Prueba de carga en puentes de carretera

¿Sabes en qué consiste la prueba de carga en puentes y viaductos? La construcción de un puente o viaducto es una de las obras más espectaculares que podemos encontrarnos dentro del ámbito de la ingeniería de carreteras, y sin duda, uno de los momentos que más llama la atención es la prueba de carga. Hoy desde el Blog de Aulacarreteras queremos contarte más sobre esta popular prueba dentro del ámbito de las estructuras.

La prueba de carga en puentes previa a la recepción de una estructura, consiste en reproducir uno o varios estados de carga sobre dicha estructura, previamente a su puesta en servicio, con el propósito de comprobar que el proyecto y la construcción de la obra se han llevado a cabo de un modo satisfactorio. Dicho de otra manera, la estructura es sometida a uno o varios estados de cargas, y se analiza el comportamiento de la estructura ante dicho estado de cargas.

Los principales documentos técnicos que hacen referencia a la realización de estas pruebas de carga en puentes son:

• “Recomendaciones para la realización de pruebas de carga de recepción en puentes de carretera”, publicada en el año 1999 por el Ministerio de Fomento.
• “Instrucción sobre las acciones a considerar en el proyecto de puentes de carretera” (IAP-11) en su capítulo 8, también publicada por el Ministerio de Fomento.

Hay que diferenciar entre las pruebas de carga realizadas a puentes de carretera, y las pruebas de carga realizadas a puentes ferroviarios. De hecho estas últimas están reguladas por el documento”Instrucción sobre las inspecciones técnicas en los puentes de ferrocarril” (ITPF-05). La principal diferencia entre ambos es que mientras en los puentes y viaductos de carreteras la prueba puede realizarse exclusivamente para cargas estáticas, en el ámbito ferroviario, siempre se realizará la prueba para cargas tanto estáticas como dinámicas, debido a los grandes esfuerzos transversales originados por los trenes durante la circulación.

Principales documentos técnicos de aplicación

Recuerda que puedes descargarte estos y otros documentos técnicos en la sección “Normativa” de nuestra web.

¿En qué casos debe realizarse la prueba de carga en puentes de carretera?

Según los documentos técnicos que acabamos de comentar, las pruebas de carga estáticas serán obligatorias siempre que alguno de los vanos de la estructura tenga una luz mayor o igual a 12 metros. Para luces inferiores, será el Director de la Obra, el que a su juicio y en función de las circunstancias específicas de la estructura, decida si la prueba ha de llevarse a cabo, o no.

Por el contrario, las pruebas de carga dinámicas serán perceptivas en aquellos puentes con luces superiores a 60 metros, o en aquellos que cuenten con un diseño peculiar, utilice nuevos materiales, o contenga zonas de tránsito peatonal en las que se prevean vibraciones molestas para los usuarios.

Pero las pruebas de carga en puentes no solo pueden llevarse a cabo antes de su puesta en servicio inicial. También puede darse al final de obras de ampliación o rehabilitación de estructuras en servicio, o incluso durante su vida útil como parte de un programa de inspección establecido.

Proyecto de la prueba de carga

La prueba de carga es una parte fundamental dentro de la ejecución de un puente o viaducto. De hecho, el Proyecto de Construcción debe incluir un proyecto de la prueba de carga, elaborado por el mismo autor, y que contendrá los documentos habituales (Memoria, Planos, Pliego y Presupuesto), siendo bastante habitual que esto documentos se integren dentro de propio proyecto constructivo en cada una de sus partes.

El proyecto de la prueba de carga en puentes deberá definir aspectos tan importantes como los trenes y estados de carga, la instrumentación, los medios auxiliares, la valoración económica, o los valores teóricos esperables para cada una de las medidas experimentales a realizar.

¿Cuándo debe realizarse la prueba de carga?

Como se ha comentado, esta prueba se realizará siempre antes de la puesta en servicio de la estructura, y más concretamente, cuando cualquiera de los elementos resistentes que componen la estructura hayan alcanzado la resistencia característica de proyecto.

Tren de carga

Para el desarrollo de la prueba se empleará un “tren de carga” constituido por camiones, cuyo número y características deberá estar especificado en el propio proyecto. Antes del comienzo de la prueba deberá comprobarse en una báscula el peso real de los vehículos que van a ser empleados. Además, la posición que deberá ocupar cada uno de estos vehículos en los distintos estados de carga deberá estar correctamente marcada sobre el propio tablero de la estructura, garantizando así la precisión del ensayo.

En las siguientes imágenes podemos ver los dos vehículos tipo contemplados en las Recomendaciones (Anejo 1). Por un lado el camión de tres ejes (26 t), y por otro, el camión articulado de cuatro ejes (38 t). Todos los vehículos utilizado en la prueba serán preferiblemente iguales en forma, peso y dimensiones, variando únicamente el número y la posición relativa de los mismos en las distintas mediciones.

Vehículo tipo (tres y cuatro ejes)

Forma de aplicar la carga

Los movimientos de los vehículos deben realizarse en todo momento con lentitud, evitando así que se produzcan efectos dinámicos no deseados, y de modo que se eviten solicitaciones superiores a las previstas en otras partes de la estructura.

Antes de materializar un nuevo estado de carga, deberá procederse a la descarga total de la estructura. Excepcionalmente, en el caso de puentes formados por vanos simplemente apoyados, se podrán materializar los distintos estados de carga mediante el avance del tren de carga de vano a vano.

La carga correspondiente a cada estado de carga se realizará en varios “escalones de carga”, de manera que pueda analizarse la respuesta progresiva de la estructura. En general, se recomienda cargar la estructura en un mínimo de dos escalones de carga. El proceso de descarga deberá llevarse a cabo con el mismo número de escalones, pero en el orden inverso.

Informe de la prueba de carga en puentes

Una vez realizada la prueba de carga en puentes, deberá redactarse un informe en el que deberán incluirse, al menos, los siguientes puntos:

• Fecha, hora de inicio y fin, y asistentes a la prueba.
• Referencia al proyecto de la estructura y de la prueba de carga.
• Descripción de la obra y de su estado previo a la prueba.
• Descripción de los vehículos utilizados y de los distintos estados de carga.
• Descripción de las magnitudes, equipo instrumental de la toma de datos, y situación y número de los puntos de medida.
• Información sobre el desarrollo de la prueba (hora de comienzo de cada estado de carga, tiempo transcurrido entre la carga y la descarga, número de escalones, etc.).
• Registro de las magnitudes medidas durante la prueba.
• Comparación con los valores teóricos previstos y valoración del cumplimiento de los criterios de aceptación.
• Cuestiones de interés observadas en las inspecciones de la obra antes, durante y después de la prueba.
• Otros: fotografías, condiciones meteorológicas, puntos de referencia para la nivelación si los hubiera, incidencias, etc.

Así mismo, deberá realizarse un acta oficial de la prueba, que recoja de manera resumida todos los aspectos indicados anteriormente. Este acta estará firmada al menos por el Director de la Obra, el Director de la Prueba, y un representante del constructor.

Como puedes hacer comprobado, la prueba de carga en puentes y viaductos es fundamental para la recepción de este tipo de obras. Una prueba bastante llamativa, y cuya metodología es ampliamente conocida, por lo que siguiendo las especificaciones establecidas por los diferentes documentos técnicos, no debe ofrecer mayores complicaciones. Por ello hemos creído interesante dedicar un post de nuestro Blog sobre Ingeniería de Carreteras a este tema. Y si te ha gustado, no olvides compartirlo en redes sociales. Para ello puedes utilizar los iconos sociales que tienes justo debajo de este texto. Y recuerda que en nuestra Academia Online dispones de infinidad de cursos sobre distintos temas relacionados con la Ingeniería de Carreteras (trazado, firmes y pavimentos, señalización, drenaje, balizamiento, seguridad vial, etc.).