IV Congreso de Ingeniería del TransporteJosé V. Colomer - Alfredo García (Eds.)

© Valencia - CIT2000

Infraestructuras Portuarias.Certificación de los Atraques y Dársenas de Maniobra.

Caridad La Rosa MariñoIng. Civil Investigador Agregado

Centro de Ingeniería y Manejo Ambiental de Bahías y Costas. CIMAB.Asociación IT.

Aníbal Pérez MedinaIng. Civil Investigador Aspirante.

Centro de Ingeniería y Manejo Ambiental de Bahías y Costas. CIMAB.Asociación IT.

RESUMENEl Sistema Nacional Portuario en Cuba, tiene una edad promedio de más de cincuentaaños; las estructuras de atraque que prestan servicios a los medios de transporte marítimos,para la carga y descarga de mercancías y transportación de pasajeros, permanecensometidas a cargas permanentes y ocasionales que provocan el deterioro paulatino de lasmismas.

En nuestro país se comenzó a partir de 1996 una reorganización y normalización de lasgestiones portuarias, con el objetivo de elevar la eficiencia y calidad de estos servicios.Dentro de las acciones propuestas para lograr ese objetivo, se elaboró la Resolución 56/96del Ministerio del Transporte, que regula la certificación de todas las instalacionesportuarias del país; con esto se aseguraría que los buques contaran con una mayor garantíade trabajo en los muelles y en el área de maniobras.

En este trabajo se muestran los métodos y trabajos realizados para la evaluación técnica dealgunas de las instalaciones de atraque inspeccionadas en el país. Se realizó unadefectación minuciosa de las estructuras marítimas, de acuerdo a sus características y añode construcción, y fundamentalmente en los elementos que definían la estabilidad de laestructura, además de prestar preferente atención a su punto de unión y amarre con elelemento móvil, el buque.

A partir de una evaluación técnica de las cargas horizontales de empuje y tracción quetrasmite el buque en el momento de atraque, así como de las cargas verticales en el área dealmacenaje y operaciones, fue posible determinar el estado de deterioro de las estructuras ypresentar sus planes y proyectos de reparación.

Los atraques presentados en este trabajo fueron certificados en tiempo y forma a partir deestas inspecciones y se acometen en estos momentos diferentes etapas de reparación de lasinstalaciones portuarias.

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1. INTRODUCCIÓN.El Puerto de La Habana es uno de los principales centros de tráfico de mercancías de laIsla de Cuba, asumiendo las operaciones de carga y descarga a través de varias terminales.

La mayor parte de las instalaciones de atraque con que cuentan estas terminales, tienenmás de 30 - 40 años de construidas. El régimen de explotación y la falta de mantenimientocontinuo han provocado el deterioro de muchas de las mismas.

Las inspecciones de atraques están encaminadas a localizar las lesiones existentes en loselementos estructurales de las instalaciones, analizando las posibles causas y su propuestade reparación.

Estos trabajos se realizaron como una Primera Etapa de Diagnóstico, para la Certificaciónde las Instalaciones Portuarias. En una segunda etapa se realizarán los ensayos nodestructivos para determinar el estado actual de los elementos de hormigón.

2. METODOLOGÍA DE LOS TRABAJOS.1. Estudio de los Planos de Proyecto y construcción de los atraques

2. Se comprobó la verticalidad en el caso de las cortinas delanteras de pilotes, tomandocomo referencia una vertical con respecto al borde superior del cordón de atraque,mediante plomada y regla graduada a 3 6 y 9 m, según la profundidad promedio de losatraques.

3. Levantamiento con nivel y mira topográfica, para la determinación de asentamiento enla plataforma de los muelles, con la ejecución de diferentes perfiles transversales.

4. En los elementos de hormigón armado, se detectaba la presencia de grietas,deformaciones, pérdida de material, grado de corrosión del acero estructural.

5. En cada una de las terminales se localizaron mediante un equipo de buzos especialistas,los objetos que pudieran afectar por su tamaño y posición las maniobras del buque.Elaborándose planos de localización de estos objetos para su posterior extracciónmediante grúas o dragados.

3. INSTALACIONES INSPECCIONADAS.Terminal Portuaria “A.G. Lines”. 3 muelles de costaEsta terminal está formada por los atraques 21,22 y 23 del Puerto de La Habana,construidos en la segunda mitad de la década del 80, presentan una longitud de 660 m y unancho de andén de 15 m.Su estructura es de cortina de tablestacas delantera de pilotes metálicos Larsen V hincadaen el terreno y fijada mediante tensores a una losa posterior, la cavidad detrás de la cortinase rellena con material rocoso y es sellada con una losa de elementos prefabricados dehormigón, conformando la superficie de operaciones del atraque.Terminal Portuaria “Haiphong”. 6 muelles de costaCinco de los atraques presentan una estructura de estacada de pilotes metálicos circularesde 45 cm de diámetro y un talud posterior de rocas. La superficie está formada por una losade hormigón armado y vigas embebidas en la losa.Terminal Portuaria “M.P. Dapena”; 2 muelles de costa.

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Es una estructura de pilotes de hormigón armado con una cortina trasera de tablaestacasmetálicas y completa su superficie un sistema de vigas y losas fundidas “In situs”. Tieneuna longitud de 145 m 10.2 m de ancho en el andén.

4. OBJETIVOS POR TIPO DE ESTRUCTURA

4.1 En la Zona de ManiobrasLocalización de objetos que dificultaran las maniobras del buque en las operaciones deatraque y junto al muelle.

4.2 En las Estructuras de Pilotes de Hormigón Armado• Determinar el estado físico de los pilotes de hormigón armado y su unión con la losasuperior.• En el sistema de vigas determinar el estado de deterioro y la capacidad por elementos.

4.3 En las Estructuras de Pilotes Metálicos• Localizar la protección anticorrosiva y determinar el grado de oxidación de latablaestacas.

4.4 En las Estructuras de Cortinas de Tablaestacas• Determinar la verticalidad de la cortina de tablaestacas como elemento principal, paralograr la estabilidad de la estructura.• Inspeccionar el estado de las vigas del frente de muelle y comprobar la horizontalidadde la losa de superficie.

5. RESULTADO DE LA DEFECTACIÓN

5.1 Terminal A.G.LinesEn la cortina de tablaestacas metálicas de los atraques de la Terminal A.G. Lines, sedetectaron tres zonas de deformación, donde se había perdido la verticalidad, lasmagnitudes de estas deformaciones oscilaron entre 20 y 34 cm.Se pudo detectar que algunas de las deformaciones encontradas no eran debido adesviaciones en la alineación de la cortina; se presentaban en forma hundimiento a unos 3m de profundidad por debajo del nivel del mar, producido por golpes de embarcacionesmenores a las diseñadas para las operaciones en ese atraque.En la inspección se pudo comprobar que solo un 60% de los dispositivos del sistemaanticorrosivo instalado en la cortina habían funcionado en algún momento, pero el restohabía sido dañado por las maniobras de los buques. Este sistema anticorrosivo no se lehabía dado mantenimiento desde su instalación. En las tablaestacas metálicas queconforman la cortina empezaba a verse signos de corrosión en la zona de variación demareas.

Se detectaron igualmente asentamientos en la losa de superficie, con deformacionesmáximas de 24 cm, en una extensión de 30 m, coincidente con una de las deformaciones dela cortina de tablaestacas, producido por sobrecarga de los vagones de ferrocarril queoperan en su superficie, provocando un asentamiento del material de relleno, que ejerce unempuje sobre la cortina y provoca abofamientos.El sistema de defensas de goma utilizado tenía las características adecuadas para la energíade atraque de los buques de diseño, pero el estado de corrosión de los elementos metálicosde fijación de estas defensas era avanzado.

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El sistema de amarre se encontraba en perfecto estado.

5.2 Terminal “Haiphong”En el sistema de atraques de esta terminal se detectaron problemas en el revestimiento dehormigón de los pilotes metálicos, los cuales presentaban pérdida del recubrimiento yexposición del acero de refuerzo, en algunos casos se ha perdido más del 20% de lasección en el revestimiento. La mayor parte de las lesiones se ubican en las hilerasexteriores de pilotes.En la losa se localizaron pérdidas del recubrimiento con exposición del acero de refuerzo,esta lesión se manifiesta en un 70% de toda la longitud de los atraques entre las dosprimeras hileras de pilotes.La viga cabezal de los atraques presentan afectaciones significativas, con fisuras y grietasaisladas. Existe pérdida de sección de las barras de acero, comenzando a afectar el alma dela viga y el acero estructural, que se encuentra partido o laminado en un 20% de su seccióntransversal. Ver Fig. 1.

Fig. 1 - Defectos en la viga cabezal, ausencia de defnsas de goma, lo que provocaaverías en el casco de los buques. Terminal Haiphong.

El sistema de defensas es muy variado y en varios atraques no cumplen con lascondiciones de diseño necesarias para recibir buques entre 20 000 y 30 000 t.5.3 Terminal Portuaria “M.P. Dapena”.Atraque 16.El sistema de pilotes no presenta lesiones graves en la zona debajo del NMM. Ubicándosesolamente tres casos de pilotes colapsados a una profundidad de 8 m.El problema principal se ubicó en la unión de los pilotes con el sistema de vigas, el cualestá afectado en un 90%, con alto grado de corrosión del acero, perdiendo en muchoselementos su capacidad portante, esta afectación en la unión del sistema de pilotes con lasvigas y losa ha provocado en ocasiones oscilaciones de la estructura en el momento delatraque del buque.

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El sistema de defensas de ese atraque es inadecuado e insuficiente, así como el sistema deamarre estaba siendo reparado en el momento de la defectación.

Fig. 2 - Problemas en la unión de los pilotes y el sistema de vigas y losa. Atraque 16

Fig. 3 - Sistema de defensas improvisado e insuficiente, con deterioro de la viga deborde de muelle. Atraque 16.

Atraque 17En este atraque se detectaron numerosas deformaciones a lo largo de la cortina delantera detablaestacas, principalmente a una profundidad de 3 m por debajo del NMM, estasdeformaciones pueden estar producidas por una pérdida de capacidad de los tensores quesujetan la cortina al terreno posterior o producidas por desviaciones en el momento de la

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hinca de la cortina, debido a la magnitud de las desviaciones encontradas, las cuales nosobrepasaban los 40 cm en el plano vertical.En la superficie del andén del atraque se detectó un hundimiento, con una deformaciónmáxima de 20 cm hacia el centro, originada por un asentamiento del terreno de rellenoposterior junto a una deformación en la cortina.

Fig. 4 - Hundimiento de la losa entre las patas de la grúa en el terreno posterior a lacortina de tablaestacas. Atraque 17.

La viga cabezal presenta fisuras en su banda interior y pérdida del revestimiento dehormigón con corrosión del acero de refuerzo y pérdida de sección.

6. CONCLUSIONES1. El estado físico de las instalaciones del Puerto de La Habana permite la reparación de

los elementos estructurales.2. Las estructuras de atraque en general no presentan afectaciones que limiten las

operaciones portuarias ni marítimas, excepto en el caso del atraque 16.3. El estado de deterioro de las instalaciones portuarias se ha debido a la falta de

mantenimiento periódico.4. Elaborar un plan de mantenimiento de los atraques5. Elaboración de un plan de reparación capital para el atraque 16.6. Monitoreo de las desviaciones en la cortina de tablaestacas7. Levantar la losa del atraque 17 para rellenar con material rocoso el terreno.8. Colocación de defensas que satisfagan la necesidad de atraque de buques hasta 30 000 t

en la Terminal Haiphong.

(Aporte Económico del trabajoSe realizaron las reparaciones de los atraques de las Terminales Haiphong y M.P. Dapena,permitiendo así una mayor utilización de estas instalaciones y la prestación de servicios aun número mayor de buques.

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Se logró con estas reparaciones garantizar la seguridad de los buques en las maniobras decarga y descarga, disminuyendo así la cantidad de averías.)

REFERENCIASLA ROSA, M. C. y PEREZ M. A. (1998). Inspecciones de atraques. Puerto de La Habana,Terminal M. P. Dapena. Dpto. Ordenamiento Litoral, CIMAB. Cuba.

LA ROSA, M. C. y PEREZ M. A. (1999). Inspecciones de atraques. Puerto de La Habana,Terminales Haiphong y A.G. Lines. Dpto. Ordenamiento Litoral, CIMAB. Cuba.