Propuesta de un Documento Técnico con los Criterios Generales para el Uso de Caissons en Puentes mediante un Análisis de los Estudios Básicos y Juicio de Expertos en la Zona Norte del Perú

Abstract

La presente investigación busca proponer un documento técnico que contemple los criterios necesarios a tomar en cuenta en el pre-diseño y construcción de caissons en puentes. La realización de un análisis de estudios básicos de diferentes proyectos de puentes con cimentación con caissons y una validación de la investigación bajo la metodología de juicio de expertos permitieron plantear diferentes criterios y recomendaciones que permitan decidir las características de los caissons a implementar y que a su vez procuren disminuir los riesgos en el proceso constructivo de caissons abiertos y neumáticos.

Dicho documento técnico nace de la necesidad de complementar y ordenar la información existente en manuales y normas nacionales para definir el uso de caissons. En el año 2017, muchos puentes colapsaron debido a los fuertes niveles de socavación producidos por las grandes avenidas provocadas por el Fenómeno del Niño. Estos puentes fallaron porque no contaban con la cimentación adecuada para soportar las circunstancias ya descritas y por eso, es que es importante la correcta definición de la cimentación a utilizar.

En cuanto al contenido del documento técnico, se pueden observar criterios de definición según el nivel de socavación y según el tipo de suelo. Por ejemplo, si nuestro proyecto se ve afectado por una socavación total de más de dos metros, se recomienda utilizar caissons, de lo contrario, bastaría una cimentación superficial. Por otro lado, también se plantean medidas para mejorar o solucionar problemas durante la construcción como el control de la nivelación en el hundimiento mediante equipos apropiados para evitar desplomes y acciones que nos permitan recuperar la verticalidad de la estructura.

Finalmente, se concluyó que los estudios básicos son imprescindibles como punto de partida para evaluar los criterios de pre-diseño y definir el tipo de caisson a utilizar según el tipo de suelo, sus características y las de la superestructura a recibir. Además, se tiene que considerar que este tipo de infraestructura requiere mano de obra calificada.

The present investigation seeks to propose a technical document that contemplates the necessary criteria to be taken into account in the pre-design and construction of caissons in bridges. The realization of an analysis of basic studies of different bridge projects with foundations with caissons and a validation of the research under the expert judgment methodology allowed to propose different criteria and recommendations that allow to decide the characteristics of the caissons to be implemented and that try to reduce the risks in the construction process of open and pneumatic caissons.

This technical document arises from the need for scarcity of information in manuals and national standards to define the use of caissons. In the year 2017, many bridges collapsed due to the strong levels of scour caused by the great floods caused by the El Niño Phenomenon. These bridges failed because they did not have the adequate foundation to withstand the circumstances already described and that is why the correct definition of the foundation to be used is important.

Regarding the content of the technical document, you can observe definition criteria according to the level of scour and according to the type of soil. For example, if our project is affected by a total scour of more than two meters, it is recommended to use caissons, otherwise a surface foundation would suffice. On the other hand, measures are also proposed to improve or solve problems during construction such as the control of leveling in the subsidence by means of appropriate equipment to avoid crashes and actions that allow us to recover the verticality of the structure.

Finally, it was concluded that the basic studies are essential as a starting point to evaluate the pre-design criteria and define the type of caisson to be used according to the type of soil, its characteristics and those of the superstructure to be received. In addition, it must be considered that this type of infrastructure requires skilled labor.