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Timestamp: 2018-03-19 04:00:03+00:00

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PERITAJE FISCO PUENTE CAU CUA by Rio enLinea - issuu
“PERITAJE OBRA PUENTE CAUCAU, DEMANDA CIVIL AZVI CHILE S.A. / FISCO DE CHILE”
INFORME FINAL Marzo 2018
Perito: Dr. Ingeniero Álvaro Peña Fritz Director de la Escuela de Ingeniería en Construcción Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.
ÍNDICE ....................................................................................................................................................... 2 1.
METODOLOGÍA APLICABLE Y DILIGENCIAS REALIZADAS .................................................................. 6 2.1
Diligencia: recopilación documental vía tribunal y fuente oficial ............................................. 6
Visitas a la obra y reuniones técnicas ....................................................................................... 7
Descripción de la Estructura en estudio ................................................................................... 8
Análisis y antecedentes ........................................................................................................... 15
3. PUNTO DE PRUEBA Nº 1: CAPACIDAD TECNICA Y PROFESIONAL DEL PERSONAL EMPLEADO POR LA CONTRATISTA PARA LA CONSTRUCCION DE UN PUENTE BASCULANTE, CON LAS EXIGENCIAS ESTABLECIDAS EN EL PROYECTO LICITADO. ............................................................................................ 18 3.1
Metodología y definiciones para este punto de prueba......................................................... 18
Personal solicitado en las Bases de Licitación ......................................................................... 19
Personal Profesional para Dirección de las Obras .......................................................... 19
Personal Calificado y Semicalificado solicitado en las Bases. ......................................... 21
Personal propuesto en Oferta por Azvi Chile.......................................................................... 21
Personal Profesional para Dirección de Obras propuesto .............................................. 21
Programa Ocupacional propuesto en oferta .................................................................. 22
Programa Ocupacional definitivo según la oferta + las O.E.I. ......................................... 23
Personal efectivamente utilizado durante la ejecución de las obras ..................................... 24
Personal Profesional para Dirección de las Obras. ......................................................... 24
Personal Calificado y Semicalificado ............................................................................... 26
Comparación personal de obra propuesto y utilizado............................................................ 27
Personal Dirección de Obras ........................................................................................... 27
Personal Calificado y Semicalificado ............................................................................... 27
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 1........................................................................ 29
4. PUNTO DE PRUEBA Nº 2: EXISTENCIA DE UN ERROR EN EL METODO CONSTRUCTIVO UTILIZADO POR LA EMPRESA AZVI CHILE S.A. PARA ARMAR LOS TABLEROS DE PUENTE EN SITIO. ........................ 30 4.1
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 2........................................................................ 35
5. PUNTO DE PRUEBA Nº 3: SI LA OBRA EJECUTADA ACTUALMENTE CUMPLE CON LOS ESTANDARES EXIGIDOS POR EL MOP, AL MOMENTO DE LA LICITACION DE LA OBRA................................................. 36 5.1
Estándares establecidos por el MOP....................................................................................... 36 2
Problemas detectados en obra ............................................................................................... 37
Vulnerabilidad de la obra ejecutada ....................................................................................... 38
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 3........................................................................ 40
6. PUNTO DE PRUEBA Nº 4: SI LA EMPRESA AZVI CHILE AL EJECUTAR EL CONTRATO DE CONSTRUCCION DE OBRA PUBLICA DEL PUENTE CAU CAU OCASIONÓ PERJUICIOS AL FISCO DE CHILE. EN CASO AFIRMATIVO, NATURALEZA, DESCRIPCIÓN, AVALUACIÓN Y CAUSA DE DICHOS PERJUICIOS.41 6.1
Metodología y definiciones para este punto de prueba......................................................... 41
Consideración de la obra “Puente Cau Cau” en el contexto de un proyecto ......................... 41
Determinación de Costos ........................................................................................................ 41
6.3.1 Informe Estudio Falla, diagnostico estructural para el levante provisorio y propuestas de solución del puente Cau Cau, Sergio Contreras y Asociados Ingenieros Civiles Ltda. ............... 42 6.3.2 Informe Consultoría para la puesta en servicio del Puente Cau Cau, VMB Ingeniería Estructural Ltda. .............................................................................................................................. 42 6.3.3
Arriendo y compra de Equipos RMD KWIKFORM CHILE S.A. .......................................... 42
Arriendo equipos VSL SISTEMAS ESPECIALES DE CONSTRUCCION S.A. .......................... 43
Mantención mensual ...................................................................................................... 44
Servicios de barcaza ........................................................................................................ 46
Proyecto de ingeniería de detalle y otros del Puente Cau Cau ....................................... 46
Servicio de revisión de ingeniería de detalle y otros del Puente Cau Cau ...................... 46
Pérdida de Beneficio social ............................................................................................. 47
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 4................................................................ 49
7. PUNTO DE PRUEBA Nº 5: EXISTENCIA DE FALENCIAS, OMISIONES O DEFECTOS EN EL DISEÑO DEL PROYECTO DEL PUENTE CAUCAU. EN CASO AFIRMATIVO, HECHOS O CIRCUNSTANCIAS QUE CONFIGURARÍAN DICHOS DEFECTOS, OMISIONES Y FALENCIAS Y SI ESTAS PROVOCARON O FUERON LA CAUSA DE LA FALLA DEL SISTEMA DE LEVANTE DEL PUENTE BASCULANTE. ......................................... 50 7.1
Introducción ............................................................................................................................ 50
Área Proyecto de Estructura ................................................................................................... 50
Revisión de Planos................................................................................................................... 51
Área Proyecto Mecánico ......................................................................................................... 53
Estudio de Posibles Causas de la Falla del Dispositivo Hidráulico. ................................. 54
Causas Atribuibles a Defectos de Fabricación del Dispositivo. ....................................... 54
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 5........................................................................ 55
8. PUNTO DE PRUEBA Nº 6: EXISTENCIA DE CONDICIONES O PRESUPUESTOS QUE HARÍAN PROCEDENTE EL TÉRMINO ANTICIPADO DEL CONTRATO DE CONSTRUCCIÓN DE OBRA PÚBLICA DEL PUENTE CAU CAU. ................................................................................................................................... 56 3
Introducción ............................................................................................................................ 56
Regulación del Contrato de Obra Pública. .............................................................................. 56
Sobre la terminación unilateral por resolución en el contrato de obra ................................. 57
8.4 Análisis de la causal empleada por la Administración (MOP) para dar término al contrato, revisión como acto administrativo. .................................................................................................... 57 8.4.1 8.5
Análisis jurídico formal .................................................................................................... 57
Existencia de los supuestos de hecho mencionados en la resolución DGOP 122/2015 ......... 58
8.5.1 De la Instalación de los tableros en forma errónea con las respectivas pendientes invertidas......................................................................................................................................... 58 8.5.2 La falla del vástago del cilindro principal suroriente, provocando no poder levantar los tableros basculantes ....................................................................................................................... 59 8.6 Calificación de la falla del vástago como falla que hace “técnicamente inaceptable la reutilización del sistema mecánico, afectando la seguridad de la obra” ........................................... 59 8.7 9.
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 6........................................................................ 59
ANEXOS ........................................................................................................................................... 61 ANEXO 1 .............................................................................................................................................. 62 ACTA RECONOCIMIENTO .................................................................................................................... 62 ANEXO 2 .............................................................................................................................................. 67 INFORME VISITA AL PUENTE, LOS DÍAS 11 Y 12 DICIEMBRE DE 2017 ................................................ 67 ANEXO 3 .............................................................................................................................................. 82 ANÁLISIS NUMÉRICO TRIDIMENSIONAL DE LA CONEXIÓN VÁSTAGO – HORQUILLA DEL PUENTE CAU CAU. .................................................................................................................................................... 82 ANEXO 4 ............................................................................................................................................ 129 DETALLE GASTOS INCURRIDOS ......................................................................................................... 129 ANEXO 5 ............................................................................................................................................ 236 ANALISIS DEL PROYECTO CONSTRUCTIVO........................................................................................ 236
1. INTRODUCCIÓN En el desarrollo de la demanda de cumplimiento de contrato con indemnización de perjuicios interpuesto por la Empresa Contratista Azvi Chile S.A. contra el Fisco de Chile para el proyecto “Construcción puente Cau-Cau y accesos provincia de Valdivia, región de Los Ríos” en la Comuna de Valdivia, el 28º Juzgado Civil de Santiago Causa C-17309-2015, con fecha 02 de Agosto de 2017, designó al suscrito , mediante resolución de fojas 1083, como perito, en su calidad de Director de la Escuela de Ingeniería en Construcción de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV). A Fojas 1115, de fecha 24 de agosto de 2017, el citado Tribunal precisó que los puntos materia del informe Pericial son los siguientes: 1) Capacidad técnica y profesional del personal empleado por la contratista para la construcción de un puente basculante, con las exigencias establecidas en el proyecto licitado. 2) Existencia de un error en el método constructivo utilizado por la empresa AZVI CHILE S.A., para armar los tableros de puente en sitio. 3) Si la obra ejecutada actualmente cumple con los estándares exigidos por el MOP, al momento de la licitación de la obra. 4) Si la empresa Azvi Chile al ejecutar el contrato de Construcción de Obra Pública del Puente Cau Cau ocasionó perjuicios al Fisco de Chile. En caso afirmativo, naturaleza, descripción, avaluación y causa de dichos perjuicios. 5) Existencia de falencias, omisiones o defectos en el diseño del Proyecto del Puente Cau Cau. En caso afirmativo, hechos o circunstancias que configurarían dichos defectos, omisiones y falencias y si éstas provocaron o fueron la causa de la falla del sistema de levante del puente basculante. 6) Existencia de condiciones o presupuestos que harían procedente el término anticipado del contrato de Construcción de Obra Pública del Puente Cau Cau. Tomando en consideración el nombramiento, el perito ha conformado un equipo interdisciplinario de profesionales asesores, en las áreas de ingeniería estructural, ingeniería industrial, ingeniería en construcción, costos y derecho, que le permite hacer el trabajo encomendado con el máximo nivel de calidad técnica, sin perjuicio de ser el perito quien suscribe todas las conclusiones del presente informe y haciéndose plenamente responsable de las mismas.
2. METODOLOGÍA APLICABLE Y DILIGENCIAS REALIZADAS Conforme lo solicitado por el Tribunal es preciso señalar que, para la realización de este peritaje, se requiere una serie de análisis distintos en su naturaleza. En consecuencia, el conjunto de técnicas a aplicar en cada punto de prueba, tiene diferencias y matices que se irán precisando en cada uno de los capítulos de análisis que componen este informe, teniendo presente que se pondrá énfasis en su respaldo teórico, lográndose así la aplicación de la técnica al estado actual del arte. Por otra parte, todas las técnicas aplicadas se desarrollan sobre la base de distintas diligencias que permitieron recabar la información necesaria para la elaboración del peritaje solicitado. En este sentido, las diligencias que fueron la fuente de información y análisis son las siguientes: • • •
Recopilación, recepción y revisión de antecedentes. Visitas a la obra, inspección y reuniones técnicas. Elaboración, desarrollo, análisis y conclusiones de cada uno de los Puntos de Prueba solicitados por el Tribunal.
Diligencia: recopilación documental vía tribunal y fuente oficial
Corresponde señalar que la información medular de este informe proviene de los documentos que componen el expediente administrativo de la Obra Pública. En este sentido y con el propósito a un actuar eficiente, se optó por conseguir aquella información que no estuviera disponible en el Tribunal, mediante solicitudes directas hechas al Ministerio de Obras Públicas, y especialmente a la Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas, a quienes les corresponde por mandato legal custodiar la documentación de la obra examinada, ya que éstas gozan de una presunción de legalidad, conforme al artículo 3 inciso final de la Ley 19.880. A continuación, se listan los documentos revisados, categorizados por fase de la obra en la que fueron generados, a saber: Diseño, Licitación, Ejecución, Falla (antecedentes directos de la liquidación anticipada del contrato) a) Fase Diseño • • •
Bases de Concurso “Estudio de Ingeniería de Detalle Construcción Puente Cau Cau y accesos, Provincia de Valdivia, Región de Los Ríos” y sus circulares Aclaratorias Nºs 1, 2, 3, 4, 5 y 6. Ofertas Técnica y Económica del Consorcio CYGSA Chile S.A. y DDQ Ingeniero Consultor para el “Estudio de Ingeniería de Detalle Construcción Puente Cau Cau y accesos, Provincia de Valdivia, Región de Los Ríos”, adjudicado por Resolución D.V. Nº 1029 de fecha 28/12/2007. Diseño definitivo aprobado del “Estudio de Ingeniería de Detalle Construcción Puente Cau Cau y accesos, Provincia de Valdivia, Región de Los Ríos” 6
b) Fase Licitación Obra • • • •
Bases de Licitación Construcción Puente Caucau y Accesos, Provincia de Valdivia, Región de Los Ríos, y sus Circulares Aclaratorias Nº s 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. Ofertas Técnica y Económica Azvi Agencia en Chile, adjudicado por Resolución Nº 208 de fecha 12/09/2011. Bases de Concurso Asesoría a la Inspección Fiscal Construcción Puente Cau Cau y Accesos, Provincia de Valdivia, Región de Los Ríos y sus Circulares Aclaratorias Nºs 1, 2 y 3. Ofertas Técnica y Económica Zañartu Ingenieros Consultores S.A., adjudicado por Resolución Nº 885 de fecha 14/10/2011.
c) Fase Ejecución Obras • • • •
Informe de inicio de la Asesoría a la Inspección Fiscal (Enero 2012) Informes mensuales de la Asesoría a la Inspección Fiscal (desde Enero 2012 a Junio 2015) Libro de Obras Nº1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. Informe Final de la Asesoría a la Inspección Fiscal (Julio 2015)
d) Fase Falla •
Informe Estudio de la Falla, diagnóstico estructural para el levante provisorio y propuestas de solución del puente Cau Cau, Sergio Contreras y Asociados Ingenieros Civiles Ltda. según Resolución de Liquidación D.G.O.P. Nº 1633 de fecha 06/05/2015. En adelante Informe SECON. Informe Consultoría para la puesta en servicio del Puente Cau Cau, VMB Ingeniería Estructural Ltda. según Resolución de Liquidación M.O.P. Nº 711 de fecha 12/04/2017.
e) Antecedentes legales del proceso Escritos y medios de prueba acompañados en el expediente digital de la Causa Rol 17309-2015 del 28° Juzgado Civil de Santiago.
Visitas a la obra y reuniones técnicas
Conforme es requerido por el Código Procedimiento Civil (Arts. 412-416-417), se efectuó con fecha 13 de octubre del año 2017 el acto de reconocimiento de rigor, donde fue inspeccionado por el perito que suscribe este informe, el puente Cau-Cau; levantándose el acta correspondiente (acompañada al Tribunal con fecha 17 de octubre ver Anexo 1), en la que además se tomaron fotografías y se pudo obtener una apreciación técnica de la obra. Adicionalmente, con fecha 11 y 12 de diciembre 2017, se realizó una segunda visita técnica del equipo pericial en conjunto con un representante de la Dirección de Vialidad, visitando la obra con el 7
propósito de realizar un levantamiento técnico de las características de la estructura y su sistema mecánico. Para ello se realizaron inspecciones a los sectores sur, norte y a la torre de operaciones, cuyos resultados se presentan en el Anexo 2.
Descripción de la Estructura en estudio
A continuación, se presenta una descripción general de la obra objeto del peritaje, así, el puente Cau Cau se puede dividir en tres partes (Ver Figura 1): • • •
Viaducto de acceso de 110 metros de longitud (extremo norte sector las Ánimas) Puente principal móvil, para permitir el tráfico fluvial y vehicular, de 165 metros Viaducto de acceso de 88 metros de longitud (extremo sur sector isla Teja)
Figura 1: Alzado general del puente Fuente: Planos del Proyecto Los viaductos de acceso, con luces de 22 metros, se resuelven con un tablero mixto con tres vigas sobre cepas de hormigón armado a base de tres fustes y un cabezal. Todas las cimentaciones son profundas con dados a amarre sobre pilotes. El puente principal consta de cinco vanos con luces: 32 metros + 15,5 metros + 70 metros + 15,5 metros + 32 metros. El vano sobre el río, de 70 metros, se divide en dos, que junto con los tramos de compensación y contrapeso de 15,5 metros, forman cada una de las dos hojas del puente basculante (Ver Figura 2). El tramo de 15,5 metros se divide en dos, uno de 6,8 metros solidario al tramo fijo, y otro de 8,7 metros, solidario al tramo basculante y que se lastra con un contrapeso de hormigón para tratar de acercar, lo máximo posible, la posición de la resultante de peso propio y cargas permanentes al eje de giro.
Figura 2: Alzado general del tramo móvil Fuente: Planos del Proyecto Los tableros del tramo basculante se componen de dos vigas portantes principales en sentido longitudinal, de altura variable entre 3 metros y 1,5 metros, con costillas transversales cada 3,5 metros (en el tramo en voladizo) o 3 metros (en el contrapeso). Entre costillas se diseña una losa ortótropa (Ver Figura 3). Todo el acero estructural fue especificado de calidad A 709 Gr. 50 (fy=345N/mm2).
Figura 3: Sección transversal estructural/vial del tramo basculante Fuente: Plano de Proyecto Tal y como se muestra en la Figura 3, la sección transversal vial no es simétrica, con una vereda simple a un lado y una de mayor anchura (para alojar una ciclovía) al otro. La plataforma, de 14,2 metros de ancho total, es apta para albergar: 9
Barrera de contención de 0,55 metros Vereda de 1,80 metros Calzada de 8 metros (con pavimento a base de resinas epoxi y árido fino, de 6mm de espesor) Vereda de 3,3 metros (incluye ciclovía) Barrera de contención de 0,55 metros
En cuanto a las dimensiones y espesores de chapas principales, se muestran en la Figura 4 y la Figura 5.
Figura 4: Sección transversal estructural del tramo basculante. Fuente: Planos de Proyecto
Figura 5: Secciรณn longitudinal y despiece de chapas. Fuente: Planos de Proyecto 11
En cuanto al esquema estático en sentido longitudinal para el puente en servicio (puente Cerrado), se tiene: -
Apoyo trasero: Ménsula invertida contra el tablero fijo, sin sistema de enclavamiento con pasadores en este apoyo tal y como se muestra en la Figura 6.
Figura 6: Ménsula invertida en el apoyo trasero. Fuente: Planos de Proyecto. Indicaciones son propias. -
Apoyo delantero: Rótula de giro, sin eje rígido uniendo los mecanismos de giro, tal y como se muestra en la Figura 7 y Figura 8.
Junta en centro de luz: Se dispone un pasador que impide desnivelaciones relativas de los labios de la junta, permitiendo los movimientos de dilatación-contracción y los giros, tal y como se muestra en la Figura 9.
Figura 7: Sección de apoyo delantero. Rótulas de giro. Puede observarse el tope transversal, que no está alineado con el eje de giro de las rótulas (flecha roja en la figura). Fuente: Planos de Proyecto. Indicaciones son propias.
Figura 8: Sección de apoyo delantero. Rótulas de giro. Fuente: Planos de Proyecto. Indicaciones son propias.
Figura 9: Centro de luz. Sistema de enclavamiento. Fuente: Planos de Proyecto. Indicaciones son propias. En cuanto al esquema estático en sentido longitudinal para el movimiento (puente abierto), se tiene: -
Apoyo delantero: Rótula de giro, tal y como se muestra en la Figura 7 y la Figura 8.
Apoyo trasero en orejetas de conexión al dispositivo hidráulico (que actúa como biela), sin sistema de enclavamiento para la situación de puente abierto, tal y como se muestra en la Figura 10.
Figura 10: Esquema de giro. Fuente: Planos de Proyecto. Indicaciones son propias. 14
Respecto del esquema estático y para la configuración de puente cerrado hay topes transversales en apoyo trasero, en apoyo delantero y en la junta en centro de luz. El tope transversal del apoyo delantero actúa sólo en la configuración de puente cerrado. Las acciones horizontales para la configuración de puente abierto son resistidas por las orejetas de giro mostradas en la Figura 7 y la Figura 8, ya que el tope transversal se queda prácticamente sin apoyo (Ver Figura 11).
Figura 11: Esquema de giro del tope transversal. Posición cerrada y posición abierta. Fuente: Planos de Proyecto.
Análisis y antecedentes a) Los estudios se realizan en cuanto a la evaluación del tablero del puente basculante sobre el río Cau Cau, en Valdivia, Chile. Este puente consta de un tramo móvil (basculante) y sus viaductos de acceso. Durante la construcción del tramo móvil aparecieron una serie de problemas, de entre los que destacan: •
El tablero no es simétrico respecto a su eje longitudinal y, debido a un error de fabricación y montaje de uno de los tableros, han aparecido escalones (cambios de cota) en la junta entre las dos hojas, en el centro de luz del tramo central. Esto ha obligado a realizar modificaciones en la estructura metálica. En la figuras 12 y 13, se aprecia una deformación ascendente en el centro del tramo del tablero, tanto previo al levante como durante la visita técnica realizada por el equipo pericial. A modo esquemático se presenta la figura 14 para representar la condición del tablero.
Figura 12: Vista norte a sur del tablero con deformaciรณn apreciable. Fuente: Informe Sergio Contreras.
Figura 13: Vista sur a norte, con quiebre en junta tramo fijo y mรณvil. Fuente: Informe Sergio Contreras. 16
Figura 14: Esquema de la condición deformada de una hoja del tablero (sin escala). Fuente: Elaboración propia. •
En una de las operaciones de izado de tableros, previo a la marcha blanca, se produjo el fallo de unos de los dispositivos hidráulicos, generando el colapso de la estructura.
b) De los antecedentes indicados en el punto 3.1 y las visitas técnicas indicadas en el punto 3.2, a continuación, se entrega una descripción de la estructura en estudio considerando tanto los aspectos estructurales como mecánicos, en orden a proporcionar la información básica para el proceso de peritaje (Anexo 5). Cabe mencionar que los planos utilizados para el desarrollo del análisis (generación de modelos, materiales a considerar, etc) corresponden a la versión del proyecto con fecha febrero de 2011
3. PUNTO DE PRUEBA Nº 1: CAPACIDAD TECNICA Y PROFESIONAL DEL PERSONAL EMPLEADO POR LA CONTRATISTA PARA LA CONSTRUCCION DE UN PUENTE BASCULANTE, CON LAS EXIGENCIAS ESTABLECIDAS EN EL PROYECTO LICITADO. Para el desarrollo del Punto de Prueba Nº1, se identifican los requisitos de capacidad técnica y profesional del personal indicados en las Bases de Licitación de Obra, aquellos propuestos por el Contratista en su oferta y aquellos que efectivamente realizaron sus actividades durante la ejecución de la Obra.
Metodología y definiciones para este punto de prueba
Para el desarrollo del Punto de Prueba Nº1, se identifican dos aspectos a saber: por un lado, la formación profesional y por otro la capacidad técnica del personal empleado por el contratista, y ello conforme a un estándar específico, como lo son las exigencias del proyecto, las cuales se manifiestan en las Bases de licitación como en sus circulares aclaratorias. En este sentido, la metodología escogida conlleva el contraste entre las exigencias de la normativa administrativa antes señalada con los currículos de los profesionales que, según el análisis del libro de obra 1 y otros antecedentes aportados, a la ejecución del proyecto. Distingue el perito que suscribe en dos características distintas: la capacidad técnica por una parte y la profesional por otra. Por capacidad técnica se entenderá la existencia de un título profesional de acuerdo a las exigencias establecidas en el proyecto licitado. Por su parte, por capacidad profesional (experiencia profesional) se entenderá como la capacidad y experiencia de los profesionales a lo largo del ejercicio de su profesión, de acuerdo a las exigencias establecidas en el proyecto licitado. También en este punto se ha hecho la distinción entre personal profesional, calificado y semicalificado. Si bien se reitera más adelante en este informe la definición, el personal profesional es aquella persona que haya obtenido su título profesional en Chile - en una Universidad o instituto cuya carrera se encuentre reconocida y acreditada por el Ministerio de Educación – o que haya obtenido su título profesional en el extranjero y cuyo título se encuentra debidamente validado por la autoridad nacional competente, de acuerdo a la legislación vigente. Por lo tanto, el personal
El libro de Obra, de acuerdo al Art. 4, N° 44 del Reglamento de Obras del MOP, es “Libro que contiene toda comunicación que el inspector fiscal dirija al contratista en relación al cumplimiento del contrato, además de las anotaciones relativas al desarrollo de un contrato de obras, tales como la resolución de adjudicación del contrato, identificación del inspector fiscal, del profesional residente, subcontratistas que participaron en la obra con sus correspondientes autorizaciones, especialistas que participaron en el contrato de obra, prevencionista de riesgos, etc.”. En este sentido, constituye la verdadera bitácora de la obra que da luz del transcurso cotidiano de la misma.
calificado corresponde a aquellos trabajadores que desempeñan actividades cuya ejecución requiere de estudios previos o vasta experiencia, y el personal semicalificado corresponde a aquellos trabajadores que desempeñan actividades para las cuales no se requiere estudios previos y que, teniendo experiencia, ésta no es suficiente para ser calificados como maestros 2. Cabe mencionar que de este análisis se excluye la mano de obra no calificada, por no ser atingente con las definiciones dadas en este punto de prueba. Finalmente, y a modo complementario en este punto, se ha hecho un análisis cuantitativo de la cantidad de profesionales en la obra y su frecuencia de recambio, ello entendiendo que, en la especie, la dotación total del personal asignado conlleva también la eficacia del mismo en sus funciones.
Personal solicitado en las Bases de Licitación
El personal solicitado en las Bases de Licitación, tal como se mencionó, se divide en el Personal Profesional para la Dirección de las Obras, y el personal calificado y semicalificado.
3.2.1 Personal Profesional para Dirección de las Obras El personal mínimo que debía disponer el Contratista, según lo que requerían textualmente las Bases de Licitación era 3: •
Ingeniero Civil, cuya función será Jefe Residente, con 15 años de experiencia obligatoria en infraestructura de tipo vial de los cuales 12 años deben ser a lo menos en construcción de infraestructura de puentes y estructuras, y cuya permanencia en obra será desde el inicio hasta el término de la obra. Ingeniero Civil cuya función será Asesor Estructural, con 15 años de experiencia obligatoria en diseño de puentes y estructuras, y cuya permanencia en obras será desde el inicio hasta el término de la obra. Este profesional, además de las funciones de los trabajos de apoyo y asesoría técnica durante la ejecución de las obras, deberá gestionar la obtención de la certificación de la calidad de las obras, otorgada por un organismo competente externo que deberá disponer y proveer la empresa contratista que adjudique el contrato, en especial lo que dice relación con ensayes y trabajos de soldadura de piezas de acero y montajes. Ingeniero Civil, cuya función será Especialista en Mecánica de Suelos, con 10 años de experiencia obligatoria en la especialidad, de los cuales al menos 8 años en puentes y estructuras, cuya permanecía en obra será desde el inicio de las excavaciones para las fundaciones del puente hasta la recepción y visación de las cotas de fundaciones del puente y estructuras por parte de la Dirección de Vialidad. Ingeniero Civil Mecánico, cuya función será Especialista en Montaje, con 10 años de
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experiencia obligatoria en infraestructura de Obras Civiles y Montajes Industriales, cuya permanencia en obra será desde el inicio hasta el término de la obra. Ingeniero Civil, Constructor Civil o Ingeniero Constructor, cuya función será Encargado de la Unidad de Aseguramiento de la Calidad con la experiencia obligatoria en infraestructura de tipo vial señalada en el numeral 39-2 de este anexo, cuya permanencia en obra será desde el inicio hasta el final. Ingeniero Geomensor o Ingeniero de Ejecución en Geomensura, cuya función será Jefe de Topografía, con 5 años de experiencia obligatoria infraestructura de tipo vial, cuya permanencia en obra será desde el inicio hasta el término de la obra. Ingeniero Civil, Constructor Civil, Ingeniero Constructor o Ingeniero de Ejecución, cuya función será Jefe de Laboratorio, con 5 años de experiencia obligatoria en infraestructura de tipo vial, de los cuales a lo menos 2 años deben corresponder a experiencia en Laboratorio Vial; o bien, Laboratorista Vial Clase “A”; con 4 años de experiencia en Laboratorio Vial, cuya permanencia en obra será desde el inicio hasta el final de la obra. Geógrafo, Ingeniero Civil en Geografía, Ingeniero en Medio Ambiente, Licenciado en Biología, Ingeniero Forestal, Ingenieros Agrónomos, u otro profesional titulado que acredite perfeccionamiento universitario a nivel de magister o superior en el área ambiental, cuya función será Coordinador Ambiental, con 4 años de experiencia obligatoria en Área de Gestión Ambiental, además poseer deseables experiencias en estudios y/o gestión ambiental de obras e proyectos de infraestructura tramitados en el SEIA, conocimientos sobre legislación ambiental y formas de cumplimiento de esta legislación y demostrar capacidad para coordinar múltiples actividades y abordar idóneamente situaciones de difícil manejo, cuya permanencia en obra será desde inicio hasta el término de la obra. Experto en Prevención de Riesgos, profesional residencia en faenas, 5 años de experiencia y cuya permanencia en obra será desde el inicio hasta el final de la obra. Ingeniero Mecánico, Ingeniero Civil Mecánico o Ingeniero de Ejecución Mecánico, cuya función será Coordinador Mecánico, con 10 años de experiencia en la especialidad de la oleo hidráulica, cuya permanencia será desde 2 meses antes del inicio del periodo de prueba y operación, hasta el fin del periodo. Ingeniero Eléctrico, Ingeniero Civil Eléctrico o Ingeniero de Ejecución Eléctrico, cuya función será Coordinador Eléctrico, con 10 años de experiencia en la especialidad de fuerza y control eléctrico, cuya permanencia será de 2 meses antes del inicio del periodo de prueba y operación, hasta el fin del periodo. Técnico Profesional Mecánico, cuya función será Operador Mecánico 1, con 10 años de experiencia en la especialidad de oleo hidráulica o control automático, cuya permanencia será desde 2 meses antes del inicio del periodo de prueba u operación, hasta el fin del periodo. Técnico Profesional Mecánico, cuya función será Operador Mecánico 2, con 10 años de experiencia en la especialidad oleo hidráulica o control automático, cuya permanencia será desde 2 meses antes del inicio del periodo de prueba y operación, hasta el fin del periodo. Técnico Profesional Mecánico cuya función será Operador de Mantención Mecánica, con 8 años de experiencia en la especialidad industrial, cuya permanencia será desde 2 meses antes del inicio del periodo de prueba y operación, hasta el fin del periodo. Técnico Profesional Eléctrico, cuya función será Operador de Mantención Eléctrico, con 8 años 20
de experiencia en mantención industrial y sistemas de control, cuya permanencia será de 2 meses antes del inicio del periodo de prueba y operación, hasta el fin del periodo. Ingeniero Ejecución Mecánico o Ingeniero Ejecución eléctrico, cuya función será: supervisor Técnico con 10 años de experiencia en mantención industrial y sistemas de control, además debe tener la capacidad de entregar capacitación cuya permanencia será desde 2 meses antes del inicio del periodo de prueba y operación, hasta el fin del periodo.
3.2.2 Personal Calificado y Semicalificado solicitado en las Bases. En las Bases de Licitación 4 se solicita que se detalle el programa ocupacional según la siguiente clasificación: Mano de Obra Calificada: Aquellos trabajadores que desempeñan actividades cuya ejecución requiere estudios previos o vasta experiencia Mano de Obra Semicalificada: Aquellos trabajadores que desempeñan actividades para las cuales no se requiere estudios previos y que, teniendo experiencia, esta no es suficiente para ser calificados como maestros.
Personal propuesto en Oferta por Azvi Chile.
Tal y como se señaló en la sección de metodología de este capítulo, se revisa a continuación el personal propuestos por Azvi S.A. para esta licitación.
3.3.1 Personal Profesional para Dirección de Obras propuesto Los profesionales para la Dirección de las obras propuesto por Azvi (se excluyen los profesionales para el período de prueba y operación), debían cumplir con el establecido en las Bases de Licitación y Circulares aclaratorias según el siguiente detalle: Tabla N° 1: Personal Dirección de Obras. Cargo 1 2 3 4 5 6
Jefe Residente Asesor Estructural Especialista Mecánica de Suelos Especialista Montaje Encargado PAC Jefe de Topografía
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Ingeniero Civil Ingeniero Civil Ingeniero Civil Ingeniero Civil Mecánico Ing. Civil o Ing. Constructor Ingeniero Geomensor
Experiencia años 15 15 10 10 5 5
7 Jefe de Laboratorio 8 Coordinador Ambiental 9 Prevención de Riesgos
Ing. Civil o Ing. Constructor Geógrafo, I.C., Ing. M.A. Experto en Prevención de Riesgos
3.3.2 Programa Ocupacional propuesto en oferta De la revisión de antecedentes, en la tabla y gráfico siguiente se presenta el programa ocupacional propuesto por el Contratista para mano de obra calificada y semi-calificada, para el periodo ofertado correspondiente a 30 meses. Tabla Nº 2: Programa Ocupacional (oferta).
Histograma de Mano de Obra Calificada y Semi calificada (Oferta) 30 Hombre Mes
PROGRAMA ORIGINAL…
Programa Acumulado de Mano de Obra Calificada y Semi calificada (Oferta)
Hombre Mes
PROGRAMA ORIGINAL (OFERTA + O.E.I.) MANO DE OBRA (HOMBRES - MES) Semi Mes Calificada calificada Parcial 1 9 7 16 2 9 13 22 3 9 13 22 4 9 12 21 5 9 12 21 6 9 16 25 7 9 16 25 8 10 16 26 9 10 16 26 10 10 16 26 11 10 16 26 12 10 16 26 13 10 17 27 14 10 16 26 15 9 15 24 16 9 14 23 17 9 13 22 18 9 12 21 19 9 12 21 20 9 12 21 21 9 12 21 22 9 12 21 23 9 12 21 24 9 12 21 25 9 12 21 26 16 9 25 27 16 7 23 28 16 2 18 29 16 2 18 30 16 2 18 Totales 312 362 674
PROGRAMA ORIGINAL (OFERTA)
3.3.3 Programa Ocupacional definitivo según la oferta + las O.E.I. De la revisión de antecedentes incluidas la Órdenes de Ejecución Inmediata (O.E.I), en la tabla y grafica siguiente se presenta el programa ocupacional modificado por el Contratista para mano de obra calificada y semi-calificada, considerando un periodo correspondiente a 40 meses. Tabla Nº3: Programa Ocupacional (definitivo).
HistogramaMano de Obra Calificada y Semi calificada (Oferta + O.E.I.)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Totales
60 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 PROGRAMA OFERTA + O.E.I.
Programa Acumulado Mano de Obra Calificada y Semi calificada (Oferta + O.E.I.) 2.000 1.800 1.600 1.400
PROGRAMA OFERTA + O.E.I. MANO DE OBRA (HOMBRES - MES) Semi Calificada calificada Parcial 8 3 11 8 3 11 13 8 21 18 24 42 20 72 92 19 94 113 22 73 95 17 67 84 20 60 80 20 53 73 22 58 80 21 55 76 19 61 80 21 54 75 31 66 97 28 61 89 30 50 80 24 40 64 25 45 70 25 44 69 21 12 33 21 10 31 20 10 30 20 10 30 20 10 30 20 9 29 21 7 28 21 6 27 21 6 27 21 5 26 21 5 26 21 4 25 21 4 25 7 3 10 7 3 10 7 1 8 7 1 8 7 1 8 7 1 8 7 1 8 729 1.100 1.829
1.200 1.000 800 600 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 PROGRAMA OFERTA +…
Personal efectivamente utilizado durante la ejecución de las obras
3.4.1 Personal Profesional para Dirección de las Obras. El personal de Dirección de las Obras que desarrolló funciones durante el periodo de la ejecución de las obras fue: Tabla Nº 4: Personal de Dirección de Obras (detalle y permanencia) 5 Ítem
Alejandro Ceballos P.
Oct 2011 a Jul 2012
Ago 2012 a Dic 2013
Ene 2014 a May 2015
Florián Córdova G.
Oct 2011 a Jul 2014
Patricio Monsalve
Sept 2014 a May 2015
Katherine Yáñez (*)
Oct 2011 a Ene 2012 Feb 2012 a Jul 2012 y Sept 2014 a May 2015
Asesor Estructural Especialista Mecánica de Suelos Especialista Mecánica de Suelos Especialista Mecánica de Suelos
Ago 2012 a Ago 2014
Manfredo Wentzel
Oct 2011 a Ago 2012
Manuel Riffo G.
Sept 2012 a May 2015
Encargado PAC
Ago 2012 a Feb 2014
Miguel Peña F.
Mar 2014 a May 2015
Luis Sepúlveda (*)
Oct 2011 a Ene 2012
Rigoberto Farías
Feb 2012 a Jul 2012
Juan Quilaqueo
Sept 2012 a Ago 2014
Jorge Petit (*)
Sept 2014 a Mar 2015
Cristóbal Jorquera V. (*)
Abr 2015 a May 2015
Margarita Moraga
Oct 2011 a May 2015
Oct 2011 a Feb 2013
Rodrigo Rojo R.
Mar 2013 a Feb 2014
Iris Cárcamo
Mar 2014 a Jul 2014
Francisco Tejada (*)
Ago 2014 a May 2015
Ing. En Prev. de Riesgos
Oct 2011 a Nov 2012
Dic 2012 a Ene 2013
José Luis Monsalve
Feb 2013 a Mar 2013
María Clara Donald E.
Abr 2013 a May 2015
Los datos han sido obtenidos de los Informes Mensuales de la Asesoría de Inspección Fiscal.
(*) Antecedentes no revisados por no disponer de los respectivos currículos vitae. El MOP mediante comunicación de fecha 20-02-2018, informa que no cuenta con dichos currículos vitae.
De acuerdo a lo indicado en la Tabla N° 4 y al análisis pormenorizado de la información curricular disponible de cada uno de los especialistas, se puede apreciar que dichos profesionales utilizados para la Dirección de las Obras, en general, cumplen los requisitos establecidos en las bases de licitación y circulares aclaratorias, en los aspectos de capacidad técnica y profesional. Por otro lado, el especialista en montaje Sr. Manfredo Wentzel, cumple solo con la capacidad profesional, dado que su capacidad técnica no la cumplió por no tener su título profesional validado en Chile, y por ende fue desvinculado de la obra por parte del Inspector Fiscal y reemplazado por el especialista en Montaje, Sr. Manuel Riffo G., quien cumple con las capacidades técnicas y profesionales exigidas para el proyecto licitado. A modo complementario, con el propósito de aportar con un análisis más específico de las capacidades profesionales y técnicas en su desempeño en la obra, se analiza la participación de los profesionales de la dirección de las obras, según lo indicado por los informes mensuales de la Asesoría de la Inspección Fiscal. En el Gráfico Nº 1, se aprecia la rotación y permanencia de los profesionales de acuerdo a sus respectivas especialidades, que se analiza en el punto 5.5.1 de este informe.
Rotación Personal Direccion de la Obra 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
Gráfico Nº 1: Profesionales por Especialidad.
3.4.2 Personal Calificado y Semicalificado El personal Calificado y Semicalificado que desarrolló funciones durante el período de la ejecución de las obras fue: Tabla Nº 4: Personal calificado y semicalificado.
Histograma Mano de Obra Calificada y Semi calificada (Utilizado) 120
11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
Meses REAL INCLUYENDO LAS OEI
Programa Acumulado Mano de Obra Calificada y Semi calificada (Real)
REAL INCLUYENDO LAS OEI MANO DE OBRA (HOMBRES - MES) Semi Mes Calificada calificada Parcial 1 9 0 9 2 9 0 9 3 9 0 9 4 13 8 21 5 20 72 92 6 20 72 92 7 22 73 95 8 17 67 84 9 20 67 87 10 20 53 73 11 20 53 73 12 21 55 76 13 19 61 80 14 21 54 75 15 31 66 97 16 31 66 97 17 30 50 80 18 24 40 64 19 25 45 70 20 25 44 69 21 25 44 69 22 30 43 73 23 27 44 71 24 22 63 85 25 18 80 98 26 23 72 95 27 32 66 98 28 30 42 72 29 30 40 70 30 28 42 70 31 29 51 80 32 33 49 82 33 28 59 87 34 25 45 70 35 24 59 83 36 24 46 70 37 25 70 95 38 25 76 101 39 22 82 104 40 28 83 111 41 28 83 111 42 20 23 43 43 16 31 47 44 10 28 38 45 1 13 14 1.009 2.280 3.289 Total
2.000 1.500 1.000 500 0 1
Comparación personal de obra propuesto y utilizado. A continuación, se realiza un análisis comparativo entre el personal propuesto en la oferta por la empresa contratista, el personal propuesto convenido en las distintas órdenes de ejecución inmediata y el personal efectivamente utilizado durante el transcurso de las obras. Lo anterior con el propósito de un mejor análisis en cuanto al rendimiento y eficiencia en este aspecto, obtenido por el contratista durante el transcurso de la obra.
3.5.1 Personal Dirección de Obras Del Gráfico Nº1, se puede apreciar una constante rotación de profesionales que se resume como sigue: a) b) c) d) e)
Jefe residente, tres profesionales consecutivos en el cargo Asesor Estructural, dos profesionales consecutivos en el cargo Especialista mecánica de suelos, tres profesionales consecutivos en el cargo Especialista montaje, dos profesionales consecutivos en el cargo Encargado Plan Aseguramiento de Calidad (PAC), tres profesionales consecutivos en el cargo f) Jefe de Topografía, seis profesionales consecutivos en el cargo, de los cuales tres profesionales con breves periodos. g) Jefe de Laboratorio, un profesional en el cargo h) Coordinador Ambiental, cuatro profesionales consecutivos en el cargo. i) Encargado Prevención de riesgos, cuatro profesionales consecutivos en el cargo
3.5.2 Personal Calificado y Semicalificado Gráfico Nº2: Comparación de personal calificado y semicalificado
Mano de Obra Acumulada Calificada y Semicalificada 3.500
3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 1
Meses PROGRAMA ORIGINAL (OFERTA)
PROGRAMA INCLUYENDO LAS OEI
REAL INCLUYENDO LAS OEI
Del Gráfico Nº 2, programa ocupacional mano de obra calificada y semicalificada, se grafican tres curvas: •
Curva azul, correspondiente al programa ocupacional de la oferta inicial, lo cual se desprende que el Contratista a partir de su experiencia, capacidad técnica y equipos, ofertó la cantidad de mano de obra calificada y semicalificada necesaria para la ejecución de la obra dentro de los plazos contractuales.
Curva naranja, correspondiente al programa ocupacional de la oferta y las ordenes de ejecución inmediata (O.E.I) que fueron convenidas con el MOP en todo aquello que implicó aumento de obras y periodo de tiempo, se desprende que el Contratista a partir de su experiencia, capacidad técnica y equipos, actualizó y convino la cantidad de mano de obra calificada y semicalificada necesaria para la ejecución de todas las obras (iniciales más adicionales) dentro de los nuevos plazos contractuales.
Curva gris, correspondiente a la cantidad de mano de obra realmente utilizada, deduciéndose que el Contratista consideró acertadamente los requerimientos de mano de obra para el periodo de ejecución de las obras civiles, vale decir, caminos, viaductos de acceso y torre hasta el mes 24. Por tanto, de las curvas del gráfico 2, se aprecia que el contratista al momento de reprogramar (curva naranja), corrige sus rendimientos de forma adecuada hasta el mes 24. Con posterioridad al mes 24, se produce un claro aumento en la necesidad de mano de obra por parte del contratista para poder realizar los trabajos del área de proyecto mecánico. Cabe mencionar que a dicho mes, las obras realizadas eran todas aquellas que permitieron que el Inspector Fiscal, a través del Libro de Obras solicitara la programación de los procesos 28
constructivos asociado al ensamblaje, armado, montaje, rotación y conexión del primer tramo basculante.
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 1.
Como conclusión del Punto de Prueba N°1, se puede señalar: •
Los profesionales utilizados para la dirección de las obras, cumplen en lo analizado, los requisitos establecidos en las bases de licitación y circulares aclaratorias, en los aspectos de capacidad técnica y profesional.
Además, desde una visión global de la obra, se puede concluir: a) La curva de aprendizaje de la ejecución de la obra, el conocimiento de antecedentes y lecciones aprendidas que inciden en el seguimiento y control de la misma, fueron directamente afectados por la constante rotación de los profesionales de la dirección de obras. b) Se aprecia una falta de experiencia del contratista para la planificación y ejecución del proyecto mecánico, debido a una evidente incongruencia entre la mano de obra propuesta con la efectivamente utilizada debido al claro aumento de ésta última a partir del mes 24.
4. PUNTO DE PRUEBA Nº 2: EXISTENCIA DE UN ERROR EN EL METODO CONSTRUCTIVO UTILIZADO POR LA EMPRESA AZVI CHILE S.A. PARA ARMAR LOS TABLEROS DE PUENTE EN SITIO. En relación al punto de prueba citado, este perito constato el reconocimiento del Contratista de la existencia de errores en el método constructivo 6 de la obra asociado al montaje del tablero, toda vez que este hecho ha sido reconocido por la empresa en los siguientes documentos: •
Carta AZVI GG 015.2012 dirigida al Jefe del Departamento de Obras Viales Urbanas, con fecha 3 de julio 2012
En ella el Contratista expone sobre los errores cometidos en el replanteo de la estructura como primera etapa, previa a la disposición de los tableros y que tiene relación con el diseño geométrico vial de la estructura y posicionamiento de las fundaciones. El Contratista reconoce que: “nuestras revisiones y controles como se ha podido verificar respecto a la definición al eje geométrico no fueron lo suficientemente exhaustivas al no relacionarse en forma integral la totalidad de los planos pertinentes del proyecto entre sí (plantas y perfiles), produciéndose un error de hecho de parte de los profesionales de terrenos involucrados en la obra y por ende de AZVI resultando un mal posicionamiento de las fundaciones del puente. Consecuencia de lo anterior, señalamos que los proyectos de diseño vial geométrico y de las estructuras (viaducto-puente fijo móvil) proporcionados por el MOP están bien. Debido a lo señalado en las cartas, … reconocemos que las expresiones vertidas en ellas de indicar que existían errores o incongruencias del proyecto, no se corresponden con la realidad y realmente el error es nuestro”. •
Puente Basculante Sobre El Río Cau Cau Valdivia (Chile), Informe sobre el origen del error producido, de autor STDETAIL CIVIL ENGINEERING
“Debido a este error 7, y por la falta de exigir la solución a dicha incongruencia por nuestra parte, se ha colocado el eje del trazado en el lado inverso, y con ello obviamente también los accesos. Por nuestra parte hemos asumido nuestra culpa y hemos estado tratando de colaborar en la búsqueda de la mejor solución al problema.” Para mayor abundamiento, este perito ha realizado una revisión documental de los informes de falla y ha visitado la obra con el objeto de verificar la situación producida y comentada en las cartas antes expuestas. A continuación, se presenta un conjunto de evidencias sobre el montaje del tablero y los problemas que se señalan.
Método constructivo corresponde a los procedimientos que se establecen para la ejecución de la obra definida en el diseño aprobado. Para este caso pericial, lo anterior considera la siguiente secuencia: revisión de especificaciones técnicas, confección de planos para construcción (maestranza), fabricación de los elementos, transporte, ensamblaje, montaje y ensayos no destructivos para la verificación previa a la puesta en marcha. 7 En relación a los planos de proyecto de vista general y planta, que contenían errores tipográficos, indicados en el punto de prueba N°5.
De acuerdo a la revisión documental de los informes de Libro de Obra e Informe de SECON, previo a la falla se puede constatar que, debido al montaje erróneo de los brazos del puente, se adiciona un recrecido metálico a la chapa superior del tablero para hacer coincidir la geometría y evitar desmontar ambos tableros, tal como se aprecia en la Figura N° 12.
Figura N° 15: Tablero puente Cau Cau y proyecto de reparación Fuente: Informe SECON Lo anterior, se verifica durante las visitas efectuadas, donde además se constata lo siguiente: •
Se aprecia que no existe una consistencia en el uso de los rigidizadores en ambas hojas del tablero del puente. Esta condición se puede entender debido a los errores de montaje descritos en el Libro de Obra, ante lo cual se requieren rigidizadores (ribs) para zonas de paso de vehículos.
Figura NÂ° 16: Vista inferior tablero lado noreste. 4 rigidizadores longitudinales tipo omegas.
Figura NÂ° 17: Vista inferior tablero suroeste. 3 rigidizadores longitudinales tipo omega. 32
Figura NÂ° 18: Vista inferior tablero noroeste, que cierra en par con el tablero de la foto anterior, el cual cuenta con 3 rigidizadores longitudinales tipo omega.
Figura NÂ° 19: Vista inferior tablero sudeste que cierra en par con el tablero noreste, el cual cuenta con 4 rigidizadores longitudinales tipo omega. 33
Existencia de 4 rigidizadores tipo omega en los voladizos de ambos tramos en el lado este y de 3 en el oeste. Dados los conocidos errores geométricos de ejecución de los tableros, esta configuración confirma que los tableros fueron modificados en obra cambiando su rigidización.
El sistema constructivo con el montaje de las hojas del tablero consiste en un posicionamiento lateral y posterior giro de éste, lo cual obligó a cortar las orejetas de las rotulas fijas, soldándolas y produciendo una pérdida de verticalidad de éstas. Cabe mencionar que en el diseño la rótula fija se especificó como una unidad sin cortes ni soldaduras.
Figura N° 20: Vista rótula fija lado Noreste Se aprecia claramente falta de paralelismo de las orejetas. En la base inferior se aprecia un gran espesor de soldadura que impide una correcta geometría. La pérdida de paralelismo induce un riesgo en cuanto a la transferencia de cargas, debido a que frente a pequeños cambios angulares (tolerancia), se genera una pérdida de capacidad de rotación del
elemento induciendo esfuerzos de momento y corte no contempladas en el diseño. 8 Cabe notar que adicionalmente a la falta de paralelismo e inadecuado sistema de soldadura, las orejas de la rótula son esbeltas y con poca rigidez lateral, en caso que el proceso constructivo del tope lateral no cumpla con las cargas.
Figura N° 21: Soldaduras en las orejetas de la rótula fija.
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 2.
Como conclusión del Punto de Prueba N°2, y según las cartas emitidas por el Contratista tenidas a la vista, la verificación en terreno, y demás antecedentes disponibles, se puede señalar:
Que, se confirma que existe un error en el método constructivo de los tableros in situ. Ello, porque pudo verificarse en documentación del contratista (cartas) y explicado en la Figura Nº 12, que el proyecto original del tablero debió modificarse a través de la incorporación de una plancha metálica en el tablero para corregir su geometría.
Conforme a los errores y falencias constructivas detectadas en obra, mostradas y comentadas en el presente capítulo, se resumen las evidencias detalladas en las figuras Nº 12 a la Nº 18, a saber: - Inclusión de plancha metálica soldada sobre el tablero, modificando la geometría y centro de gravedad del tablero. - Rigidizadores ubicados asimétricamente, modificando la geometría y centro de gravedad del tablero. - La falta de paralelismo en rótulas y la deficiencia de soldadura impiden la correcta geometría e inducen riesgos en la transferencia de cargas.
Ver punto de Prueba N°5
5. PUNTO DE PRUEBA Nº 3: SI LA OBRA EJECUTADA ACTUALMENTE CUMPLE CON LOS ESTANDARES EXIGIDOS POR EL MOP, AL MOMENTO DE LA LICITACION DE LA OBRA. 5.1
Estándares establecidos por el MOP
El proyecto puente Cau Cau tiene como secuencia de licitación, una primera fase de contrato asociada al diseño del viaducto y tramo móvil encargada al Consorcio Cygsa-DDQ. El contenido de dicho proyecto, que se indica en las Bases de Concurso, incluye los estándares establecidos para el diseño de puentes fijos y móviles, a saber: Para tramos fijos y fundaciones respectivas: a) AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, edición 2005 9 b) Manual de Carreteras de la Dirección de Vialidad 2002 y modificaciones posteriores c) Normas Chilenas INN que complementen las normas anteriores Para tramo móvil y fundaciones respectivas: a) b) c) d) e)
AASHTO LRFD Movable Highway Bridge Design Specifications, edición 2007 AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, edición 2005 Manual de Carreteras de la Dirección de Vialidad 2002 y modificaciones posteriores Normas Chilenas INN que complementen las normas anteriores Normas internacionales que se apliquen al diseño Mecánico, Hidráulico y Eléctrico y otros, complementarias a las disposiciones incluidas en lo indicado en a)
Cabe mencionar que estas normas se ajustan a los estándares a nivel internacional que regían a la fecha de la ejecución del proyecto. Una vez finalizado el proyecto, se constata que éste estableció detalles para la parte estructural y definió una serie de parámetros de desempeño y especificaciones técnicas para los proyectos complementarios relacionados con el sistema móvil de la estructura. La siguiente fase del proyecto estableció un proceso de licitación de la obra y de su adjudicación por parte del MOP al Contratista AZVI. En este proceso de licitación se establecieron los estándares requeridos por el MOP para el desarrollo de Ingeniería de Detalle, en cuanto a los proyectos complementarios, así como para la ejecución de las obras. Por lo tanto, los estándares requeridos contemplaron la siguiente prelación de normativas:
AASHTO LRFD: American Association of State Highway and Transportation Officials, Load Resistant Factor Design, la cual corresponde a la norma de referencia utilizada en Chile.
a) Bases de Licitación administrativas y técnicas de la obra con circulares aclaratorias. En ellas se incluye el proyecto referencial para el tramo móvil en las Especificaciones Técnicas Especiales Proyecto Puente. b) Manual de Carreteras de la Dirección de Vialidad 2010 c) AASHTO LRFD Bridge Design Specifications d) AASHTO LRFD Movable Highway Bridge Design Specifications e) NCh: Normas Chilenas del Instituto Nacional de Normalización (INN) Los requerimientos específicos se establecieron en las Bases de Licitación, bajo un marco referencial de diseño de puentes, contemplados a nivel nacional por el Manual de Carreteras, y a nivel internacional por la normativa norteamericana, normalmente utilizada en Chile, que es la AASHTO. Cabe mencionar además que el Manual de Carreteras desarrollado y editado por el MOP, tiene directa vinculación y ascendencia a la normativa norteamericana AASHTO ya que, ésta tiene un código específico para ser implementado en estructuras no tradicionales, como es el caso de un puente basculante, y que corresponde a la AASHTO Movable, la cual agrega o enmienda requerimientos propios de la tipología de puentes, siguiendo el formato establecido por la AASHTO. Por lo anterior, el estándar establecido por el MOP en relación a este puente basculante, se ajusta a los requerimientos establecidos por los códigos nacionales e internacionales en la materia, y por lo tanto el Contratista tenía a la vista todos los requerimientos que debía cumplir.
Problemas detectados en obra
De la evidencia observada tanto de la documentación tenida a la vista como de las visitas técnicas efectuadas por este perito, se constató que no hubo por parte del Contratista debido cumplimiento a los estándares exigidos por las Bases de Licitación y normas aplicables, ya que éste, durante el proceso de ejecución de las obras, no desarrolló una ingeniería de detalle de la parte móvil que asegurase una adecuada consistencia con la estructura fija. Por lo anterior, los problemas de ejecución indicados en el punto de prueba N° 2, referido a la existencia de un error en el método constructivo utilizado por la empresa AZVI Chile S.A. para armar los tableros de puente en sitio, como son el montaje del tablero, uso de soldadura para nivelación de la plataforma, paralelismo y soldadura de orejetas en rótulas fijas e inadecuada fricción de giro en rótulas, muestran una falta de aseguramiento de la calidad e incumplimiento de los estándares establecidos en las normas. A estos problemas de ejecución cabe agregar la necesidad de un adecuado sistema de autocontrol de calidad, debido a que se requieren una alta precisión en cuanto a los centros de gravedad y giro de las hojas del tablero para no inducir desvíos o fricciones que comprometan la estructura, por lo cual la modificación del tablero producto de errores de montaje, induce una incertidumbre en el centro de gravedad de la estructura comprometiendo el adecuado proceso de levante. 37
Para verificar lo anterior, este perito ha realizado un estudio considerando la acumulación de eventuales defectos de ejecución y montaje (básicamente alineación de las rótulas de giro), para determinar los efectos de momentos flectores en la cabeza de los dispositivos hidráulicos en las maniobras de basculamiento (ver Anexo 5). Para ello, se analiza el giro máximo que el dispositivo hidráulico que es capaz de admitir, considerando los datos tenidos a la vista del proyecto en cuanto a dimensiones, debido a que no hay certeza de lo actualmente construido, ya que a que no existen planos “como construido” debidamente aprobados. Para la situación de rotura, considerando una abertura de las hojas del tablero de 11º, y las condiciones establecidas en el proyecto, los esfuerzos que se inducen en la estructura corresponden a un esfuerzo axial de 2100kN y momento flector de 980 kN-m, con los cuales se estableció un umbral de desviación de las orejetas de la rótula fija máxima permisible de 4°, según se detalla en Anexos 3 y 5.
Vulnerabilidad de la obra ejecutada
Conforme a las conclusiones presentadas en el punto de prueba N°2, donde se confirma la existencia de errores en el método constructivo, se presentan a continuación los efectos que estos hechos generaron en el proceso de falla de la estructura, a través de un análisis que incorpora magnitudes de tensiones y deformaciones, demostrando la implicancia de no ajustarse a los estándares exigidos. Los problemas en la ejecución han inducido un momento flector, causado por falta de paralelismo, fricción de la rótula fija, y materialidad. a. Paralelismo Del estudio del análisis global del tramo basculante realizado por este perito presentado en los Anexos 3 y 5, en orden a identificar la máximas tolerancia permitidas para que no se produjesen momentos flectores no admisibles, se determinó que, durante la ejecución de las orejetas de la rótula fija, se podría alcanzar sólo hasta 4 grados sexagesimales de desvío sin producir daños al sistema. Debido a la interrelación que existe en el funcionamiento de levante entre la rótula fija y la rótula móvil, este perito realizó un análisis adicional de la conexión entre el tablero y la rótula móvil, lugar donde se produjo el colapso de la estructura. De este estudio se determinó una desviación máxima admisible de las orejetas de la rótula fija de hasta 4 grados sexagesimales. Del análisis realizado, se constató en terreno una evidente falta de paralelismo en la orejeta de la rótula fija (ver Figura Nº17), condición que excede los máximos permitidos, lo cual no es aceptable para este tipo de elementos industrializados. Este perito recomienda realizar una medición y comparación de precisión del ángulo de desvío de estas orejetas con los valores admisibles presentados en este peritaje (4 grados 38
sexagesimales), mediante el uso de calibres (pie de rey), micrómetros y goniómetros. Esta actividad debe realizarse con el tablero desmontado de la rótula fija, en orden de disponer las condiciones necesarias para que los instrumentos de medición operen de manera adecuada (posición, inclinación y precisión), lo que asegura que se alcance la incertidumbre recomendada para este tipo de elemento, la cual es del orden de 10 veces menor a la tolerancia de la pieza. Adicionalmente, con este procedimiento de medición se logra mitigar los efectos o influencias físicas (condiciones referenciales de proyecto en cuanto a temperatura, humedad y tensiones en la pieza), reduciendo los errores e incertidumbre de la medición. b. Fricción De acuerdo a los estándares establecidos para los sistemas de rótulas en puentes basculantes, es necesario que se disponga la debida lubricación de ellos, en orden a reducir los efectos de fricción entre los pasadores o aparatos de apoyo y las orejetas de la rótula fija. Lo anterior para que el comportamiento de los sistemas hidráulicos (pistón o gatos) solamente reciban esfuerzos axiales y no momentos flectores. De la documentación tenida a la vista y las visitas técnicas se constató que durante el proceso de ejecución existieron problemas de fricción, por lo cual el Contratista incorporó un sistema de raquetas en la rótula fija (no incluidos en el proyecto referencial) para independizar el movimiento de pasador y orejeta. Además, se constató que durante las pruebas de basculamiento previo a la falla, se utilizaron aparatos de apoyo distintos a los especificados y no idóneos para el desempeño esperado, utilizando sistemas de lubricación no aceptables para los estándares internacionales. Lo anterior, a pesar de que se encontraban disponibles (almacenados) aparatos de apoyo esférico adecuados para este propósito. Esta situación desfavorable se incrementó por la utilización durante las pruebas de un sistema de operación de levante manual y no automatizado. c. Materialidad De acuerdo a los análisis realizados por SECON y los estudios específicos realizados por este perito, se constata una falla por rotura frágil de la pieza (repentina y de sección plana) ubicada por debajo de la base de la rótula móvil. Esta condición no deseable, además de provocarse tanto por falta de paralelismo y fricción en la rótula fija se incrementó por la baja calidad del material utilizado en la fabricación de estos elementos. De acuerdo a los informes elaborados por IDIEM y SECON (documentos tenidos a la vista), la superficie de rotura es prácticamente plana y presenta las características típicas de una rotura frágil, confirmando que se produce por la generación de un momento flector en la zona afectada, la cual por su naturaleza estructural no debiese presentar este tipo de esfuerzo. Adicionalmente, considerando la información de SECON respecto a que el material de acero de los cilindros no siguió la norma AASHTO (ASTM) para su proceso de fabricación, se comprueba que la estructura del material (verificado en estudios de metalografía realizados por Universidad 39
Técnica Federico Santa María, integrado en el informe de SECON) y su capacidad resistente fueron menores a las exigencias establecidas por las normativas requeridas por el MOP, propiciando una falla de la pieza bajo condiciones menos severas que las dispuestas por los códigos. Por otro lado, sumado a la merma en la calidad del material implementado, existe otra irregularidad en la ejecución de la pieza, la cual influyó directamente a la reducción de la capacidad resistente de ella. Esta irregularidad correspondió a la utilización de una unión roscada entre el cilindro y el terminal de conexión a las rótulas móviles ejecutada mediante un cordón de soldadura perimetral, a pesar que los aceros utilizados en los cilindros son “no soldables”. El calor producido por este cordón de soldadura, en este material no soldable, alteró a la estructura cristalina del acero en las zonas afectadas térmicamente, fragilizándolas aún más. Por otro lado, la soldadura generó zonas de mayor rigidez que produjeron concentración de tensiones y un comportamiento frágil frente a las solicitaciones. Por lo anterior, la materialidad ejecutada en obra no cumple con los estándares requeridos por el MOP en cuanto a los niveles de exigencia compatibles con el proyecto de estructura.
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 3.
Como conclusión del Punto de Prueba N°3, se puede señalar que: •
Las obras ejecutadas no cumplen los estándares exigidos por el MOP, en tanto a los proyectos complementarios y a la calidad de tablero y sistema de levante, tal como se constata en la evidencia de condiciones de vulnerabilidad, a saber: - Paralelismo de las orejetas, que inducen momentos flectores no contemplados en el diseño. - Fricción de los pasadores, incrementando los efectos de momento flector en la rótula que inducen fallas de la pieza por rotura frágil. - Inadecuada materialidad de las piezas, que inducen una merma en la capacidad y resistencia de la estructura.
Lo anterior genera incertidumbre en el comportamiento y funcionamiento de la estructura. •
Adicionalmente, las evidencias presentadas son indicativas de la extrema sensibilidad requerida en la ejecución de un sistema mecánico para un puente basculante, lo cual exige adecuados sistemas de autocontrol y control de calidad, cuya implementación no se logra apreciar claramente en la obra objeto del peritaje, tal como se constata en los errores previamente citados.
6. PUNTO DE PRUEBA Nº 4: SI LA EMPRESA AZVI CHILE AL EJECUTAR EL CONTRATO DE CONSTRUCCION DE OBRA PUBLICA DEL PUENTE CAU CAU OCASIONÓ PERJUICIOS AL FISCO DE CHILE. EN CASO AFIRMATIVO, NATURALEZA, DESCRIPCIÓN, AVALUACIÓN Y CAUSA DE DICHOS PERJUICIOS. Si bien el punto de prueba que se ha ordenado desarrollar habla de perjuicios y su naturaleza, es importante destacar que este perito no puede fijar perjuicios, debido a que dicha competencia y responsabilidad corresponde al juez sentenciador. Aun así, es posible determinar el origen y tipo de dichos costos, lo cual constituye una avaluación que por cierto puede emplearse como base para la sentencia en la causa. Cabe agregar que se efectuará un análisis de costos y gastos en atención a lo que el Fisco de Chile desembolsó o deberá desembolsar. En consecuencia, no es materia de este informe revisar costos de Azvi o de terceros por los hechos analizados.
Para el desarrollo del Punto de Prueba Nº4, se debe aclarar, sin considerar asignación de responsabilidades sino como un hecho objetivo, que el puente actualmente construido no cumple con las exigencias de construcción y funcionamiento que se habían proyectado en las BALI. Para estos efectos, la cuantificación de costos distinguirá entre aquellos costos y gastos incurridos (lo que el Fisco de Chile tuvo que desembolsar) y proyectados (lo que tendrá que gastar).
Consideración de la obra “Puente Cau Cau” en el contexto de un proyecto
Para efectuar un análisis de costos adecuado, es necesario comprender que la obra revisada está emplazada como parte de un proyecto. En efecto, el proyecto Construcción Puente Cau Cau y sus accesos, tiene como objetivo proyectar una nueva conexión vial para los tránsitos que vienen del norte de Valdivia y se dirigen a Niebla y viceversa. Con esta nueva conexión vial se disminuye el volumen de tránsito vehicular por el centro de la ciudad de Valdivia, utilizando las vialidades existentes de Av. España, Av. Manuel H. Agüero y Av. Los Lingues hasta su intersección con Av. Los Robles. La justificación de la construcción de un Puente Basculante es reducir la congestión vehicular del acceso por el Norte de Valdivia a Corral y Niebla, permitiendo además el acceso de barcos al astillero ASENAV.
La determinación de los gastos y costos incurridos por el Fisco de Chile y tenidos a la vista por este perito, se cuantifican a partir desde el momento de la Falla (24 de febrero de 2015) hasta la emisión del presente peritaje. 41
6.3.1 Informe Estudio Falla, diagnostico estructural para el levante provisorio y propuestas de solución del puente Cau Cau, Sergio Contreras y Asociados Ingenieros Civiles Ltda. El informe de SECON contiene el estudio de la falla, diagnóstico estructural para el levante provisorio y propuestas de solución del puente Cau Cau, en Valdivia, Región de los Ríos, cuyo objetivo fue determinar las causas y origen de la falla. Total costo: $125.700.000.- (Ciento veinticinco millones, setecientos mil pesos) según Resolución D.G.O.P. Nº 1633 de fecha 06 de Mayo de 2016 adjunta en Anexo 4.
6.3.2 Informe Consultoría para la puesta en servicio del Puente Cau Cau, VMB Ingeniería Estructural Ltda. En este informe se realizó un estudio detallado de las condiciones actuales del Puente Cau Cau, con el objetivo de determinar si su diseño, según los planos de construcción, estaba dentro de la normativa vigente en términos de resistencia y serviciabilidad, así como el grado de trazabilidad de los elementos del puente, y una propuesta de reparación con los reemplazos o refuerzos que fuesen necesarios. Total costo: $405.635.051.- (Cuatrocientos cinco millones, seiscientos treinta y cinco mil, cincuenta y un pesos) según Resolución M.O.P. Nº 711 de fecha 12 de Abril de 2017 adjunta en Anexo 4.
6.3.3 Arriendo y compra de Equipos RMD KWIKFORM CHILE S.A. Arriendo de equipo que permita sostener los dos tableros basculantes del puente Cau Cau consistente en 4 Torres Megashor sin emparrillado de vigas de reparto (2 torres por cada extremo del puente), con los siguientes elementos adicionales: Arriostramientos laterales, piezas adicionales Megashor para absorber diferencias de altura, Rocking Head para diseñar la cuña; y arriendo de 4 puntales laterales superiores Megashor: Tabla N° 5: Detalle de Arriendo de Equipos RMD Kwikform Chile S.A. Ítem
1 Arriendo de Equipos 1.1 Del 29/10/2015 a 29/01/2016
D.V. Nº 760 DE 15/02/2016
1.2 Del 29/01/2016 a 29/07/2016
D.V. Nº 2725 DE 14/06/2016
118.854.184
1.3 Del 29/07/2016 a 28/08/2016
D.V. Nº 3993 DE 26/08/2016
37.000.002
1.4 Del 29/09/2016 a 31/12/2016
D.V. Nº 6754 DE 29/12/2016
57.350.003
1.5 Del 01/01/2017 a 30/04/2017
D.V. Nº 1996 DE 03/05/2017
74.000.004
75.238.671
362.442.864
2 Compra de Equipos 2.1 Compra de Equipos
D.V. Nº 1948 DE 03/05/2017
432.442.864
Total gastos incurridos Equipos RMD KWIKFORM CHILE S.A: $432.442.864.- (cuatrocientos treinta y dos millones, cuatrocientos cuarenta y dos mil, ochocientos sesenta y cuatro pesos), se adjunta en Anexo 4.
6.3.4 Arriendo equipos VSL SISTEMAS ESPECIALES DE CONSTRUCCION S.A. Arriendo de equipos que sostienen los dos tableros basculantes del puente Cau Cau consistente en 4 gatos de HL SMU330/200 de doble efecto, 2 gatos de HL SMU70/300 de doble efecto, 1 bomba hidráulica EHPS 4/4 (1 de recambio), 4 sistemas completos EV 6-31 (sistema de anclaje en tablero), 2 sistemas completos de EV 6-07 (sistema de anclaje de retenida), 7 mangueras hidráulicas DN10, BSK 3/8” de 5 a 7 m y otras 7 de 25 m, toma de poder de 15 m norma Euro A32, Una caja con herramientas (para 4 gatos), Cable de control HL8804 de 25 m, Cable de control HL8804 de 5 m y una caja con repuestos. Tabla N° 6: Detalle de arriendo de equipos VSL Sistemas Especiales de Construcción S.A. Ítem
1 Arriendo de Equipos 1.1 Del 25/09/2015 a 25/01/2016
D.V. Nº 759 de 15/02/2016
1.2 Del 26/01/2016 a 26/07/2016
Nº 10789 de 24/02/2016 Nº 10996 de 21/06/2016 y D.V. Nº 2724 de 14/06/2016 Nº 11048 de 29/07/2016
1.3 Del 02/08/2016 a 02/10/2016
D.V. Nº 3999 de 29/08/2016 Nº 11129 de 05/10/2016
37.808.403
1.4 Del 27/09/2016 a 31/12/2016
64.466.639
1.5 Del 01/01/2017 a 31/05/2017
D.V. Nº 6755 de 29/12/2016 Nº 11251 de 23/12/2016 Nº 11399 de 11/05/2017 y D.V. Nº 1997 de 03/05/2017 Nº 11427 de 31/05/2017
1.6 Del 01/06/2017 a 31/07/2017
D.V. Nº 2965 de 07/07/2017 Nº 11582 de 24/11/17
41.888.772
1.7 Del 01/08/2017 a 28/08/2017
D.V. Nº 4472 de 15/09/2017 Nº 11574 de 20/11/2017
10.980.500
96.725.762 126.711.899
102.804.281
481.386.256
Total gastos incurridos Equipos VSL SISTEMAS ESPECIALES DE CONSTRUCCION S.A: $481.386.256.- (cuatrocientos ochenta y un millones, trecientos ochenta y seis mil, doscientos cincuenta y seis pesos). Se adjunta en Anexo 4.
6.3.5 Mantención mensual Los costos relacionados por intermedio del contrato denominado “Contrato Global mixto por nivel de Servicio y por precio unitario de Caminos de la Provincia de Valdivia, sector urbano Etapa 1, Región de Los Ríos”, y su respectiva Asesoría a la Inspección Fiscal, desde Mayo de 2015 a Noviembre de 2017, y según informe del Inspector Fiscal de la Dirección Regional de Vialidad Región de Los Ríos, son los siguientes: Tabla N° 7: Detalle Costos Asesoría a la Inspección Fiscal del contrato de Conservación. Ítem 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14
Periodo Cargo: Profesional 18/05/15 a 30/06/15 01/07/15 a 31/07/15 01/08/15 a 31/08/15 01/09/15 a 30/09/15 01/10/15 a 31/10/15 01/11/15 a 30/11/15 01/12/15 a 31/12/15 01/01/16 a 31/01/16 01/02/16 a 29/02/16 01/03/16 a 31/03/16 01/04/16 a 30/04/16 01/05/16 a 31/05/16 01/06/16 a 30/06/16 01/07/16 a 31/07/16
Ítem 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10
Periodo Cargo: Técnico en Mantención 18/05/15 a 30/06/15 01/07/15 a 31/07/15 01/08/15 a 31/08/15 01/09/15 a 30/09/15 01/10/15 a 31/10/15 01/11/15 a 30/11/15 01/12/15 a 31/12/15 01/01/16 a 31/01/16 01/02/16 a 29/02/16 01/03/16 a 31/03/16
800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000
800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000 800.000
GG 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 Sub Total GG 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400
Total 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 31.617.600 Total 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 44
01/04/16 a 30/04/16 01/05/16 a 31/05/16 01/06/16 a 30/06/16 01/07/16 a 31/07/16
800.000 800.000 800.000 800.000
1.458.400 1.458.400 1.458.400 1.458.400 Sub Total
2.258.400 2.258.400 2.258.400 2.258.400 31.617.600
Tabla N° 8: Detalle costos personal vigilancia y mantención de caminos Contrato de Conservación: Periodo Inicio 28/10/2015 29/11/2015 01/02/2016 01/03/2016 01/04/2016 01/05/2016 01/06/2016 01/07/2016 01/08/2016 01/09/2016 01/10/2016 01/11/2016 01/12/2016 11/04/2017 01/05/2017 01/06/2017 01/07/2017 01/08/2017 01/09/2017 01/10/2017 01/11/2017
Periodo Termino 28/11/2015 29/12/2015 29/02/2016 31/03/2016 30/04/2016 31/05/2016 30/06/2016 31/07/2016 31/08/2016 30/09/2016 31/10/2016 30/11/2016 13/12/2016 30/04/2017 31/05/2017 30/06/2017 31/07/2017 31/08/2017 30/09/2017 31/10/2017 30/11/2017
Ítem 7.308.16 7.308.16 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e 7.308.16e
10 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,43 0,63 1 1 1 1 1 1 1
471.736 471.736 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 Subtotal
Total 4.717.360 4.717.360 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 6.496.168 9.517.642 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 15.107.368 282.273.786
Ítem 7.308.16: Personal para mantención de caminos Ítem 7.308.16e: Cuidado y Vigilancia Instalaciones Puente Cau Cau. El total de los gastos incurridos en Mantención y Seguridad del Puente es de $345.508.986. (Trecientos cuarenta y cinco millones, quinientos ocho mil, novecientos ochenta y seis pesos.), se adjunta en Anexo 4. 45
6.3.6 Servicios de barcaza La contratación de los servicios de una barcaza que conecte los sectores de las Mulatas y Toro Bayo, resulta de la mesa de trabajo denominada “Mesa Cau Cau”, la cual solicita dicho servicio como medida de mitigación para la problemática vial que genera la congestión vehicular, producto del tránsito regular de vehículos hacia la costa y sectores residenciales de la ruta, en la temporada estival en la turística Región de Los Ríos. Tabla N° 9: Servicio de Barcaza Ítem
1 Servicio de Barcaza 1.1 Del 02/01/2016 a 31/03/2016
D.V. Nº 6868 DE 29/12/2015
1.2 Del 09/01/2017 a 15/03/2017
D.V. Nº 6827 DE 30/12/2016
1.3 Del 02/01/2018 a 15/03/2018
D.V. Nº 6874 DE 28/12/2017
199.801.000
548.441.000
Total gastos incurridos servicio de Barcaza: $548.441.000.- (quinientos cuarenta y ocho millones, cuatrocientos cuarenta y un mil pesos), se adjunta en Anexo 4.
6.3.7 Proyecto de ingeniería de detalle y otros del Puente Cau Cau Producto de la falla del sistema de levante, y en base a los informes de los especialistas (Sergio Contreras y VMB Ingeniería) acerca del estado de la estructura y las dudas de su funcionamiento futuro, el MOP llego al a conclusión de la necesidad de contar con una consultoría que analizara las modificaciones que se introdujeron durante la construcción del puente y el estado del arte, para realizar una verificación y análisis estructural de la totalidad de los elementos componentes del Puente Basculante; que propusiera al Servicio una actualización integral del proyecto y efectuar inspecciones técnicas de ingeniería durante la ejecución de las obras para la puesta en servicio del puente. Total costo: $2.766.940.500.- (Dos mil setecientos sesenta y seis millones, novecientos cuarenta mil, quinientos pesos) según Resolución M.O.P. Nº 76 de fecha 21 de Julio de 2017 que aprueba convenio con Consorcio AG – LEN DridgXperts, se adjunta en Anexo 5.
6.3.8 Servicio de revisión de ingeniería de detalle y otros del Puente Cau Cau Bajo el Convenio Marco de Colaboración entre el Ministerio de Obras Públicas y la Universidad de Chile, el MOP ha solicitado al Departamento de Ingeniería Mecánica de esa Universidad, una propuesta de servicio para la realización de la revisión de la ingeniería que desarrolle el 46
consorcio de empresas que realizará el proyecto Ingeniería de Detalle y Otros del Puente Cau Cau, adjudicado al Consorcio AG – LEN DridgXperts. Tabla N° 10: Presupuesto servicio revisión ingeniería de detalle Puente Cau Cau. Asistencia para Contratación de la Construcción (HH)
Manual de Diseño (HH)
Diseño Preliminar (HH)
Diseño Definitivo (HH)
1 Mecánica 2 Estructural
64.715.147
34.189.134
3 Sísmica 4 Civil
35.898.591
55.557.343
12.454.613
48.719.516
18.804.024
41.637.481
50.917.389
362.893.238
5 Geomecánica Control, potencia y 6 comunicaciones Confiabilidad y 7 mantenimiento Especialista Puentes 8 Basculantes Dirección y 9 Administración
Total (HH)
Total costo estimado: $362.893.238.- (trecientos sesenta y dos millones, ochocientos noventa y tres mil, doscientos treinta y ocho), que se adjunta en Anexo 4.
6.3.9 Pérdida de Beneficio social Los antecedentes descritos en la Ficha IDI (iniciativa de inversión) del proyecto “Construcción Puente Cau Cau y Accesos, Valdivia”, Código BIP 30062890 son: •
Justificación: “La Construcción Puente Cau Cau y Accesos, es que existe una alternativa de acceso por el norte de Valdivia a Corral y Niebla, esta pasa por el centro de la ciudad y utiliza el puente Pedro de Valdivia, la finalidad es reducir la congestión en dicho puente con la construcción de un Puente Basculante que permita el acceso de barcos al astillero ASENAV.”
Descripción de las actividades a realizar: “La construcción de un puente basculante en el Rio Cau Cau desde Av. España en el sector del Aeródromo Las Marías, hacia Av. Los Lingues en la Isla Teja. Este puente genera una conexión norte de Valdivia (Ruta 205) con Niebla y Corral (Ruta T-350). El puente tendría una longitud de 93 metros, compuesto por tres tramos de 36, 35 y 22 metros. El tramo central de 35 metros será basculante (para permitir el paso de embarcaciones). La calzada contempla 8 metros de ancho y pasillos peatonales de 1,4 metros de ancho. Los accesos al puente desde Av. España y Los Lingues contempla el mejoramiento de 2.178,2 metros. Adicionalmente, se desarrollará una solución estructural tipo continua con sus respectivos costos.”
La iniciativa obtuvo su Recomendación Satisfactoria (RS) el 08 de enero de 2008, presentando los siguientes indicadores de rentabilidad, a esa fecha: VAN social: M$1.489.254 TIR Social: 6,9% Por lo anterior, a juicio de este perito, la pérdida de Beneficio Social correspondería al VAN Social de la ficha IDI que asciende a $1.489.254.000 (mil cuatrocientos ochenta y nueve millones, doscientos cincuenta y cuatro mil pesos), valor que no se considera como un desembolso efectivo por parte del Fisco de Chile, se adjunta en Anexo 4.
6.3.10 Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 4. En base a la documentación especificada en el Anexo 4, se resumen en la tabla siguiente los gastos estimados para el Fisco de Chile producto de la ejecución de contrato y falla del mismo. Tabla N° 11: Detalle de gastos incurridos por el Fisco de Chile. Ítem
Informe Estudio de Falla, diagnostico Estructural para el levante provisorio y propuestas de solución del Puente Caucau
Informe Consultoría para la puesta en servicio del Puente Cau Cau
Arriendo y Compra de Equipos RMD KWIKFORM
Arriendo y Compra de Equipos VSL sistemas Especiales de Construcción
Proyecto de Ingeniería de Detalle y otros Puente Cau Cau
Revisión Ingeniería
125.700.000 405.635.051 432.442.864 481.386.256 345.508.986 548.441.000 2.766.940.500 362.893.238 Total $
5.468.947.895
Como conclusión del Punto de Prueba N°4, se puede señalar: •
Los costos incurridos por el Fisco de Chile a través del MOP ascienden a $5.468.947.895.-
No se consideran los valores futuros de la obra para la reposición y su asesoría a la Inspección Fiscal, correspondiente a la reposición de la parte mecánica del puente; además de los costos del juicio y otros por definir, ni la pérdida de Beneficio Social correspondiente al VAN Social de la ficha IDI.
7. PUNTO DE PRUEBA Nº 5: EXISTENCIA DE FALENCIAS, OMISIONES O DEFECTOS EN EL DISEÑO DEL PROYECTO DEL PUENTE CAUCAU. EN CASO AFIRMATIVO, HECHOS O CIRCUNSTANCIAS QUE CONFIGURARÍAN DICHOS DEFECTOS, OMISIONES Y FALENCIAS Y SI ESTAS PROVOCARON O FUERON LA CAUSA DE LA FALLA DEL SISTEMA DE LEVANTE DEL PUENTE BASCULANTE. 7.1
En relación al diseño del puente Cau Cau se debe señalar que su elaboración considera dos áreas de proyecto a desarrollar: La primera apunta a la definición de la estructura (área proyecto de estructura) en el ámbito de la ingeniería civil estructural y asociada al viaducto y a los elementos del tramo móvil como son los recintos, sistemas de fundación y tablero ortotrópico. Cabe mencionar que esta área es desarrollada por el proyecto ejecutado por el Consorcio Cygsa-DDQ y que forma parte de los antecedentes de licitación de la obra. La segunda área corresponde a los sistemas mecánicos asociados a un proyecto de puente singular (área proyecto mecánico), correspondiente a equipos de levante (oleohidráulico), sistema eléctricos y rótulas entre otros. Este proyecto, de acuerdo al punto 9 de la circular aclaratoria 8 del proceso de licitación de la obra, queda bajo la responsabilidad de la empresa que se adjudica el contrato, en este caso AZVI Chile S.A. Estas dos áreas del diseño de puentes basculantes son los que permiten el debido cumplimiento del desempeño esperado de la estructura, como son tránsito vehicular y trafico naviero. El primero corresponde a la condición estática del puente cerrado, permitiendo que tanto el tablero como la estructura de soporte (recintos y fundaciones) sean capaces de soportar las cargas vehiculares, pesos propios y accidentales (sismo y viento entre otras). El segundo corresponde a la capacidad que tenga el puente en funcionamiento para permitir el levante de las hojas del tablero, en función de permitir el paso de las embarcaciones por su canal de navegación, utilizando en ello un adecuado diseño de los elementos oleohidráulicos (pistón o gato), sistemas de apoyo y giros en rotulas fijas y móviles, además de los proyectos complementarios eléctricos y mecánicos. El desarrollo de estos dos niveles de diseño, se realizan en diferentes fases del proyecto, de acuerdo al análisis de la documentación tenida a la vista.
Área Proyecto de Estructura
Durante el desarrollo de la ingeniería del puente Cau Cau realizado por el Consorcio Cygsa-DDQ, y a requerimiento del MOP, se elaboró un detalle de la estructura del viaducto y de la parte estructural 50
del tramo móvil, incluyendo, además, los requerimientos de diseño y especificaciones técnicas para los elementos que dan respuesta al nivel de funcionamiento del levante (parámetros de desempeño). Cabe destacar que la configuración estructural escogida por el MOP en el diseño del tablero permite reducir los pesos, buscando disminuir exigencias al sistema de basculamiento (fundamentalmente las solicitaciones en las rótulas de giro y las fuerzas de los dispositivos hidráulicos).
Revisión de Planos Los planos del proyecto analizados contienen información detallada y suficiente de los tableros a construir, incluyendo: -
Geometría completa Despieces de chapas y definición de rigidizadores, con todos sus detalles Definición de las soldaduras Calidades de Materiales a utilizar
La información contenida en los planos es suficiente para el desarrollo de modelos de cálculo, revisión y diseño. No obstante, hay una serie de erratas e incoherencias en la información contenida de los planos analizados, no detectada en el Informe Inicial de enero 2012 elaborado por la Asesoría de Inspección Fiscal. • • • •
El eje estructural del tablero se sitúa a la derecha del eje de trazado, en sentido de avance del mismo (Ver Figura 19; Figura 20 y Figura 21), no siendo consistente en todos los planos. La vereda de mayor tamaño (Figura 19; Figura 20 y Figura 21), se sitúa a la derecha del eje de trazado, en sentido de avance del mismo. La vereda de mayor tamaño se sitúa al oeste (Ver Figura 19; Figura 20 y Figura 21). Lo anterior no es consistente en todos los planos. En las secciones transversales, se indica sistemáticamente que el eje del tablero está a la derecha del eje de trazado, y que la vereda grande está también a la derecha del eje de trazado. Estas secciones son, por tanto, incongruentes con el trazado general. En el plano 10.2.1.3 (hoja 2 de 6), en la Planta que se adjunta en la Figura 21, se indica que el norte está a la derecha y que el eje del tablero está a su derecha (en esta planta, por tanto, el PK o punto kilométrico avanza de derecha a izquierda), sin embargo, por un error de dibujo técnico, se han traspuesto los nombres de las pilas y se indica que la pila P8 está en el Sur (isla Teja) y la pila P7 está en el Norte (Sector Ánimas).
En cualquier caso, se considera que el contratista tuvo información suficiente y clara para detectar estos errores de los planos.
Figura 22: Planta vial (Norte a la izquierda del dibujo. Sentido de avance del PK hacia la derecha. Vereda de mayor tamaĂąo en la parte inferior â&#x20AC;&#x201C;oeste-). Ver detalle marcado con el cĂ­rculo en siguiente figura.
Figura 23: Planta vial. Detalle.
Figura 24: Planta de trazado en el puente principal (Norte a la derecha del dibujo. Sentido de avance del PK hacia la izquierda). Pilas P7 y P8 cambiadas de sitio. 52
El alcance del proyecto del Consorcio Cygsa-DDQ se limita a los aspectos estructurales de viaductos y tramo móvil, dejando solo especificaciones de diseño por desempeño para los elementos de interacción con la parte de proyectos complementarios, es decir, los proyectos de sistema oleo hidráulico y mecánico. Lo cual tiene completa relación con la calidad de proyecto referencial circular 8 número 9. La condición anterior se ratifica por el adecuado funcionamiento en condición cerrada del puente, tras las pruebas de carga efectuadas por DICTUC. Este perito además verifica el adecuado diseño estructural (que se presenta en Anexo 5), realizando un modelo independiente del puente Cau Cau en condiciones estáticas, tomando como hipótesis de trabajo los estándares especificados en el proyecto estructural, incluido con ello la condición de norma AASHTO y cargas de peso propio, permanente, y tránsito vehicular. Se analiza el estado tensional último resistentes (ELU), y se verifica que el diseño es válido y que no hay elementos en los que se sobrepase el límite elástico del acero. De lo anterior se concluye que el diseño estructural de los tableros del tramo basculante definidos en los planos, cumple con los estándares de capacidad resistente si hubiesen sido ejecutados de la forma indicada en el proyecto. Tras la revisión del proyecto adjudicado del puente sobre el río Cau Cau, pueden extraerse las siguientes conclusiones relativas al diseño estructural y cinemático del tramo basculante:
El planteamiento general del puente se considera adecuado, tanto en lo relativo al esquema estático, como en lo relativo a la sección transversal.
Un análisis estructural de los tableros del puente (que se presenta en Anexo 5), ha validado su diseño desde el punto de vista estático, habiéndose constatado que hay seguridad estructural suficiente para el puente en servicio.
La información contenida en los planos del proyecto de estructura es completa. Los planos tienen algunas incongruencias y contradicciones, pero la información del proyecto es suficiente para aclararlas en todos los casos.
Área Proyecto Mecánico
Por otra parte, el área de proyecto mecánico, que tal como indica la circular aclaratoria 8 número 9 del proceso de licitación, se desarrolla durante la ejecución de las obras por parte del Contratista, el cual debía seguir los parámetros entregados por el proyecto de estructura para la realización de la ingeniería de construcción y detalle, que debe ser compatible con la ingeniería de detalle y fabricación en términos de exigencias del proyecto y calidades. De lo anterior se entiende que no era posible, durante la fase de ingeniería de proyecto, establecer con completa definición el detalle de diseño de los elementos mecánicos o de interacción con la estructura, debido a que se requería conocer el detalle de fabricación y suministro disponibles para 53
la ejecución de la obra, lo cual justificó la circular aclaratoria N°8 punto 9, de dejar como responsabilidad del Contratista la especialidad mecánica, eléctrica, oleohidráulico y de automatización y control. Esta condición, implicaba una coordinación del diseño de estos elementos en forma compatible y consistente con el diseño entregado por parte del MOP (proyecto de estructura), y como ya se ha mencionado en el punto de prueba N°3, era condición necesaria para el debido cumplimiento de las tolerancias y de la definición de los programas de autocontrol y control de calidad. Por lo tanto, debido a que la falla no se debió específicamente por el diseño del proyecto de estructura, a continuación, se presenta el análisis de causas de la falla, teniendo en consideración la ingeniería de construcción y detalle de los proyectos complementarios relacionados con los dispositivos hidráulicos y mecánicos (proyecto mecánico).
7.4.1 Estudio de Posibles Causas de la Falla del Dispositivo Hidráulico. En una de las operaciones de izado de tableros, concretamente el tablero del extremo sur, previo a la marcha blanca, se produjo la falla de unos de los dispositivos hidráulicos, que acabó rompiendo frágilmente y colapsando el sistema de levante. Según los informes descritos en el apartado de Documentación a la vista, las principales características de la falla ocurrida son: • • •
La falla se produjo cuando el tablero estaba abierto unos 11º, aproximadamente Falla uno solo de los dispositivos hidráulicos, que se rompió con una superficie plana y limpia en la zona de conexión del vástago a la orejeta de conexión al tablero. El tablero se pudo cerrar con el otro dispositivo hidráulico actuando en modo de emergencia.
7.4.2 Causas Atribuibles a Defectos de Fabricación del Dispositivo. Se analiza la información disponible en los diferentes informes al respecto, en particular los elaborados por IDIEM y SECON a través de una validación de las metodologías empleadas y verificación de la congruencia de las pruebas expuesta en ellos. De este análisis se puede deducir que: - La trazabilidad de los trabajos realizados para la fabricación y el ensamblaje de los mismos, no está clara, lo que resulta inadmisible para un producto industrial. - La falla del dispositivo hidráulico se produjo en la unión del cilindro del actuador con el terminal de conexión a la rótula móvil del tablero, según el detalle presentado en los Anexos 3 y 5.
- La superficie de rotura es prácticamente plana y presenta las características típicas de un fallo frágil. - Los aceros utilizados en la fabricación del dispositivo hidráulico no son soldables cuando se les da función estructural, sin embargo, en la unión entre el cilindro y el terminal de conexión a las rótulas móvil, además de una unión roscada, se ha ejecutado un cordón de soldadura perimetral. -El calor producido por este cordón de soldadura ha afectado a la estructura cristalina del acero en las zonas afectadas térmicamente, fragilizándolas. Además, la soldadura ha generados zonas de mayor rigidez que generan concentraciones de tensiones. - Los elementos fallados se han observado daños originados por rozamientos elevados, o que es indicativo de un trabajo muy forzado. Basado en las evidencias observadas en la visita técnicas (Anexo 2) y los informes, puede decirse que los procedimientos de fabricación de los dispositivos hidráulicos no han sido los adecuados. Por lo anterior, se establece que el diseño de ingeniería de construcción y detalle no cumple con los estándares requeridos por el MOP en cuanto a los niveles de exigencia compatibles con el proyecto de estructura.
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 5
Como conclusión del Punto de Prueba N°5, se puede señalar que: •
Cabe señalar que en relación al diseño del puente Cau Cau, éste se compone de dos áreas de proyecto, estructural (a cargo de Cygsa-DDQ) y mecánico (a cargo de Azvi).
La ingeniería del proyecto desarrollado por el MOP (área estructural), si bien tiene falencias en la definición de algunos planos, cumple con los estándares requeridos a nivel de estructura, pudiendo descartarse como causa del colapso y fallas observadas en la obra.
El proyecto desarrollado por el contratista durante a la ejecución de la obra (área mecánica), en relación a los proyectos complementarios, no fue consistente con los requerimientos establecidos en el proyecto de estructura (tolerancias y admisibilidad referente a el paralelismo, fricción y materialidad de las rótulas), siendo en conjunto con los problemas de montaje del tablero y ejecución de las rótulas fijas (soldaduras), detallados latamente en los Puntos de Prueba N° 2 y Nº 3, las razones del colapso de la estructura.
8. PUNTO DE PRUEBA Nº 6: EXISTENCIA DE CONDICIONES O PRESUPUESTOS QUE HARÍAN PROCEDENTE EL TÉRMINO ANTICIPADO DEL CONTRATO DE CONSTRUCCIÓN DE OBRA PÚBLICA DEL PUENTE CAU CAU. 8.1
De acuerdo con la Resolución de fojas 1115 de la presente causa, el punto de prueba Nº 6, conlleva necesariamente una serie de pasos lógicos y consecuenciales, a fin de ordenar de mejor manera el análisis solicitado en la citada resolución. En particular se analizará brevemente algunos aspectos formales para luego examinar la fundación de fondo en la resolución de terminación de contrato dictada por el MOP.
Regulación del Contrato de Obra Pública.
En particular para la construcción de Obra Pública se aplica la siguiente regulación: • • • • •
DFL N° 850, del MOP, de 1997, Ley orgánica del MOP, en particular su Título VII. Reglamento General de Obras Públicas, (DS N° 75, del MOP, de 2004). Reglamento para Contratación de Trabajos de Consultoría, aprobado por D.S. N° 48 MOP de 1994. DS 1.093 MOP 2003 Reglamento de montos para contratos de obras públicas. Res. N° 258 DGOP de 2009, aprueba texto refundido Res. DGOP N°48/2009, Bases administrativas para contratos obras públicas, construcción y conservación.
De las normas mencionadas, las principales para aplicar en este punto de prueba en específico corresponden al DFL N° 850/1997, al Reglamento General de Obras Públicas y a las Bases administrativas modelo. La aclaración sobre la regulación es procedente toda vez que en Chile no existe una única ley que regule los contratos de Obra Pública, sin embargo, en el caso del MOP, existe regulación expresa sobre la materia, la cual históricamente ha servido de referencia para todas las otras existentes en nuestro país. Adicional a la anterior reglamentación, para la resolución concreta del conflicto fue necesario tener a la vista, tal como en los puntos anteriores, las bases de licitación, la resolución protocolizada y los diversos convenios ad-referéndum firmados por las partes, toda vez que éstos complementan las especificaciones que no han sido contempladas por la regulación general.
Sobre la terminación unilateral por resolución en el contrato de obra
Como se mencionó en un principio, una de las facultades de la Administración, es la terminación unilateral del contrato, la que se encuentra recogida principalmente en el artículo 151 del Reglamento General de Obras Públicas, aprobado por DS N° 75, del MOP, de 2004. Este artículo, contempla numerosas causales de terminación, las cuales pueden ser sistematizadas tal como lo señala la doctrina más tradicional sobre la materia 10, en aquellas que permiten la posibilidad de resolución del contrato unilateralmente sin incumplimiento contractual y aquellas que son motivadas por el incumplimiento grave del contratista. En este caso, la resolución que pone término al contrato es la señalada en la letra g, que en su parte pertinente señala: “Artículo 151. La Dirección podrá poner término administrativamente y en forma anticipada a uno o más contratos en los siguientes casos… g) Si por error en la ejecución de los trabajos la obra quedara con defectos graves que no pudieran ser reparados y ellos comprometieran su seguridad u obligaran a modificaciones sustanciales del proyecto;” En consecuencia, queda claro que esta causal es de aquellas que conllevan una atribución de responsabilidad al contratista, por lo que corresponde revisar los argumentos que sustentan dicha atribución.
Análisis de la causal empleada por la Administración (MOP) para dar término al contrato, revisión como acto administrativo.
8.4.1 Análisis jurídico formal La resolución DGOP 122/2015 señala, como motivación al acto administrativo que resuelve la terminación, en su parte pertinente para el desarrollo de este peritaje, lo siguiente: “Que, los errores constructivos se han traducido en la instalación de los tableros en forma errónea con las respectivas pendientes invertidas, que existió rotura de los pernos de tope del pasador de giro durante una prueba de levante y la falla del vástago del cilindro principal suroriente, provocando no poder levantar los tableros basculantes; es este último hecho, vale decir, la falla del vástago del cilindro principal suroriente, el error constructivo que ha generado un daño irreparable, ya que no resulta técnicamente aceptable la reutilización del sistema mecánico. Lo anterior, hace imposible el funcionamiento del puente basculante y afecta la seguridad de la obra.
Oelckers, Osvaldo. La Extinción del Contrato Administrativo de Obra Pública, en Revista de Derecho de la Pontificia Universidad Católica, 1985, Ediciones Universitarias, N°9 p. 233 y ss.
Que, los hechos antes descritos se ajustan a la causal de término anticipado de contrato señalada en el Art. N°151 letra g) del Decreto MOP N°75 del 2004 (RCOP), habilitando a la Dirección para poner término administrativamente y en forma anticipada al contrato en conformidad a sus facultades legales.” Tras revisar la justificación de la resolución DGOP Nº 122/2015, surgen de su análisis lógico las siguientes preguntas a responder: A. ¿Ocurrieron efectivamente los errores constructivos expresamente mencionados en el documento, a saber: a. Instalación de los tableros en forma errónea con las respectivas pendientes invertidas b. La falla del vástago del cilindro principal suroriente, provocando no poder levantar los tableros basculantes B. ¿Es la situación del vástago particularmente causal para tornar en técnicamente inaceptable la “reutilización del sistema mecánico, afectando la seguridad de la obra”? C. ¿Es la situación verificada en el punto anterior “irreparable”? D. ¿Es por error del contratista? Estas preguntas, una vez contestadas apuntan a reafirmar la fundamentación del acto de terminación y a la vez responder en el fondo el encargo pericial en este punto. Sin perjuicio de lo hasta acá analizado, cabe hacer un alcance: si bien la resolución identifica dos defectos de construcción distintos, pareciera en principio que sólo a uno de estos se le atribuye características que permiten justificar la terminación del contrato. Sin perjuicio de ello, como la resolución menciona expresamente este defecto constructivo, procederemos a revisar estos dos hechos, entendiendo que sólo a la falla del vástago suroriente se le han atribuido las imputaciones de los puntos 2 y 3.
Existencia de los supuestos de hecho mencionados en la resolución DGOP 122/2015
8.5.1 De la Instalación de los tableros en forma errónea con las respectivas pendientes invertidas Uno de los puntos a corroborar es la instalación de los tableros, los cuales se señaló, de acuerdo a la Resolución de terminación del contrato, que estarían mal instalados, provocado problema con las pendientes. Al respecto, el análisis de la evidencia en este punto se concentra principalmente en lo siguiente, de acuerdo a lo detallado en el Punto de Prueba N°2: •
Planos de instalación de tableros, principalmente los recibidos por AZVI por parte de la empresa/maestranza que los remite para armar los tableros del puente. 58
Inspección visual de los tableros, realizada por el perito mediante acto de reconocimiento, de fecha 13 de octubre de 2017. Informes técnicos acompañados en la causa. Manual de Carreteras, en relación a los sistemas de Autocontrol y la responsabilidad del Contratista sobre su implementación.
En consecuencia, se ha podido verificar la existencia del defecto constructivo señalado.
8.5.2 La falla del vástago del cilindro principal suroriente, provocando no poder levantar los tableros basculantes Sobre este punto se ha podido revisar la evidencia, principalmente la siguiente, de acuerdo a lo detallado en los Puntos de Prueba N°3 y Nº 5: • •
Es posible aseverar que efectivamente la rotura del vástago existió en concreto con fecha 24 de febrero de 2015. En consecuencia, se ha podido verificar que las causas de esta falla se debieron principalmente a los defectos constructivos tales como: deficiencias de soldaduras, calidad del acero, y esfuerzos adicionales producto del montaje erróneo del tablero, lo cual devela que no hubo un adecuado auto control de calidad por parte de la empresa contratista.
Calificación de la falla del vástago como falla que hace “técnicamente inaceptable la reutilización del sistema mecánico, afectando la seguridad de la obra”
Respecto a la posibilidad de reutilizar el sistema mecánico sin afectar la seguridad de la obra, se puede señalar lo siguiente: • • •
El tablero está alterado en cuanto a su concepción original, por lo que los sistemas de levante deberían ser rediseñados para las nuevas condiciones de solicitación. No existe certeza en cuanto a la calidad del acero utilizado. Consecuentemente con lo anterior, se concluye que la única solución para alcanzar los estándares exigidos, es la reposición de la parte móvil del puente, debido a la secuencia de falencias detectadas en la etapa constructiva que culminaron con la rotura de uno de los cilindros principales, no siendo posible su reutilización.
Análisis y Conclusiones Punto de Prueba Nº 6.
En el desarrollo del peritaje encomendado, se observan las siguientes condiciones de hecho: a) Que, se confirma la existencia de errores en el método constructivo de los tableros in situ, los cuales hacen inviable el funcionamiento normal del puente. b) Que, las obras ejecutadas no cumplen los estándares exigidos por el MOP. 59
c) Que, el proyecto desarrollado por el contratista durante a la ejecución de la obra, en relación a los proyectos complementarios, no fue consistente con los requerimientos establecidos en el proyecto de estructura. En vista de lo anterior, se considera que existen las condiciones o presupuestos que hacen que la calificación de "irreparable" se ajuste a lo señalado en el Art. 151 (g) del RCOP, y por tanto hay fundamentos, amparados en el marco legal que rige el contrato, que sustentan la decisión del mandante de dar término anticipado al contrato de construcción del Puente Cau Cau.
ANEXO 1 ACTA RECONOCIMIENTO
ANEXO 2 INFORME VISITA AL PUENTE, LOS DÍAS 11 Y 12 DICIEMBRE DE 2017
I Informe Fotográfico de visita al terreno los días 11 y 12 de diciembre de 2017 A continuación, se muestran y comentan fotografías obtenidas durante la visita al puente durante los días 11 y 12 de diciembre de 2017.
Figura 1: Rótula Lado Noroeste: Presencia de raquetas, no contempladas en proyecto referencial de CYGSA. El “mango” de la raqueta debería fijarse en el elemento inferior de la orejeta fijando el vástago que deberia existir. Raquetas presentes en ambos lados de las 4 rótulas fijas del tramo móvil, y ninguna de ellas está fijada por su mango en el elemento inferior.
Mango raqueta
Elemento inferior de Fijación.
Figura Nº1: Rótula lado Noreste.
Figura Nº 2: Vista del tope transversal en zona de rótulas fijas.
Al girar para abertura de puente móvil, el machón pierde contacto con el tope debido a que el eje del tope no está en el eje de rotación.
Figura Nº 2: Tope Transversal
Figura Nº 3: Rótula lado Noreste: fija. Se aprecia claramente falta de paralelismo de las orejetas. En la base inferior se aprecia un gran espesor de soldadura que impide una correcta geometría.
Figura Nº 3: Rótula lado Noreste
Figura Nº 4: Detalle soldadura foto anterior.
Figura Nº 4: Soldadura Rótula lado Noreste
Figura Nº 5: Rótula Sur oeste: considera solución tipo raqueta y presenta en su interior material tipo textil lubricado aparentemente para reducir fricción (Figura Nº 6).
Figura Nº 5: Rótula Suroeste
Presencia de Textil lubricado
Figura Nº 6: Textil Lubricado
Figura Nº 7: Rótula Sur este: considera solución tipo raqueta y presenta material tipo textil lubricado para reducir fricción. (Figura Nº 8 y 9)
Figura Nº 7: Rótula Sureste
Figura Nº 8: Textil Lubricado
Figura Nº 9: Interior con Textil Lubricado 72
Figura Nยบ 10: Vista inferior tablero lado noreste con 4 rigidizadores longitudinales tipo omegas.
Figura Nยบ 10: Vista inferior tablero noreste. Figura Nยบ 11: Vista inferior tablero suroeste con 3 rigidizadores longitudinales tipo omega.
Figura Nยบ 11: Vista inferior tablero suroeste. 73
Figura Nยบ 12: Vista inferior tablero noroeste, que cierra en par con el tablero de la foto anterior, el cual cuenta con 3 rigidizadores longitudinales tipo omega.
Figura Nยบ 12: Vista inferior tablero noroeste Figura Nยบ 13: Vista inferior tablero sudeste que cierra en par con el tablero noreste, el cual cuenta con 4 rigidizadores longitudinales tipo omega.
Figura Nยบ 13: Vista inferior tablero sudeste 74
Figura Nº Accionadores Hidráulicos
Figura Nº 14: Accionadores Hidraulicos Figura Nº 15: Rótulas esféricas en apoyo fijo de Accionadores Hidráulicos.
Figura Nº 15: Rótulas esfericas Figura Nº 16: Orejas de apoyo móvil de cilindros hidráulicos (sin rótula esférica), se desconoce si la oreja del tablero cuenta con rótula. Figura Nº 16: Orejas de apoyo móvil de cilindros hidráulicos.
Oreja de Tablero 75
Figura Nº 17: Horquilla superior del accionador hidráulico soldada.
Figura Nº 17: Horquilla superior soldada Figura Nº 18: Sector de accionador fallado (Parte fallada en laboratorio de USM)
Figura Nº 18: Sector accionador fallado Figura Nº 19: Daños en tope transversal (sector sur) por impacto de cilindro al momento de falla.
Figura Nº 19: Daño en tope transversal 76
Figura Nº 20: Rótula fija de cilindros de bases (se desconoce si corresponde a la original o es parte del sistema instalado por VSL)
Figura Nº 20: Rótula fija de colindros de bases Figuras Nº 21 y Nº 22: Conexión rótula fija del tablero con pórtico de hormigón (soldada no embebida en hormigón)
Figura Nº 21: Vista inferior conexión rótula fija
Figura Nº 22: Vista superior conexión rótula fija Figura Nº 23 y Nº 24: Anillos de teflón marca SKF almacenadas en cajón bajo el tramo fijo lado norte.
Figura Nº 23: Anillos de teflón marca SKF
Figura Nº 24: Anillos de teflón marca SKF 78
Figura Nº 25: Cilindro (2) para enclavamiento de centro luz, almacenadas en cajón bajo tramo fijo lado norte.
Figura Nº 25: Cilindro de enclavamiento de centro de luz.
Figuras Nº 26 y Nº 27: Equipos hidráulicos de sistema basculante, expuestos a lluvia al momento de apertura total de los tableros.
Figura Nº 26: Equipos hidráulicos
Figura Nº 27: Equipos Hidráulicos
Figura Nº 28: Terminación irregular de Tramo fijo.
Figura Nº 28: Terminación irregular tramo fijo. II Comentarios Durante la visita al puente señalada precedentemente se han observado modificaciones respecto al Proyecto referencial de CYGSA, de las cuales las principales son: 80
a. Modificación de las rótulas de giro fijas del tablero. Se observa unos elementos exteriores, en forma de “raqueta”, cuyo objetivo pareciera ser bloquear el giro del bulón. Sin embargo, dichas raquetas no están fijadas a giro al no estar alojadas en el correspondiente anclaje, lo que induce a pensar que con este mecanismo adicional se pretendía resolver algún problema detectado en obra, pero aparentemente no resolvió dicho problema. Adicionalmente se observa en las rótulas del tramo sur la presencia de una lana engrasada, de la que se desconoce la fecha de su incorporación, y que da idea de problemas de rozamiento en dichas rótulas, que se intentó resolver de manera precaria. No es posible determinar visualmente el diseño de rótula finalmente ejecutado. b. Presencia de rótulas esféricas en la oreja inferior de los accionadores hidráulicos (gatos de basculamiento). Ausencia de rótulas esféricas en las orejetas de la horquilla superior de dichos accionadores. No se puede determinar si existen o no rótulas esféricas en las orejetas del tablero conectadas a dichas horquillas. c. Presencia de soldaduras de grandes dimensiones en la base de las rótulas fijas del tablero, sin embargo, en el Proyecto referencial de CYGSA se preveían piezas de fundición que aseguraban una correcta geometría. Se observa a simple vista falta de paralelismo entre orejetas de una misma rótula. d. Presencia de soldaduras de grandes dimensiones en la base de las horquillas superiores de los accionadores, cuando en el Proyecto referencial de CYGSA se preveían piezas de fundición que aseguraban una correcta geometría. e. Existencia de unos cajones almacenados en obra que contienen juntas esféricas con anillos de teflón para lubricación permanente de la marca SKF. Igualmente existen dos cajones que contienen sendos cilindros para enclavamiento en centro luz. La presencia de este material almacenado induce a pensar que o no se han instalado rótulas esféricas en algunas de las rótulas del tablero y, al detectarse problemas, se pretendía incorporarlas, o que si existían pero se decidiera sustituirlas a la vista de los problemas detectados. En cuanto al enclavamiento de centro luz, este sí existe por lo que se debía prever una sustitución por alguna causa que este perito no puede conocer. f.
Presencia de una soldadura como elemento de unión entre el émbolo, o pistón, de los accionadores y las horquillas superiores, en la zona donde se produjo la falla.
g. Existencia de 4 rigidizadores tipo omega en los voladizos de ambos tramos en el lado este y de 3 en el oeste. Dados los conocidos errores geométricos de ejecución de los tableros, esta configuración de rigidizadores confirma que los tableros fueron modificados en obra cambiando su rigidización. 81
ANEXO 3 ANÁLISIS NUMÉRICO TRIDIMENSIONAL DE LA CONEXIÓN VÁSTAGO – HORQUILLA DEL PUENTE CAU CAU.
I CONEXIÓN HORQUILLA-VASTAGO. GENERALIDADES. I.1
A partir de la documentación disponible se han realizado tres modelos numéricos tridimensionales de detalle de la conexión vástago-horquilla del sistema de alzamiento del tablero móvil del puente de Cau Cau. En los tres casos, el programa empleado ha sido el MIDAS GTS NX 2016 v2.1 que permite la introducción de geometrías complejas y el control avanzado de mallado para generar las condiciones de conexión que más adelante se indicarán. El material considerado en los tres modelos es tipo acero, con un módulo de deformación E = 210.000 N/mm2 = 210.000 MPa y coeficiente de Poisson ν=0,3. En relación a la tensión a la que se alcanza el límite elástico, tomando este valor únicamente como referencia para comparar los resultados obtenidos ya que el comportamiento supuesto al material es expresamente elástico lineal no teniendo limitado en ningún sentido la tensión admisible, se deberían considerar los siguientes: • •
Acero horquilla: SAE 1045. Límite elástico fy = 400 N/mm2 = 400 MPa = 4x105 kN/m2 Acero vástago: SAE 4340. Límite elástico fy = 540 N/mm2 = 540 MPa = 5,4x105 kN/m2
Según se va a indicar en cada modelo realizado, la conexión o unión entre las diferentes piezas que conforman la conexión horquilla-vástago difieren entre el modelo de primera aproximación (representa el proyecto constructivo) y los de segunda y tercera aproximación (representan la solución realmente ejecutada). Así, en el primer caso las conexiones entre piezas son perfectas, no siendo necesaria incluir zonas del modelo adicionales para representar las soldaduras, siendo asimilable a una pieza única de acero fundido que reprodujese la geometría de los planos del proyecto. En el caso de los modelos de segunda y tercera aproximación, se han incluido con detalle las diferentes geometrías de las soldaduras observadas en los estudios realizados tras la falla de la pieza. También se han tenido presente las zonas en las que las piezas están en contacto, pero no están unidas ya que la soldadura no las ha afectado. En relación a las soldaduras, de las que únicamente se conoce su geometría, se ha empleado en los modelos un material con unas propiedades similares al acero ya que se desconoce tanto su proceso de ejecución como las características mecánicas de la misma.
I.2 Geometría modelizada Se han incluido en los modelos únicamente la conexión entre la horquilla y el vástago, sin modelizar el resto de la estructura del puente.
Figura 1. Localización de la modelización realizada en el conjunto del puente Se han tomado los planos suministrados por el fabricante de las piezas metálicas (cuyas imágenes se incluirán en las figuras del presente documento). La definición de detalle de los mismos se incluye en el siguiente apartado, donde se explicitan las diferentes hipótesis adoptadas en los tres modelos realizados. El presente estudio considera el análisis estructural en detalle de la conexión vástago-horquilla considerando tres diferentes aproximaciones: 1. Geometría e hipótesis de carga en la condición de ingeniería de detalle (Proyecto Constructivo). 2. Geometría e hipótesis de carga en la condición de elemento construido sin desalienaciones geométricas. 3. Geometría e hipótesis de carga en la condición de elemento construido con desalienaciones geométricas.
Foto 1. Vista general de la conexiรณn modelizada
II MODELO CONEXIÓN HORQUILLA-VÁSTAGO. PRIMERA APROXIMACIÓN (PROYECTO CONSTRUCTIVO) II.1
En este modelo se realiza una primera aproximación al problema, incluyéndose la geometría que figuraba en el Proyecto de Construcción, por lo que sería asimilable al cálculo según las hipótesis del mismo. De esta manera se pretende verificar si las condiciones de la ingeniería de detalle bajo cargas operativas permiten un adecuado funcionamiento del puente y no son causas del fallo o colapso de la estructura- hipótesis de trabajo. II.2
Geometría e hipótesis del modelo.
Se ha reproducido con la máxima precisión la geometría incluida en los planos de los fabricantes de las piezas metálicas que se incluyen en las siguientes figuras.
Figura 2. Vista general de la conexión modelizada
Figura 3. Vista de detalle de la conexiรณn modelizada
Figura 4. Vista de detalle de la horquilla y el vรกstago
Figura 5. Vista de detalle de la pieza de unión de las orejetas y el vástago En las siguientes figuras se muestran diversos aspectos de detalle del modelo numérico 3D realizado, en el que se han empleado como elementos los tetraedros lineales de un tamaño reducido para poder representar con suficiente precisión las zonas con fuertes gradientes tensionales.
Figura 6. Vista general del modelo 3D realizado
Figura 7. Vistas con diferentes orientaciones del modelo 3D realizado Se puede ver que se ha incluido en la modelización el bulón existente que conecta la orejeta del tablero con las de la horquilla, así como los anillos de ajuste de este bulón a las orejetas.
Figura 8. Vistas de detalle de la pieza de conexión orejetas y vástago Adicionalmente, en las siguientes imágenes del modelo se muestra la conexión entre el vástago y el pistón, situándose el primero en un cilindro realizado a tal efecto en el pistón.
Figura 9. Vistas de detalle la conexión vástago y pistón Las hipótesis que se adoptan en este primer modelo 3D es la de una conexión completa y perfecta entre todas las piezas del modelo, así como la de la perfección geométrica. Numéricamente la primera hipótesis se simula generando una malla en la que todos los nodos situados entre diferentes piezas son nodos por lo que la transmisión de cargas y esfuerzos es perfecta. No existe ninguna discontinuidad geométrica ni de modelización entre piezas. La conexión entre el bulón y las orejetas se ha considerada con nodos comunes, ya que del estudio de los bulones tras la falla de la conexión se ha podido observar como existían zonas del bulón con muestras de agarres y fuertes desgastes. Adicionalmente, debido a que las cargas simuladas son axiales y que se está estudiando la zona de falla que está alejada de la conexión bulón-orejetas, se ha preferido no incluir ninguna interface entre el bulón y las orejetas en la que se tendrían que incluir hipótesis adicionales de comportamiento que sólo podrían complicar el modelo sin aportar ventajas al mismo.
Cargas aplicadas y resultados obtenidos.
A partir de los modelos estructurales globales del puente, en el que se han chequeado geometrías y cargas compatibles se han considerado únicamente dos hipótesis de cargas axiales aplicadas. La primera de ella es asimilable a la carga que se estima (a partir del estudio de los modelos globales y visitas técnicas) que soportaba el pistón en el momento de la falla (Carga 1 = 2.100 kN). La segunda es la carga máxima esperable en todo el proceso de levante (Carga 2 = 3.038 kN) que se produce en el momento inicial (α = 0º). Ambas cargas son tracciones.
Figura 10. Plano con indicación de las cargas durante el proceso de levante La conexión de la unión vástago-horquilla con la orejeta situada en el tablero se realiza con la imposición de movimientos nulos en la zona central del bulón, considerándose una anchura de 16 cm. Esta dimensión está basada en el análisis de la Foto 2, donde se puede ver que la orejeta del tablero es aproximadamente del doble espesor que las orejetas de la horquilla.
Zona con movimientos impedidos
Foto 2. Vista de detalle de la conexión estudiada A partir de estas hipótesis se obtienen los siguientes resultados. Carga 1 = 2.100 kN Tensiones axiales (el eje Z es el coincidente con el eje del pistón). Para la carga 1 se observa un valor máximo del orden de 48.000 kN/m2 = 48 MPa en la unión pistón-horquilla, que sería muy inferior (12% para el SAE 1045 y 8,9% para el SAE 4340) al límite elástico del material (cualquier tipo de acero de los empleados en la unión analizada).
Figura 11. Tensiones Szz (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 1 = 2.100 kN En la siguiente figura se puede ver la distribuciรณn de tensiones axiales (Szz) en el modelo, en el que se ha realizado un corte longitudinal para poder comprobar la perfecta conexiรณn de los elementos que materializan la uniรณn.
Figura 12. Tensiones Szz (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 1 = 2.100 kN. Sección longitudinal Las tensiones de Von Mises obtenidas para el caso de la carga 1 se muestran en las siguientes figuras. Los valores máximos que se obtienen en la conexión pistón-horquilla son del orden de 42.000 kN/m2 = 42 MPa, según se muestra en el recuadro punteado de la figura.
Figura 13. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Carga 1 = 2.100 kN.
Figura 14. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Carga 1 = 2.100 kN. Sección longitudinal Carga 2 = 3.038 kN Análogamente al caso de carga anterior, se muestran en las siguientes figuras las tensiones axiales (Szz) y las de Von Mises, todas expresadas en kN/m2. Los valores máximos de la tensión de Von Mises obtenida es del orden de 61.000 kN/m2 = 61 MPa en la unión pistón-horquilla, que es muy inferior al valor del límite elástico del material (15,2% para el SAE 1045 y 11,3% para el SAE 4340) (cualquier tipo de acero de los empleados en la unión analizada). Los valores máximos que se muestran en la leyenda corresponden a la zona interior de conexión bulón-orejeta y no se deberán considerar en este estudio ya que, tal y como se ha indicado anteriormente, si se pretendiera analizar con detalle dicha zona es probable que hubiera sido necesario incluir un elemento interface entre el bulón y las orejetas. Como se está estudiando la conexión vástago-bulón, la modelización realizada entre el bulón y las orejetas es adecuada.
Figura 15. Tensiones Szz (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 2 = 3.038 kN
Figura 16. Tensiones Szz (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 2 = 3.038 kN. Secciรณn longitudinal
Figura 17. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Carga 2 = 3.038 kN.
Figura 18. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Carga 2 = 3.038 kN. Sección longitudinal
III MODELO CONEXIÓN HORQUILLA-VASTAGO. SEGUNDA APROXIMACIÓN (UNIÓN REALMENTE EJECUTADA SIN CONSIDERAR DESALINEACIONES GEOMÉTRICAS) III.1
En este modelo se realiza una segunda aproximación al problema, modificándose las conexiones realizadas entre elementos de la unión, debida a la materialización de las mismas (soldaduras y conexiones). La geometría, sin embargo, se considera que se ajusta a los valores teóricos. Esta hipótesis tiene su fundamento debido a que del proyecto CYGSA planos de proveedores el sistema de rótulas durante el proceso constructivo se vio modificado debido a la necesidad de ubicar los tableros mediante un proceso de rotación lo cual obliga a que se requiera una conexión entre la base de la rótula y las orejetas. Esta conexión en terreno se materializa a través de un procedimiento de soldadura.
A partir del modelo de la primera aproximación se han introducido diferentes modificaciones a la malla del modelo a calcular para simular con precisión tanto las soldaduras como las uniones entre piezas. Se han tomado como referencia las fotografías obtenidas durante la fase de estudio en laboratorio de la falla producida (Informe SECON 10.08.2015 e Informe Idiem nº 972.699) con el objeto de identificar las zonas de corte y soldadura en la pieza en estudio, siendo las más relevantes las que se incluyen a continuación.
Foto 3. Detalle de las soldaduras de unión entre las orejetas de la horquilla
Foto 4. Detalle del huelgo existente entre la parte final del vรกstago y el pistรณn
Foto 5. Detalle de la falta de conexiรณn entre vรกstago y el pistรณn
En las siguientes figuras se muestran diversos aspectos de detalle del modelo numérico 3D realizado, donde se han incluido las soldaduras.
Figura 19. Vista general del modelo 3D realizado. Obsérvese la inclusión de las soldaduras. Para incluir las diferentes soldaduras (especialmente las del pistón) ha sido necesario complementar el modelo empleado en la primera aproximación, según se muestra en la siguiente figura.
Figura 20. Vistas del conjunto pistón-vástago-soldaduras
Para reproducir adecuadamente las soldaduras se han creado duplicidad en los nodos de los tramos de las piezas que, aunque están en contacto, no están afectadas por la soldadura.
Figura 21. Ajuste del mallado en las soldaduras de las orejetas En el caso de la soldadura del pistón con la pieza de las orejetas y su conexión con el vástago, también se han incluido nodos dobles en las zonas sin conexión real.
Figura 22. Vistas de la modelización en la conexión vástago-pistón-pieza de unión de orejetas En las siguientes figuras se muestran con detalle las zonas conectadas (nodos comunes) y sin conectar (nodos dobles, ocupando inicialmente la misma posición).
Figura 23. Ajuste del mallado (nodos dobles) en la conexión vástago-pistón-pieza de unión de orejetas
Figura 24. Ajuste del mallado (nodos comunes) en la conexión vástago-pistón-pieza de unión de orejetas Los hilos del vástago se han considerado con nodos comunes entre el pistón y el vástago, ya que de los informes de laboratorio realizados después de la falla se pudo comprobar que habían funcionado adecuadamente y no se observaban zonas defectuosas. III.3
Análogamente al modelo anteriormente indicado de primera aproximación al problema, en este modelo se han considerado únicamente dos hipótesis de cargas axiales aplicadas, que son asimilables a la carga que se estima que soportaba el pistón en el momento de la falla (Carga 1 = 2.100 kN) y a la carga máxima esperable en todo el proceso de levante (Carga 2 = 3.038 kN) que se produce en el momento inicial (α = 0º). La conexión con la orejeta situada en el tablero también se ha realizado suponiendo la imposición de movimientos nulos en la zona central, considerándose una anchura de unos 16 cm. A partir de estas hipótesis se obtienen los siguientes resultados. Carga 1 = 2.100 Kn Tensiones axiales (el eje Z es el coincidente con el eje del pistón). Para la carga 1 se observa un 109
valor máximo del orden de 47.000 kN/m2 = 47 MPa en la unión pistón-horquilla, que sería muy inferior al límite elástico del material (cualquier tipo de acero de los empleados en la unión analizada).
Figura 25. Tensiones Szz (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 1 = 2.100 kN En la siguiente figura se puede ver la distribución de tensiones axiales en el modelo, en el que se ha realizado un corte longitudinal para poder comprobar que se produce un incremento tensional en la zona con pérdida de conexión de los elementos que materializan la unión. En esas zonas las tensiones axiales Szz alcanzan 71.900 kN/m2 = 71,2 MPa.
Figura 26. Tensiones Szz (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 1 = 2.100 kN. Secciรณn longitudinal
Figura 27. Detalle de las tensiones Szz (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 1 = 2.100 kN. Secciรณn longitudinal 111
Las tensiones de Von Mises obtenidas para el caso de la carga 1 se muestran en las siguientes figuras. Los valores máximos que se obtienen en la conexión pistón-horquilla son del orden de 47.000 kN/m2 = 47 MPa. Además se puede ver como en las zonas del pistón donde se producen no linealidades geométricas, el valor mostrado ya no es constante como en el caso del modelo de primera aproximación. En las zonas con pérdida de continuidad, las tensiones de Von Mises son de 68.000 kN/m2 = 68 MPa. Un valor muy inferior al límite elástico de los aceros empleados en la unión (17% para el SAE 1045 y 12,6% para el SAE 4340).
Figura 28. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Carga 1 = 2.100 kN.
Figura 29. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Carga 1 = 2.100 kN. Secciรณn longitudinal
Figura 30. Detalle de las tensiones de Von Mises (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 1 = 2.100 kN. Secciรณn longitudinal 113
Carga 2 = 3.038 kN Análogamente al caso de carga anterior, se muestran en las siguientes figuras las tensiones axiales (Szz) y las de Von Mises, todas expresadas en kN/m2. Los valores máximos de la tensión de Von Mises obtenida es del orden de 68.000 kN/m2 = 68 MPa en la unión pistón-horquilla, mientras que en la zona con desconexión entre el pistón y el vástago es de 98.000 kN/m2 = 98 MPa que, en cualquier caso, es muy inferior al valor del límite elástico del material (24,5% para el SAE 1045 y 18,2% para el SAE 4340).
Figura 31. Tensiones Szz (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 2 = 3.038 kN
Figura 32. Tensiones Szz (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 2 = 3.038 kN. Secciรณn longitudinal
Figura 33. Detalle de las tensiones Szz (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 2 = 3.038 kN. Secciรณn longitudinal
Figura 34. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Carga 2 = 3.038 kN.
Figura 35. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Carga 2 = 3.038 kN. Secciรณn longitudinal 116
Figura 36. Detalle de las tensiones de Von Mises (axiales) expresadas en kN/m2. Carga 2 = 3.038 kN. Secciรณn longitudinal
IV MODELO CONEXIÓN HORQUILLA-VASTAGO. TERCERA APROXIMACIÓN (UNIÓN REALMENTE EJECUTADA CONSIDERANDO DESALINEACIONES GEOMÉTRICAS) IV.1
En este modelo se realiza la tercera y más compleja aproximación al problema, empleándose las mismas conexiones realizadas entre elementos de la unión, debida a la materialización de las mismas (soldaduras y conexiones) de la segunda aproximación. La geometría, sin embargo, considera que durante la ejecución de las soldaduras de la orejeta que se sitúa solidaria al tablero, ésta no se ha ejecutado de forma absolutamente precisa y se ha podido producir un error de ejecución de forma que el eje del bulón no es exactamente perpendicular al eje del pistón, toda vez que durante las visitas técnicas se observó una falta de paralelismo en algunas de las orejetas de las rótulas fijas del sistema de levante. IV.2
Se parte del modelo geométrico de la segunda aproximación, al que se le ha añadido una extensión al pistón de forma que la longitud entre el eje del bulón y el extremo opuesto del pistón sea de 12m, según corresponde a la longitud del pistón cuando se encuentra el tablero horizontal.
Figura 37. Vista general del modelo de tercera aproximación con la longitud completa del pistón. IV.3
Se ha considerado que el pistón se encuentra empotrado en su extremo opuesto a la unión con el tablero (se han impedido los movimientos Ux, Uy y Uz). Para simular un posible error de ejecución de la alineación de la orejeta fija soldada al tablero del puente se ha impuesto un giro de 1º, 2º, 3º y 4º en los 16 cm centrales del bulón, según el esquema que se puede ver en la siguiente figura.
Figura 38. Esquema de aplicaciรณn de la imposiciรณn del giro en el bulรณn En la siguiente figura se puede ver (magnificada) la deformada en los cuatro casos analizados.
Figura 39. Vista de la deformada del modelo en función del ángulo impuesto. 1º (izquierda) a 4º (derecha) En este modelo únicamente se van a incluir los resultados de las tensiones de Von Mises, ya que la interpretación de las tensiones axiales (Szz) es más complejo ya que existe la interacción de los esfuerzos de flexión, axial y cortante. En las siguientes figuras se incluyen las tensiones de Von Mises en los elementos de conexión para la aplicación de 1º de giro.
Figura 40. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Giro 1ยบ
Figura 41. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Giro 1ยบ. Secciรณn longitudinal 121
En las siguientes figuras se incluyen las tensiones de Von Mises en los elementos de conexiรณn para la aplicaciรณn de 2ยบ de giro.
Figura 42. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Giro 2ยบ
Figura 43. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Giro 2ยบ. Secciรณn longitudinal En las siguientes figuras se incluyen las tensiones de Von Mises en los elementos de conexiรณn para la aplicaciรณn de 3ยบ de giro.
Figura 44. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Giro 3ยบ
Figura 45. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Giro 3ยบ. Secciรณn longitudinal 124
Y, finalmente, en las siguientes figuras se incluyen las tensiones de Von Mises en los elementos de conexiรณn para la aplicaciรณn de 4ยบ de giro.
Figura 46. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Giro 4ยบ
Figura 47. Tensiones de Von Mises expresadas en kN/m2. Giro 4º. Sección longitudinal Se puede ver en las figuras anteriores que las tensiones obtenidas son muy sensibles al giro impuesto, presentándose los siguientes valores máximos en la zona perimetral de la conexión pistón-horquilla (señalizadas en la Figura 40, Figura 42, Figura 44 y Figura 46): • • • •
Giro 1º: Tensión Von Mises ≈ 100 MPa Giro 2º: Tensión Von Mises ≈ 200 MPa Giro 3º: Tensión Von Mises ≈ 300 MPa Giro 4º: Tensión Von Mises ≈ 400 MPa
Además hay que tener presente que estas tensiones son adicionales a las ya mostradas para cargas axiales en el caso del modelo de segunda aproximación, ya que comparten geometría y malla, y el material es elástico y lineal. Así, por ejemplo, si el pistón está transmitiendo una carga de 3.038 kN (instante de inicio de la operación de izado) y el bulón tiene en su eje un ángulo de 3º con respecto al longitudinal del pistón, las tensiones de Von Mises en la conexión pistón-horquilla serían la suma de los valores obtenidos en ambas hipótesis de carga (40+300 = 340 MPa).
Figura 48. Ejemplo de combinaciรณn de cargas. Giro 3ยบ y tracciรณn de 3.038 kN
V CONCLUSIONES Los resultados que se obtienen permiten entregar las siguientes conclusiones: •
Las tensiones de Von Mises que se obtienen en la primera y segunda aproximación son sensiblemente inferiores a los valores del límite elástico de cualquiera de los aceros con los que se materializa la unión (SAE 1045 y SAE 4340), en cualquiera de las hipótesis de cargas aplicadas.
La inclusión en el modelo de segunda aproximación las condiciones reales de las uniones entre las piezas, introduce incrementos locales de tensiones de Von Mises en las zonas donde se producen discontinuidades geométricas. Sin embargo, en cualquier estado de carga, siguen siendo inferiores al 24,5% de los valores del límite elástico, en cualquier tipo de acero y condición de carga considerada.
La consideración, como tercera aproximación, del efecto de una incorrecta ejecución de la alineación de la orejeta fija del tablero, introduce unas tensiones de Von Mises de valor muy elevado en las zonas más perimetrales del pistón.
Incluso con ángulos de 4º o inferiores (que pueden ser difícilmente controlables durante la soldadura in situ de la propia orejeta al tablero) los esfuerzos pueden ser próximos al valor del límite elástico. Lógicamente, a mayor ángulo de esviaje, las tensiones inducidas son mayores. Adicionalmente el esfuerzo debido a la correcta materialización de la orejeta es concomitante con los obtenidos en la segunda aproximación, por lo que su combinación puede causar que se supere el valor del límite elástico.
PERITAJE FISCO PUENTE CAU CUA

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 artículo 3
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