¿Por qué vibra tanto el Puente «Artemio García Vargas» de Sullana? ¿Es normal?
Un llamado a la acción preventiva
Nota Preliminar Importante: Esta opinión técnica se basa en hipótesis fundamentadas en la sintomatología visible, el testimonio de los usuarios y el conocimiento de la ingeniería estructural de puentes. Para un diagnóstico definitivo y preciso, serán absolutamente necesarios realizar ensayos especializados y estudios exhaustivos a la estructura del Puente «Artemio García Vargas».
La vida útil de nuestras infraestructuras es una responsabilidad compartida. Según el Manual de Inspección de Puentes del Perú, es mandatorio realizar inspecciones generales a estas estructuras cada dos años. El propósito de estas inspecciones es ser preventivas, identificando y abordando problemas antes de que se conviertan en daños severos que pongan en riesgo la seguridad y funcionalidad. Desafortunadamente, la experiencia nos dice que a menudo se espera a que el daño sea evidente para actuar.
En Sullana, el vital Puente «Artemio García Vargas», que une Marcavelica con Sullana sobre el río Chira y es parte crucial de la Panamericana Norte, ha despertado una creciente preocupación entre sus usuarios. La principal alerta: en la actualidad, el puente presenta vibraciones notablemente mayores que años anteriores, al paso de vehículos de carga pesada. Estas vibraciones son percibidas por los conductores y peatones, generando inquietud sobre su seguridad.
Una Mirada Rápida a un Coloso de Cuatro Décadas
El Puente «Artemio García Vargas» es una imponente estructura de aproximadamente 350 metros de longitud y 8 metros de ancho, inaugurado en 1980. Es un puente reticulado metálico de tablero inferior, lo que significa que el tráfico circula por la parte baja de la celosía metálica. Su particularidad más relevante es su diseño continuo a lo largo de sus cinco tramos, es decir, sus elementos metálicos están interconectados de punta a punta, a diferencia de otros puentes que tienen tramos separados.
Recientemente, se realizó una visita y una inspección visual rápida a las zonas accesibles del puente, que incluyen la mayoría de sus elementos: bridas inferiores y superiores, montantes, diagonales, arriostres superiores, así como las uniones (nudos) con sus placas y pernos.
Si bien se observaron daños en los arriostres superiores, causados aparentemente por colisiones de cargas altas (como las cañas de azúcar que exceden las alturas máximas permitidas para camiones), es importante señalar que estos daños, por su naturaleza y ubicación, no guardan una relación directa con las grandes vibraciones detectadas en la estructura global del puente.
Sin embargo, durante esta inspección visual, se apreció un detalle crucial: una serie de parches sobre la carpeta asfáltica del puente. Este síntoma, aunque parezca menor, es muy significativo, ya que sugiere la existencia de daños subyacentes en la losa de concreto armado que sirve de base al asfalto. Y este sí puede ser un factor directamente relacionado con las mayores vibraciones.
La Colaboración Oculta: Acero, Concreto y Vibraciones
Para entender lo que podría estar ocurriendo, simplifiquemos el comportamiento del puente. Un puente reticulado es como un esqueleto de elementos metálicos rectos (barras) unidos entre sí. Todos estos elementos trabajan en equipo, soportando cargas de forma conjunta. La flexibilidad inherente del acero, unida a la capacidad de estos elementos de deformarse bajo carga, es lo que permite que el puente resista.
Pero en el Puente «Artemio García Vargas», no solo el acero contribuye. Su losa de concreto armado, que se encuentra en la parte inferior del reticulado y sobre la cual transitan los vehículos, no es solo un piso. Esta losa aporta una rigidez significativa a todo el sistema estructural del puente. En términos sencillos, la losa de concreto hace que el puente sea menos flexible y, por lo tanto, ayuda a reducir sus vibraciones verticales. Sin la losa, o con una losa dañada, el puente se comportaría de manera más «bailarina».
La Hipótesis Clave: Cuando la Losa Deja de Ayudar
Dado que hemos observado los aparentes daños en la losa de concreto (indicados por los parches en el asfalto), nuestra hipótesis principal es la siguiente: el puente podría estar experimentando una pérdida de capacidad de resistencia y rigidez de su losa de concreto armado.
Si la losa ya no está aportando estructuralmente como debería (es decir, ya no está tan «firme» como antes), entonces el puente en su conjunto ha perdido una parte importante de la rigidez que le proporcionaba esta losa. La consecuencia directa es que las vibraciones verticales aumentarán, lo que coincide con las percepciones de los usuarios.
Además, hay que recordar que, al ser un puente continuo, la losa de concreto está sometida a ciclos de esfuerzos de tracción y compresión a medida que los vehículos pesados se desplazan por él. El concreto es muy vulnerable a la tracción y a la fatiga por esfuerzos repetitivos. Es probable que estos ciclos, sumados a la edad del puente y la ausencia de mantenimiento registrado, hayan deteriorado la losa hasta un punto crítico.
La Urgencia de un Diagnóstico Definitivo
Esta hipótesis debe ser verificada o descartada con la mayor urgencia. ¿Por qué es tan grave? Porque si la losa ya no está contribuyendo eficazmente con el sistema estructural, entonces los elementos metálicos del reticulado (bridas, montantes, diagonales) están siendo sometidos a esfuerzos o cargas mayores a las que fueron diseñados para soportar originalmente.
Esta situación no solo reduce drásticamente la vida útil remanente del puente, sino que, lo que es más crítico, expone la integridad y la vida de los miles de usuarios que diariamente lo transitan.
Es absolutamente necesario y no puede esperar más:
- Realizar una inspección especial con un diagnóstico definitivo, que incluya ensayos no destructivos, monitoreo de vibraciones, pruebas de carga y un análisis estructural detallado.
- Investigar las causas exactas del deterioro de la losa y la razón de las vibraciones.
- Obtener, sin demora, las recomendaciones de acción necesarias para la rehabilitación o reforzamiento del puente.
El Puente «Artemio García Vargas» es una infraestructura vital que nos está dando señales de alerta. Ignorarlas sería una irresponsabilidad. La seguridad de Sullana y de todo el norte peruano depende de una acción preventiva y decidida. Es hora de que las autoridades competentes y la ciudadanía tomen conciencia y actúen.
DIRIGIDO A LA COMUNIDAD DE INGENIEROS Y ESPECIALISTAS
Profundizando el Análisis Técnico: La Fatiga en Puentes Reticulados Continuos
A la luz de la opinión técnica emitida a la prensa sobre el Puente «Artemio García Vargas» en Sullana, consideramos fundamental ofrecer una perspectiva más detallada para la comunidad de ingenieros estructurales y funcionarios con injerencia en la infraestructura vial del país. El comportamiento de este puente, con sus vibraciones crecientes y el deterioro progresivo de su losa de concreto inferior, plantea un caso de estudio crítico en la durabilidad de estructuras complejas ante cargas dinámicas y cíclicas.
La Singularidad Estructural y su Implicancia en la Losa
Un puente reticulado metálico de un solo tramo, isostático por naturaleza, presenta un comportamiento estructural relativamente sencillo. Las bridas superiores están predominantemente sometidas a compresión, mientras que las bridas inferiores y la losa de concreto (si es de tablero inferior) operan principalmente bajo tracción por los momentos flectores positivos. En este escenario, la fatiga de la losa, aunque posible, se concentraría en un rango de esfuerzos de tracción.
Sin embargo, el Puente «Artemio García Vargas» se distingue por su configuración hiperestática continua a lo largo de sus cinco tramos. Los nudos que conectan las bridas superiores e inferiores en los apoyos intermedios garantizan esta continuidad. Esta característica, ventajosa para la eficiencia estructural global y la reducción de deflexiones estáticas, introduce una complejidad fundamental en la distribución de esfuerzos: la presencia de momentos flectores negativos sobre los apoyos intermedios y momentos positivos en el centro de los vanos.
Para un reticulado de tablero inferior, esto implica que:
- En los tramos centrales de los vanos (donde los momentos son positivos), las bridas inferiores y la losa de concreto asociada están sometidas a tracción.
- En las zonas sobre los apoyos intermedios (donde los momentos son negativos), las bridas inferiores y, crucialmente, la losa de concreto están sometidas a compresión.
Este patrón de esfuerzos significa que, a medida que el intenso tráfico pesado de la Panamericana Norte transita el puente, la losa de concreto armado no está sometida a un único tipo de esfuerzo cíclico, sino a una alternancia de tracción y compresión. Esta inversión de esfuerzos, o la variación significativa en el rango de esfuerzos, es particularmente perjudicial para el concreto. Las cargas dinámicas vehiculares, a través de sus líneas de influencia, no solo afectan el tramo directamente cargado, sino que inducen efectos secundarios en los tramos adyacentes, exacerbando la naturaleza cíclica de los esfuerzos a lo largo de toda la losa.
Contrariamente a este comportamiento, podemos observar el cercano «Puente Viejo», también sobre el río Chira. Este puente, significativamente más antiguo, está configurado por tramos isostáticos e independientes. Si bien su eficiencia estructural global podría ser menor en términos teóricos comparado con un diseño continuo, su sencillez estructural ha evitado la generación de ciclos de fatiga por inversión de esfuerzos en el tablero metálico, y no ha presentado problemas de deterioro de este tipo en su tablero, a pesar de su longevidad (reconociendo que sus desafíos están más ligados a problemas de mantenimiento general, que es otra discusión). Esta comparación resalta cómo la complejidad de la continuidad, si bien optimiza el uso de materiales, exige un entendimiento profundo de la fatiga.
El Fenómeno de la Fatiga del Concreto Bajo Esfuerzos Cíclicos
El deterioro progresivo de la losa, manifestado en fisuración y delaminación, es un síntoma claro de fatiga del concreto. Es fundamental recordar que la resistencia a la fatiga de un material puede ser significativamente menor que su resistencia estática última. Es decir, el concreto puede fallar bajo cargas repetidas que son considerablemente inferiores a las que causarían una falla en una aplicación de carga única. En el caso de la losa del «Artemio García Vargas», los ciclos de tracción-compresión, incluso si individualmente no exceden la capacidad estática del material, acumulan daño progresivamente.
Si bien la posibilidad de que las cargas estáticas sobre la losa hayan excedido su capacidad de diseño es baja (incluso bajo un análisis dinámico que simula fuerzas estáticas equivalentes a la aceleración sísmica), el escenario de fatiga dinámica es el más plausible. A medida que la losa se fisura y deteriora, su capacidad para trabajar en conjunto con las bridas inferiores del reticulado (comportamiento compuesto) disminuye drásticamente. Esta pérdida de rigidez efectiva se traduce directamente en un aumento de las deflexiones y, consecuentemente, en las vibraciones verticales percibidas por los usuarios.
Este círculo vicioso es crítico: la mayor flexibilidad del sistema genera mayores desplazamientos y tensiones adicionales en los elementos, acelerando aún más el deterioro de la losa y, por ende, de la carpeta asfáltica. Los «parches» observados en la superficie son meros paliativos que enmascaran un problema estructural subyacente de considerable envergadura.
La Imperativa Necesidad de un Diagnóstico Integral
Ante este panorama, la actuación no puede limitarse a reparaciones superficiales o a la mera observación. La carencia de un historial de inspecciones y evaluaciones formales para un puente de 45 años de antigüedad y de esta criticidad funcional, subraya la urgencia.
Un diagnóstico definitivo debe incluir:
- Monitoreo dinámico continuo para cuantificar las vibraciones y deflexiones bajo condiciones de tráfico real.
- Ensayos no destructivos (END) y destructivos localizados en la losa de concreto para evaluar su condición, resistencia remanente, estado de corrosión de las armaduras y propiedades del material.
- Modelado y análisis de elementos finitos (FEM) de la estructura completa, validado con los datos de campo, para simular el comportamiento bajo cargas dinámicas y los efectos de fatiga, así como para determinar la capacidad portante y la vida útil remanente.
La naturaleza altamente especializada de los puentes, regida por normativas y consideraciones técnicas distintas a otras estructuras como edificaciones o naves industriales, exige que estas labores sean encargadas a empresas con probada experiencia especializada en ingeniería de puentes. La pericia en inspección, evaluación, y diseño de estas complejas obras es crucial para garantizar la seguridad pública y optimizar la inversión estatal. Un enfoque riguroso en el entendimiento de la fatiga y el comportamiento dinámico es el primer paso para proteger nuestra infraestructura vital.
NOTA ADICIONAL
Daños en los Arriostres Superiores
Durante nuestra visita al Puente «Artemio García Vargas», además de las vibraciones y el deterioro de la losa, pudimos constatar otra preocupación relevante: la falta de control en el tránsito de vehículos de gran altura está afectando seriamente a los arriostres superiores de la estructura.
Hemos observado daños evidentes en estos elementos, especialmente causados por colisiones de camiones que exceden las alturas máximas permitidas, como los que transportan caña de azúcar. Si bien en la opinión técnica principal indicamos que estos daños no están directamente relacionados con las vibraciones que perciben los usuarios, su impacto en la seguridad del puente es crítico y no debe ser subestimado.
¿Por qué son tan importantes los arriostres superiores?
Estos elementos, ubicados en la parte superior del reticulado, no solo contribuyen a la estabilidad lateral de la estructura frente a cargas de viento, sino que, crucialmente, juegan un rol fundamental en la resistencia sísmica del puente. Su función es la de rigidizar el tablero superior y garantizar que la estructura se comporte de manera integral ante las fuerzas horizontales generadas por un sismo.
Cuando los arriostres superiores sufren daños (deformaciones, roturas, fatiga en sus conexiones), la capacidad del puente para resistir un evento sísmico se ve comprometida. Esto significa que, ante un terremoto, la estructura podría no tener la rigidez y la capacidad de disipación de energía necesarias, exponiéndola a un riesgo mucho mayor de daño estructural severo o incluso colapso.
Es indispensable que se implementen controles de altura de gálibo efectivos en los accesos al puente para prevenir futuras colisiones y que se realice una evaluación y reparación inmediata de los arriostres ya dañados. La seguridad de un puente no solo depende de su capacidad para soportar el tráfico diario, sino también de su preparación ante eventos extremos como un sismo.
