Nuevos signos de deterioro descubiertos recientemente en el puente Ile-auk-Tourtes de Montreal han llevado al gobierno de Quebec a reforzar las vigas e instalar apuntalamientos sólo para mantener abierta la estructura.
Por el puente circulan alrededor de 87.000 vehículos al día, pero requiere un seguimiento constante y reparaciones urgentes para garantizar su seguridad.
Este es un recordatorio de cómo el concreto envejecido puede deteriorarse y causar problemas de seguridad.
Canadá tiene miles de puentes de hormigón como Ile-auk-Tourtes que están alcanzando o superando su vida útil prevista. A medida que estas estructuras envejecen, se vuelven más propensas a deteriorarse, y la mayor parte de esto ocurre lentamente y fuera de la vista.
Con las obras (derecha) en el lado norte en pleno apogeo, el tráfico cruza el puente l'Ile-auk-Tourtes desde el extremo occidental de la isla de Montreal, en diciembre de 2023, después de que se encontrara una gran grieta durante las reparaciones del puente. (LA PRENSA CANADIENSE/Peter McCabe) Detección temprana del peligro
Nuestra investigación se centra en modelar estructuras de hormigón que podrían fallar debido al estrés ambiental y al envejecimiento. Nuestro objetivo es determinar cuánto tiempo la estructura permanecerá segura y, si es necesario, qué estrategias de modernización son aplicables.
Para comprender plenamente estos riesgos, los investigadores pueden utilizar los últimos avances tecnológicos, como imágenes con drones, detección de defectos asistida por inteligencia artificial y pruebas no destructivas para recopilar datos periódicos y fiables sobre el estado de la estructura.
La combinación de estas tecnologías con técnicas avanzadas de modelado por computadora podría llevar a Canadá hacia un sistema que detecte peligros antes, evite fallas costosas y respalde decisiones más inteligentes sobre estrategias de reparación y reconstrucción.
En todo Canadá, muchos puentes de hormigón construidos entre los años 1960 y 1980 se están acercando al final de su vida útil. El Informe de infraestructura canadiense de 2019 encontró que casi el 40 por ciento de las carreteras y puentes del país están en buenas, malas o muy malas condiciones, lo que demuestra cuán extendido se ha vuelto el problema.
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Debido a las condiciones ambientales en Canadá, los ciclos de hielo y deshielo, la sal de las carreteras y la humedad sirven para acelerar el agrietamiento y el deterioro de la superficie. La investigación sobre la durabilidad del hormigón en climas fríos ha documentado cómo estos mecanismos reducen gradualmente el rendimiento estructural.
El cambio climático también intensifica las fuertes lluvias, los cambios de temperatura y las condiciones de carga, todo lo cual supone una tensión adicional para las estructuras antiguas. En el oeste de Canadá, la vulnerabilidad sísmica añade otro nivel de riesgo a los puentes de hormigón más antiguos.
Juntos, estos factores contribuyen a un creciente retraso en el mantenimiento y a un patrón en el que el deterioro a menudo se aborda sólo después de que se vuelve visible o perturbador.
Un puente de hormigón dañado a lo largo de la autopista 8 en Columbia Británica tras las graves inundaciones de diciembre de 2021. CANADIAN PRESS/Jonathan Hayward Los antiguos modelos de inspección son ineficaces
Las inspecciones tradicionales de puentes realizadas por equipos de trabajos verticales en cuerda (profesionales capacitados que utilizan cuerdas y equipos especializados para trabajar en altura en estructuras complejas como puentes) a menudo requieren cierres de carriles, interrumpen el tráfico y son costosas.
Como resultado, estas inspecciones son poco frecuentes, lo que permite que se desarrollen daños sin que se note entre los ciclos de inspección. La información recopilada durante estas inspecciones suele ser inconsistente, ya que diferentes equipos pueden utilizar diferentes formas de registrar los defectos.
Cuando los problemas se descubren tarde, las reparaciones requieren más cierres de carriles, desvíos y largos períodos de trabajo. Estos cortes también conllevan costos económicos, ya que las interrupciones afectan a las empresas, los pasajeros y los servicios esenciales. Una detección más temprana permitiría a las ciudades planificar reparaciones más pequeñas y utilizar métodos de fortalecimiento que causen menos perturbaciones.
El costo, el tiempo y la precisión son los tres factores principales que los ingenieros deben equilibrar al evaluar la infraestructura heredada. Nuestra investigación se centra en predecir con precisión los riesgos estructurales modelando cómo se deteriora el hormigón con el tiempo teniendo en cuenta la aparición de grietas y tensiones ambientales.
Pero incluso el mejor modelo depende de la suficiencia de la información recopilada en el campo y de qué tan bien represente el estado actual de la estructura. Para predecir con precisión el comportamiento de los puentes, los datos deben ser precisos, consistentes y actualizados periódicamente, algo que las inspecciones tradicionales rara vez proporcionan.
Los trabajadores están moviendo una nueva sección de plataforma para el puente Angus L. Puente Macdonald que atraviesa el puerto de Halifax en octubre de 2015. Las cuadrillas reemplazaron toda la estructura de la plataforma colgante del puente de 70 años para extender significativamente su vida útil y reducir el mantenimiento futuro. LA PRENSA CANADIENSE/Andrew Vaughn Cómo la tecnología puede ayudar
Los nuevos avances tecnológicos en ciencia de datos y técnicas de observación están cambiando este panorama.
Los drones pueden capturar imágenes de alta resolución de grietas y daños superficiales en minutos, sin cierres de cinta ni equipo pesado. Los sistemas de inteligencia artificial pueden escanear estas imágenes y resaltar patrones sutiles que podrían pasar desapercibidos en la investigación manual. Otros métodos de prueba no destructivos, como el radar o el escaneo ultrasónico, pueden revelar problemas ocultos debajo de la superficie.
Cuando estas tecnologías se combinan con modelos informáticos avanzados, los ingenieros estructurales obtienen una imagen mucho más clara del estado de la estructura. Esta comprensión temprana y precisa les ayuda a planificar reparaciones más rápidas y menos disruptivas. También reduce el tiempo de inactividad: los cierres y retrasos que pueden generar costos económicos para las empresas y los viajeros.
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Con mejor información, las comunidades pueden elegir soluciones de reparación y modernización que sean más eficientes y oportunas.
Canadá no puede depender de inspecciones poco frecuentes y reparaciones de emergencia para gestionar sus puentes envejecidos. Al combinar mejores modelos con una recopilación de datos más consistente y automatizada, los ingenieros pueden detectar los problemas antes y evitar las principales interrupciones que surgen con los cierres de último momento.
Estas herramientas no reemplazarán a los ingenieros, pero brindarán a quienes toman decisiones información más clara y más tiempo para planificar. Invertir ahora en estos enfoques modernos puede ayudar a mantener nuestros puentes más seguros, nuestras ciudades en movimiento y nuestras comunidades mejor protegidas en los años venideros.
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