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Vía Evitamiento Ollachea

Construsoftbimawards - Vía Evitamiento Ollachea
Category Infrastructure Projects
Year 2023
Country Peru
Organization TSC Innovation
Author Alejandro Palpan Flores
Co-authors Equipo de Ingeniería de Puentes (TSC Innovation)
Client OPERADORA SURPERU
Place of construction Puno, Perú

Proyecto: Vía de Evitamiento Ollachea, Puno-Perú (2021-2023)

Descripción del Proyecto:

El proyecto de la Vía de Evitamiento Ollachea abarca aproximadamente 1.3 km e incluye la construcción de 2 puentes principales. El Puente 1, con una longitud de alrededor de 150 m, es un puente de tipo viga cajón metálica y losa de concreto armado. Presenta una configuración vial compleja, con tramos rectos y curvos. Su subestructura se compone de dos estribos y dos apoyos intermedios (pilares de concreto), cimentados en pilotes de 1.50 m de diámetro.

El Puente 2 es un puente semi-integral de concreto presforzado con sección en cajón. Tiene tres vanos con una longitud aproximada de 130 m. Los vanos de los extremos se construyeron in situ utilizando cimbras, mientras que el vano central se ejecutó mediante el método de voladizos sucesivos, ideal para cubrir grandes luces entre pilares y alturas elevadas. La subestructura del puente comprende 2 estribos y dos pilares de sección cajón, cimentados en pilotes de 1.50 m de diámetro.

Adicionalmente, se han realizado diversas obras de infraestructura a lo largo de la vía, como alcantarillas, muros de contención y cunetas. Esta vía de evitamiento se conecta con el Túnel Ollachea, que tiene una longitud aproximada de 900 metros. Este proyecto tiene un impacto significativo en la región de Puno, al funcionar como una arteria de transporte clave entre Puno y la carretera interoceánica sur, impulsando así la actividad económica de la zona. Además, proporciona una mayor visibilidad a las zonas turísticas y arqueológicas, como Moyocpampa, Jurujuro, Sarapia, entre otros.

Desarrollo del modelo BIM:

TSC Innovation viene desarrollando ingeniería de detalle acorde a la metodología de Virtual Design and Construction (VDC). Este enfoque permite la integración temprana de diseñadores y constructores con el fin de establecer objetivos claros a cumplir mediante la industrialización de armaduras. VDC permite cuantificar los beneficios de modificar los procesos tradicionales a sistemas de producción más eficientes, donde se optimizan capacidades, stocks y trabajos en proceso tanto en ingeniería como en producción, utilizando tecnologías innovadoras como BIM y conectividad en la nube. TSC Innovation ha desarrollado en los últimos años esta metodología junto a Aceros Arequipa para la mayor cantidad de proyectos de puentes en Perú, el principal software utilizado para el detallamiento de puentes utilizado es Tekla Structures, mediante la cual se desarrolló la Ingeniería de detalle BIM del proyecto.

Se desarrolló un modelo BIM durante la etapa de preconstrucción para lograr la compatibilización y mejorar la constructabilidad en obra, así como para lograr la fabricación digital de las armaduras.

El modelo fue desarrollado mediante un equipo de ingeniería ubicado en diferentes lugares, para lo cual utilizar la herramienta Tekla Model Sharing fue esencial. Además, se utilizó el entorno común de datos Trimble Connect, una plataforma versátil que permitió la visualización y gestión integral del proyecto. Se logró una buena interacción con el equipo de ingeniería y producción del contratista Operadora SURPERU, así como con los principales proveedores, como Aceros Arequipa, FGA, ULMA, Grandes Cargas, entre otros.

Entre los principales elementos integrados en el modelo BIM se encuentran los siguientes: Topografía, puntos de control, concreto, acero de refuerzo, postensados, insertos, embebidos, Juntas de expansión, estructuras temporales, dispositivos de apoyo, asfaltos, escaleras, drenajes, etc.

Las estructuras presentaban una configuración altamente compleja en planta, con alineamientos que incluían tramos curvos, sobreanchos y pendientes longitudinales. Fue de vital importancia generar un modelo paramétrico a través de la automatización BIM utilizando Rhinoceros-Grasshopper-Tekla, con el objetivo de optimizar el tiempo de modelado y obtener flexibilidad frente a posibles cambios futuros. Se desarrolló una primera versión del modelo basada en la información de diseño (PID) para identificar consultas y oportunidades de mejora. Durante la fase de construcción, se detectaron diversas interferencias e incompatibilidades que podrían afectar las actividades en campo, y se presentaron propuestas para resolverlas durante la etapa previa a la construcción, las cuales se definieron utilizando el modelo como apoyo. Además, se mantuvo el modelo constantemente actualizado de acuerdo con la información proporcionada por los proveedores y el contratista permitiendo a las partes interesadas validar de manera anticipada las estructuras, facilitar la logística del transporte y tener una comprensión más clara de lo que se iba a ensamblar en el sitio de construcción

Fabricación digital de armaduras:

En total, se suministraron aproximadamente 1400 toneladas de acero de refuerzo para el proyecto. Se requería un nivel de desarrollo (LOD) de 400, lo cual nos permitió generar listas de corte y doblez de barras para la fabricación automatizada del acero dimensionado por Aceros Arequipa.

Además, los elementos del modelo BIM cuentan con atributos que facilitaron un mejor seguimiento y control del proyecto en línea, asegurando la trazabilidad de la información a lo largo de los diferentes procesos de la cadena de suministro.

Project: Ollachea Bypass, Puno, Peru (2021-2023)

Project Description:

The Ollachea Bypass project covers approximately 1.3 km and includes the construction of 2 main bridges. Bridge 1, with a length of around 150 m, is a box girder steel bridge with a reinforced concrete deck. It features a complex road configuration with straight and curved sections. Its substructure consists of two abutments and two intermediate supports (concrete piers), founded on 1.50 m diameter drilled shafts.

Bridge 2 is a semi-integral prestressed concrete bridge with a box section. It has three spans with an approximate length of 130 m. The end spans were constructed in situ using formwork, while the central span was executed using the successive cantilever method, which is ideal for covering large spans between piers and high heights. The bridge’s substructure comprises 2 abutments and two box section piers, founded on 1.50 m diameter drilled shafts.

Additionally, various infrastructure works have been carried out along the road, such as culverts, retaining walls, and ditches. This bypass connects with the Ollachea Tunnel, which has an approximate length of 900 meters. This project has a significant impact on the Puno region, serving as a key transportation artery between Puno and the southern interoceanic highway, thus boosting the economic activity in the area. Furthermore, it provides greater visibility to tourist and archaeological sites such as Moyocpampa, Jurujuro, Sarapia, among others.

BIM Model Development:

TSC Innovation has been developing detailed engineering according to the Virtual Design and Construction (VDC) methodology. This approach enables early integration of designers and builders to establish clear objectives to be achieved through the industrialization of reinforcements. VDC allows quantifying the benefits of modifying traditional processes to more efficient production systems, optimizing capacities, stocks, and work in progress in both engineering and production using innovative technologies such as BIM and cloud connectivity. TSC Innovation has developed this methodology in recent years in collaboration with Aceros Arequipa for a majority of bridge projects in Peru. The main software used for bridge detailing is Tekla Structures, through which the BIM detailed engineering of the project was developed.

A BIM model was developed during the pre-construction stage to achieve coordination and improve constructability on-site, as well as to achieve digital fabrication of the reinforcements.

The model was developed by an engineering team located in different places, for which Tekla Model Sharing tool was essential. Additionally, Trimble Connect, a versatile common data environment, was used, allowing comprehensive visualization and project management. There was good interaction with the engineering and production team of the contractor Operadora SurPerú, as well as with major suppliers such as Aceros Arequipa, FGA, ULMA, Grandes Cargas, among others.

The main integrated elements in the BIM model include: Topography, control points, concrete, reinforcement bars, prestressing, inserts, embedded items, expansion joints, temporary structures, support devices, asphalt, stairs, drainage, etc.

The structures had a highly complex plan configuration, with alignments that included curved sections, super-elevations, and longitudinal slopes. It was vital to generate a parametric model through BIM automation using Rhinoceros-Grasshopper-Tekla to optimize the modeling time and obtain flexibility in the face of possible future changes. A first version of the model was developed based on the design information (PID) to identify queries and improvement opportunities. During the construction phase, various interferences and incompatibilities that could affect field activities were detected, and proposals were presented to resolve them during the pre-construction stage, which were defined using the model as support. Additionally, the model was constantly updated according to the information provided by suppliers and the contractor, allowing stakeholders to validate the structures in advance, facilitate transport logistics, and have a clearer understanding of what would be assembled on the construction site.

Digital Reinforcement Fabrication:

A total of approximately 1400 tons of reinforcement steel were supplied for the project. A level of development (LOD) of 400 was required, which allowed us to generate cutting and bending lists for the automated fabrication of the steel sized by Aceros Arequipa.

Furthermore, the elements in the BIM model have attributes that facilitated better project tracking and control online, ensuring information traceability throughout the different processes of the supply chain.

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