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GENERALIDADES
Desde que el hombre cruzó por primera vez un río a pie descalzo, pasando por sobre un tronco de árbol caído, los puentes de madera han desempeñado un importante papel permitiéndole viajar, explorar nuevos territorios y mantener abiertas las vías de transporte y de comunicación entre las sociedades cada vez más complejas.
El uso de la madera como material de construcción para puentes se remonta a la antigüedad. El célebre puente militar del emperador Julio César construido sobre el río Rin fue hecho de cabrestantes y vigas de madera. El primer puente importante construido en los caminos incas se le atribuye a Inca Roca, permite el cruce en altura sobre el Apurímac y está hecho de sogas de cabuya y tablas de madera.
A pesar de que desde los romanos se ha utilizado la piedra como material básico para la construcción de puentes fijos -reemplazada en los últimos tiempos por el acero y el concreto armado-, la economía que supone la utilización de la madera, su versatilidad y su disponibilidad en las zonas poco accesibles son factores determinantes para pensar que los puentes de madera están muy lejos de caer en desuso.
En el siglo XIX, la expansión de los ferrocarriles ingleses trajo el desarrollo de grandes y variados diseños de puentes de madera. La colonización del mundo por los europeos resulto en la producción de miles de puentes de madera, desde simples pases de pequeñas luces hasta cerchas y tijerales masivos para mayores luces.
Un viaducto está aún en uso después de casi 100 años en Barmouth, Gwynedd, Gran Bretaña,
Msc. José Carlos Cano
1Puentes de madera
Puente de madera africana. Laminado mecánicamente. Holanda.
1 Profesor de Construcciones de Madera de Ciencias Forestales (UNALM). Ingeniero Civil (UNI). Universidad de
siendo originalmente construido en Pino con posteriores reparaciones hechas de Ocotea rodiaei (Greenheart). En el oeste de Inglaterra, una gran variedad de puentes fueron construidos por Brunel para el Gran Ferrocarril del Oeste y un viaducto está en uso desde 1934. En el sur de Gales, el último viaducto de madera fue removido en 1947, después de 95 años de uso, debido a cambios en las líneas de transportes y no al estado del servicio que este puente presentaba. Incluso dos puentes basculantes de madera fueron reemplazados en el suroeste de Inglaterra por nuevos puentes de madera, diseñados y construidos con técnicas modernas y respetando los diseños originales.
Los puentes simples de arco de madera fueron poco frecuentes. En los años 1837-1838, el ingeniero Green desarrolló estructuras laminadas para puentes, pero es durante la segunda mitad del siglo XX que se desarrollan en Europa puentes con laminación mecánica de arcos y marcos muy resistentes usando madera africana de alta resistencia frente a las cargas y el ataque de hongos e insectos.
En Canadá, Norte América, Escandinavia y Suiza muchos puentes de madera están aún en uso soportando cargas de tráfico de carreteras y ferrocarriles.
Tanto la madera de conífera y como de latí foliada pueden usarse para la construcción de puentes; se escoge según la apariencia y la resistencia de la especie, conjuntamente con la necesidad de considerar la durabilidad de algunas maderas frente a la facilidad de preservación efectiva de las otras.
FORMAS ESTRUCTURALES
La forma más simple de puente consiste en aquel de viga simple recta que puede ser de vigas sólidas o de madera compuesta, ya sea clavada, empernada o encolada. Las dimensiones de la estructura dependerán obviamente de la especie escogida y de las cargas de diseño del puente y de la luz libre a cubrir. Con madera de conífera estructural fácilmente se obtienen luces del orden de 10 metros, pero con latí foliadas de gran resistencia se puede llegar hasta los 15 o 18 metros de madera sólida, ya sea redonda o escuadrada. Si la carga excede la capacidad de
solo dos vigas, es posible añadir dos más a fin de tener siempre un piso o tablero con carga en doble apoyo.
Se puede mejorar la capacidad de carga de madera sólida de luces simples agregando soportes adicionales laterales que disminuyen la luz efectiva de carga denominados “arriostres en canteleever” o “patas de gallo”, debiendo preverse las cargas adicionales a los estribos del puente.
por Palladio, pero la idea conceptual se remonta a la época de los romanos y el gran puente de Trajano que cruza el Danubio constituye quizás el ejemplo más característico.
Probablemente, las formas más populares de diseño de puentes de madera se centra en las estructuras curvas, las cuales pueden ser del tipo de vigas compuestas de alma diagonal o de madera laminada, ya sea mecánicamente (uso de clavos, pernos o conectores metálicos) o químicamente (uso de colas o pegamentos estructurales). En estos casos, es posible introducir toda suerte de provisiones de contraflechas estructurales y peraltes adicionales en el diseño de las estructuras.
Se puede hacer uso de la variedad de alternativas de diseño de tijerales, cerchas y componentes de estructuras que incorpora ventajas en la prefabricación, en el transporte, armado en sitio, lanzamiento, ajuste final, etc., de la estructura con grandes capacidades de carga y mayor dimensión. La versatilidad de la madera puede llevar al diseñador a escoger la solución técnica mas acertada a sus requerimientos.
MODULACIÓN Y PREFABRICACIÓN
Los crecimiento industrial, agrícola y comercial están normalmente interrelacionados y dependen en varios niveles de una buena infraestructura de transportes. Para muchos de los países en vías de desarrollo el transporte por carretera es fundamental para el progreso y para el logrode la estabilidad política y social. Los puentes representan una buena parte de los costos de construcción de carreteras y, en aquellos países que para la construcción de puentes dependen del cemento y del acero importado, la carencia de fondos internacionales inhibe los programas de desarrollo de carreteras.
Por otro lado, cada vez es más crítica la carencia de caminos vecinales y los pocos que hay no son operativos para realizar el transporte de importantes volúmenes de producción. Es más, durante tres o cuatro meses al año están interrumpidos por la falta de puentes que, aún cuando no necesitan ser de gran envergadura, deben tener la resistencia o la capacidad de carga necesaria, ser durables y ser confiables, de tal manera que se recupere la inversión, conviertan a la vía en un camino de todo tiempo y enfrenten con éxito las variaciones climáticas; esto contribuye grandemente a paliar el gran abandono al que ha sido sometida en los últimos años la infraestructura de caminos. Son estas condiciones las que conducen a pensar en
la fabricación en serie de partes y piezas que se preparan continuadamente para ser ensambladas en un determinado lugar donde las bases, estribos, alas y aproximaciones se estén terminando de construir, para su montaje en forma precisa y rápida, reduciéndose así notablemente los costos de ingeniería, dirección técnica, especialidad de la mano de obra, gastos generales, campamentos y almacenes, etc.
rápidamente se incorporen a la producción. La inversión en maquinaria y equipo es muy baja comparada con otros materiales y, por último, su menor peso y versatilidad permite poder preparar las partes y piezas necesarias en un centro apropiado y luego ser despachadas completas a los sitios en forma organizada, controlada -incluidas piezas de repuesto-, etc., obteniéndose los mejores niveles de calidad, cumplimiento, responsabilidad de construcción, rapidez y permitiendo una mejor organización del mantenimiento posterior.
Todo esto se da haciendo intervenir a la población beneficiaria y proporcionando empleos temporales en las zonas de los puentes y permanentes en los centros de fabricación.
• Con el costo de una superestructura de concreto se pueden construir prácticamente dos superestructuras de madera.
• La sencillez de la prefabricación y rapidez del montaje permite asegurar que el tiempo total de construcción es del 50% de sus similares en otros materiales.
• Los programas se formulan con la premisa de que para la construcción de estribos o bases y para el lanzamiento se incorpore la mano de obra de la zona con programas de empleo temporal.
• El 20% de la inversión total está destinada al material madera nacional y renovable, cuyo factor multiplicador de la economía es de mayor envergadura que los de otros materiales. • Sin embargo, los costos y factibilidad técnica
de estos puentes no están al alcance de los recursos que los municipios poseen.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
El elemento básico de los puentes es un panel triangular de madera de 3 m de largo con placas de acero en las juntas. Estos componentes se fabrican en un taller. Se transportan en vehículos convencionales y, una vez construidos los estribos o bases, se pueden armar en pocos días usando herramientas manuales, cables, tecles y trípodes sencillos. La vida útil de un puente de estos se estima en más de 25 años, y es posible aumentarla a través de un programa de mantenimiento y de inspección permanente por medio de la comunidad.
En nuestro país de gran extensión territorial, geografía abrupta y población dispersa, la red de caminos tiene un alto porcentaje de caminos
rurales, muchos de los cuales deben ser de todo tiempo a fin de asegurar la comunicación del área rural con el resto del país y ofrecer caminos confiables todo el año. Por la misma razón de ser rurales y por su gran número, al gobierno se le hace difícil encargarse de solventar todo el problema del mantenimiento de dichos caminos.
en no menos de una docena de países (en África: Kenya, Angola, Madagascar, Mozambique. En Latinoamérica: Bolivia, Honduras, Chile, Nicaragua, R. Dominicana, Ecuador, El Salvador, Panamá y solo un ejemplo en Perú.)
PROGRAMAS DE PUENTES MODULARES
La realización de Puentes Modulares de Madera basados en programas regionales o nacionales aprovecharía el uso de insumos locales (madera, acero), así como propugnaría la participación intensiva de mano de obra de las comunidades beneficiarias.Los puentes de madera del sistema han sido concebidos para ubicarse en caminos vecinales y carreteras con tráfico menor a 200 vehículos por día y son capaces de soportar carga de hasta 36 toneladas, con una vida útil esperada de 25 o más años.
En los programas se prevé la instalación de diez a doce puentes promedio (equivalentes a 15 m de luz libre) al año, pudiéndose establecer varias líneas de desarrollo en el país.
Las líneas de desarrollo se determinan en función a las características geográficas del Perú y a la accesibilidad a las zonas productoras de madera. Estas líneas se pueden ubicar en los ejes transversales Norte, Centro y Sur. La cantidad de puentes por línea (10 a 12 puentes) se estima como la cantidad de puentes factibles de construirse durante un año en el entendido que se cuentan con los recursos necesarios.
Un programa de esta naturaleza ayuda al desarrollo inmediato del área rural y la consecuente afluencia de productos agrarios, agroindustriales y mineros, así como facilita el transporte de personas y de DESCRIPCIÓN Sistema de puentes de madera de gran capacidad de carga, simple
vía, para caminos rurales. Componentes intercambiables para luces económicas de 9 a 24 m libres. Sencillos y rápidos de armar. DIMENSIONES Módulos de 30 m triangulares con luces teóricas de 6 a 30 m libres.
Ancho de una sola vía.
PRINCIPALES MATERIALES Madera seca y preservada Grupos A y B (Norma Técnica de
Edificación E-101 y E-102). Acero A-36. Clavos galvanizados y pernos cabeza hexagonal.
HERRAMIENTAS Y EQUIPO Cepilladora y sierra radial, taladros y herramientas manuales, soldadoras de arco y esmeril.
CONDICIONES DE DISEÑO Densidad de tránsito moderado (< 200 vehículos por día). Según AASHTO, las cargas totales de 36 TM (HS-20).
DESEMPEÑO Y VIDA UTIL Buen control de calidad de la madera, preservación inicial y un mantenimiento periódico aseguran una vida útil de no menos de 25 años.
TRANSPORTE Un puente completo de 12 m cabe en un camión de 10 TM. El equipo de montaje es simple y portátil, tecles de cable, poleas y cables de acero flexible sobre torres de postes de madera desarmables.
TIEMPO Normalmente un puente de 12 o 15 m se fabrica en una semana y el montaje sobre las bases ya listas toma siete días
adicionales de trabajo. En general se puede considerar la fabricación y el montaje de un puente promedio en un mes.
insumos a las áreas rurales de la provincia. El convertir el camino en la mejor vía alternativa para conectarse con la red vial se traduce en el consecuente ahorro no solo de tiempo sino de esfuerzo automotriz, combustible, etc.
PARTICIPACION COMUNAL
El Programa de Puentes Modulares de Madera contiene un importante factor de alto impacto social que fomenta y permite una intensa participación de las comunidades de las zonas en las que se implementa, beneficiándolas de una manera directa, inmediata y permanente.
Es así que, además del beneficio económico y social directo sobre la comunidad generado por el puente mismo en su condición de obra de
infraestructura básica de transporte, se obtiene también un beneficio inmediato en el ámbito de los pobladores por su participación en las diversas tareas correspondientes a la prefabricación y montaje del puente y en la construcción de sus obras auxiliares.
Asimismo, el componente de transferencia de tecnología y entrenamiento involucrado, permite elevar de manera permanente el nivel de capacitación técnica de los habitantes de la zona.
En tal sentido, la participación comunal se da en diferentes aspectos en cada una de las líneas de desarrollo del Programa:
Fabricación: participación permanente de mano de obra capacitada local en las tareas de aserrado, preservación, secado, prefabricación y ensamble de los elementos del puente.
Obras: participación comunal en las siguientes actividades:
- Construcción de bases y estribos con materiales y mano de obra locales
- Participación en el lanzamiento de los puentes y armado final
- Trabajos en las aproximaciones, rellenos, alas de protección, etc.
- Compromiso para las labores de mantenimiento rutinario futuro
Transferencia de tecnología y entrenamiento:
comprende el entrenamiento de la mano de obra no calificada y calificada en los siguientes aspectos:
- Habilitación de madera - Secado
- Preservación - Prefabricación
- Control de calidad de la madera
- Diseño y construcción de puentes de madera - Mantenimiento periódico de puentes
