De igual manera, se consideran los valores afectados por agrietamiento en los elementos portantes. Para la consideración de las fuerzas sísmicas trasversales se tuvo en cuenta la importancia del puente, y por ende la necesidad de una investigación más completa, realizándose el análisis mediante el método elástico multimodal, el cual considera el aporte de los modos secundarios de vibración de un puente. Se consideró una estructura con 16 grados de libertad (GDL), condensándola a una matriz de rigidez K en los 7 GDL laterales, siendo los que interesan para el análisis de estabilidad. A partir de ahí se tuvo como resultado las fuerzas sísmicas para pilas y estribos tal como se observan en la Figura 6. En la misma las fuerzas están en kN y las distancias en metros.

3.1 Estribos

Se procedió a comprobar que el estribo pase el chequeo por volcamiento y para esto se verificó que la excentricidad proveniente de la resultante (e) sea menor que la excentricidad máxima (e_máx) en cada uno de los estados límites, tal como se observa en la Tabla 1.

El chequeo del deslizamiento del estribo se realizó en la base del mismo. Para el efecto se comprobó que la fuerza resistente (R_R) sea mayor que fuerza resultante actuante (H). En la tabla 2 se muestra el chequeo del deslizamiento.

3.2 Revisión de la capacidad resistente según los Planos Estructurales

Con el fin de obtener con mayor facilidad las fuerzas cortantes, los momentos flexionantes y las deformaciones de la superestructura se realizó un modelo estructural que permitió definir el comportamiento estructural del puente ante los diferentes estados de carga aplicados en su evaluación. Este modelo se realizó en el software CSI Bridge y se muestra en la Figura 7.

Se presentarán cuadros comparativos en los que se muestren los resultados obtenidos con la metodología de la Norma AASHTO, que representará las solicitaciones a las que se encuentra sometida la estructura debido a la acción de cargas estáticas y dinámicas propias y ajenas al puente; en comparación con la configuración y geometría de las secciones armadas según los planos de su construcción, que a su vez representarán la capacidad resistente de la estructura para cada uno de los elementos estructurales en análisis. Cabe mencionar que, para la verificación de los elementos de la superestructura, así como los elementos de apoyo predomina el Estado Límite de Resistencia I, mientras que para elementos como Pilas y Estribos prevalece el análisis mediante el Estado Límite Extremo I (sismo actuante). Para esta verificación de resistencia, en caso de ser inferior la capacidad resistente a la solicitud actuante a la que será sometido, se dice que el elemento en cuestión no es capaz soportar las cargas de diseño y es necesario una intervención en el mismo, tal como se puede observar en la Tabla 3 para momentos y la Tabla 4 para esfuerzos cortantes.

El análisis por capacidad de carga se realizó mediante el método de evaluación por capacidad con factores de carga y resistencia (LRFR) debido a que en la actualidad es la metodología más completa y mayormente solicitada por las autoridades como especificación de calificación. Para garantizar el buen funcionado del puente debe cumplirse para cada Estado Límite que el factor de capacidad (RF) en los miembros estructurales sea mayor o igual a 1 (RF ≥ 1) tanto en el nivel de operación, como en nivel de inventario.

El Manual para la Evaluación de Puentes recomienda que, si el factor de capacidad es menor a 1, el puente debe ser intervenido ya sea reforzando a la estructura o restringiendo el tráfico vehicular, sin embargo, este puente al ser de gran importancia para el transporte de productos en la costa ecuatoriana se ha optado por sugerir la opción de reforzar el puente que atraviesa el río Vite para corregir el factor de capacidad que ahora es menor a 1, tal como se observa en las Tablas 6-11, tanto para los elementos de la superestructura como para la subestructura.

5. Conclusiones

En la fase de inspección visual se evidenció un deterioro aceptable, causado principalmente debido a la acción de factores naturales y ambientales, en tanto elementos de la superestructura como la subestructura; razón por la cual la capacidad portante del puente no se consideró afectada.El Manual de Evaluación para puentes de la AASHTO presenta ciertas metodologías a usar en la verificación, sin embargo, el presente estudio considero al Método LRFR el más completo (estadístico) y conveniente para el caso de estudio, teniendo en cuenta las cargas y criterios de diseño, así como estado actual del puente de tal manera que se brinde un nivel de serviciabilidad y seguridad con menor rango de incertidumbre.

Las patologías sobresalientes presentes en los elementos constitutivos del puente fueron: acero de refuerzo expuesto en ciertos elementos, nidos de piedras y cavidades, pequeñas fisuras y agrietamiento en diafragmas y pilas. La aplicación de la metodología de evaluación LRFR del Manual de Evaluación para puentes, combinada con la adaptación de cargas de diseño del camión HS-MTOP, proporciona un amplio rango de seguridad, ya que su implementación considera sobrecargas mayores a las normales de diseño.

El índice de calificación o factor de capacidad “RF”, planteado por el Manual de Evaluación para puentes para evaluar la capacidad de carga, permitió determinar la condición real del puente, teniendo en cuenta factores cualitativos y cuantitativos considerados en los distintos niveles de evaluación. Mediante la aplicación del método LRFR se ajusta la verificación a tan solo dos niveles de evaluación: capacidad para cargas de diseño y capacidad para cargas permitidas; despreciando el análisis por capacidad para carga legal, ya que los factores de carga se han calibrado de tan manera que se supone períodos de tiempo relativamente cortos, sometido a ciclos de inspección, y en el país no se dispone de instituciones encargadas de un control continuo de puentes.

La evaluación de segundo nivel cuya finalidad es la de control, monitoreo y de ser necesario restricción de tráfico; no es aplicable para el puente evaluado, ya que al ser parte de la ruta del Spondylus como única vía de comunicación directa entre las comunidades, debe ser capaz de resistir las cargas de diseño requeridas, sin necesidad de restricción de peso vehicular. Para casos especiales y/o excepcionales se deberá disponer de permisos de circulación, de tal manera que asegure que el paso del vehículo pesado no perjudique de manera significativa las estructuras presentes en la vía, tal como se manifiesta en la Tabla de pesos del MTOP. Las pilas son los elementos portantes más críticos del puente debido a su alto porcentaje de falla respecto a las solicitaciones críticas a las cuales se prevé estará sometido. La amplia deficiencia en su capacidad nominal compromete en gran medida su estabilidad, por lo que hace necesaria una fiscalización inmediata en estos elementos estructurales. Los elementos de la superestructura presentan deficiencia en su capacidad respecto al aumento de cargas planteado con el camión de diseño MTOP, por tanto, se necesita el reforzamiento de los elementos como alternativa para aumentar su funcionabilidad.

Referencias

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¹ Ingeniero Civil, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador. Correo-e: bdgs7@hotmail.com

² Ingeniero Civil, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador. Correo-e: michallu2@hotmail.com

^3* Autor de contacto. Ingeniero Civil, PhD, Profesor Titular, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador.
ORCID: 0000-0002-5805-9318, Correo-e: luis.hernandezr@epn.edu.ec

⁴ Ingeniero Civil, Profesor Titular, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador.
ORCID: 0000-0002-2629-0769, Correo-e: edgar.mora@epn.edu.ec

⁵ Ingeniera Civil, Investigadora en Puebla, México.
ORCID: 0009-0005-5071-5121, Correo-e: marthammolinap@gmail.com