Unión Europea FEDER. Invertimos en su futuro

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1 Actividad 4: Transferencia tecnológica relativa a la evaluación del estado de los vestigios estructurales de obras de fábrica de itinerarios históricos Acción 4.: Evaluación del estado de los vestigios estructurales correspondientes a obras de fábrica incluidas en los itinerarios históricos medievales o antiguos y elaboración de un Manual de Inspección de daños de puentes históricos diciembre 23

2 ÍNDICE DEL DOCUMENTO TÉCNICO PARTE : Evaluación del estado de los vestigios estructurales correspondientes a obras de fábrica incluidas en los itinerarios históricos medievales o antiguos PARTE 2: Manual de Inspección de daños de puentes históricos

3 Actividad 4: Transferencia tecnológica relativa a la evaluación del estado de los vestigios estructurales de obras de fábrica de itinerarios históricos Acción 4.: Evaluación del estado de los vestigios estructurales correspondientes a obras de fábrica incluidas en los itinerarios históricos medievales o antiguos y elaboración de un Manual de Inspección de daños de puentes históricos Documento Técnico PARTE : Evaluación del estado de los vestigios estructurales correspondientes a obras de fábrica incluidas en los itinerarios históricos medievales o antiguos diciembre 23

4 ÍNDICE.- INTRODUCCIÓN REDES BÁSICAS DE COMUNICACIÓN TERRESTRES EN ESPAÑA Y MARRUECOS A LO LARGO DE LA HISTRIA Caminos y carreteras Itinerarios de ferrocarril BREVE HISTORIA DEL PUENTE ARCO DE FÁBRICA DEFINICIONES Y CLASIFICACIONES INTRODUCCIÓN CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LOS PUENTES DE FÁBRICA DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PUENTE DE FÁBRICA Cimentación o Infraestructura Subestructura Superestructura MATERIALES CONSTITUTIVOS EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LOS MATERIALES Y TIPOLOGÍAS UTILIZADAS EN LOS PUENTES DE FÁBRICA PERIODO PREROMANO Materiales Tipología de las estructuras Tipología de las cimentaciones PERIODO ROMANO Materiales Tipología de las Estructuras Tipología de las Cimentaciones EDAD MEDIA EN LOS REINOS CRISTIANOS DE LA PENÍNSULA Materiales Tipología de las Estructuras Tipología de las Cimentaciones EDAD MEDIA EN AL-ANDALUS Y EL MAGREB Materiales Tipología de las Estructuras Tipología de las Cimentaciones SIGLO XVII Tipología de las Estructuras en el Renacimiento Tipología de las Cimentaciones en el Renacimiento...33

5 3.6.- SIGLO XVIII Tipología de las Estructuras Tipología de las Cimentaciones SIGLOS XIX Y XX Materiales Tipologías de las estructuras Tipologías de las cimentaciones COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE LOS PUENTES DE FÁBRICA INTRODUCCIÓN MÉTODOS TEÓRICOS DE EVALUACIÓN COMPORTAMIENTO EN SERVICIO Puentes Sometidos Únicamente a Cargas Permanentes Puentes Sometidos a Cargas Permanentes y Sobrecargas COMPORTAMIENTO EN SITUACIÓN DE COLAPSO Colapso por Transformación de la Estructura en un Mecanismo Colapso por Aplastamiento del Material Colapso por Inestabilidad Local Colapso por Deslizamiento Colapso por Separación de Roscas en Bóvedas Multirrosca de Fábrica de Ladrillo BIBLIOGRAFÍA... 6 APÉNDICE: GLOSARIO DE TÉRMINOS RELACIONADOS CON PUENTES DE FÁBRICA 2

6 .- INTRODUCCIÓN La evaluación de estructuras existentes es una faceta de la ingeniería civil que paulatinamente viene cobrando relevancia dado el interés por parte de los propietarios dentro de sus responsabilidades de su conservación, acondicionamiento, rehabilitación y reparación. Dentro de este campo se encuentran los puentes de las distintas redes de comunicación terrestres. En particular los puentes de fábrica resultan especialmente relevantes por su antigüedad media elevada y por la gran cantidad de ellos que existen. Este tipo de puentes han prevalecido en las redes de comunicación de todas las civilizaciones desde sus primeras realizaciones aproximadamente en el 2. a.c. y hasta bien entrado el s.xx en el que durante un tiempo coexistieron con los puentes metálicos y de hormigón. Si bien fue una tipología que prácticamente desaparece al llegar la tercera década del s.xx, tuvo un repunte (particularmente en España), debido a las restricciones al consumo de acero exigidas por la demanda de los países en conflicto durante la Segunda Guerra Mundial. En España se estima que sólo en la Red de Carreteras del Estado aproximadamente los puentes arco de fábrica suponen un 3% del total (unos 3. puentes). En la Redes Autonómicas el número de puentes de este tipo se acerca a 4.. En cuanto a la Red Ferroviaria Española s estima que los puentes de fábrica suponen actualmente del orden del 4% del total (unos 3. puentes igualmente). No se ha dispuesto de información relativa al parque de puentes de Marruecos, si bien se estima que el orden de magnitud de los porcentajes de este tipo de puentes en sus redes de comunicación por carretera y ferroviaria deben ser similares. Frente a la importancia señalada del parque de puentes de las distintas redes, lo cierto es que dado que se trata de una tipología prácticamente abandonada desde la primera mitad del s.xx, su estudio ha sido abandonado de las Escuelas Técnicas que forman a los ingenieros actuales. Así pues se produce el hecho de que ante la necesidad de gestionar unos puentes de fábrica que dada su antigüedad necesitan especialmente actuaciones de conservación o rehabilitación, justamente debido a esa antigüedad los técnicos actuales carecen en general de la formación necesaria para llevar estos trabajos a cabo. Los puentes arco de fábrica fueron construidos siguiendo reglas empíricas que en ocasiones han llegado a nuestros días gracias a distintos tratados que se han conservado en el tiempo. Sólo a partir del s.xviii comienzan a desarrollarse estudios experimentales y posteriormente, ya en el s.xix, teorías de cálculo estructural para estimar el comportamiento de las estructuras frente a las cargas que las solicitan y sus condiciones de seguridad. Precisamente al empezar el s.xx, cuando mayor desarrollo comenzaron a tener las teorías de cálculo estructural, fue cuando se abandonó la tipología de los puentes de fábrica, lo que dificultaba si cabe aún más su estudio ya que no se disponía de herramientas analíticas suficientemente contrastadas. Esta circunstancia comienza a revertir a partir de finales del s.xx cuando a raíz de la necesidad de mantener estas estructuras, aparecen distintos trabajos científicos orientados a analizar su comportamiento estructural. En todo caso es cierto que aún hoy no existe una metodología suficientemente extendida para abordar este tipo de estudios. 3

7 ..- REDES BÁSICAS DE COMUNICACIÓN TERRESTRES EN ESPAÑA Y MARRUECOS A LO LARGO DE LA HISTRIA Como se ha indicado anteriormente, el puente arco de fábrica ha sido a lo largo de la Historia la tipología estructural prevalente para adaptar al terreno las redes de comunicación de caminos y ferrocarriles. Esto ha sido así hasta mediados del s.xx, cuando drásticamente deja de utilizarse esa tipología en favor de los puentes metálicos y sobre todo de los de hormigón. Naturalmente este tipo de puentes se concentran en vías secundarias de las actuales redes de caminos y carreteras, así como en los accesos a ciudades históricas, es decir, allí donde se mantienen las vías de comunicación más antiguas. En el caso de los ferrocarriles sin embargo aun se mantienen muchos de ellos formando parte de las vías principales convencionales. A continuación se mencionan sucintamente cuáles fueron los itinerarios principales a lo largo de la Historia de las vías de comunicación en España y Marruecos hasta ese momento....- Caminos y carreteras Si bien existían caminos anteriores a la llegada a la Península Ibérica y el norte de África de los romanos, fueron éstos los que, apoyándose en las vías preexistentes, desarrollaron una política de construcción y mantenimiento de infraestructuras viarias cuyo nivel tecnológico no volvió a alcanzarse prácticamente hasta el s.xviii. Habitualmente se reconoce que uno de los factores fundamentales de la pervivencia en el tiempo del Imperio romano frente a otras culturas y civilizaciones anteriores fue su capacidad de vertebración de un territorio enorme a través de sus famosas vías, a pesar de no contar con medios de locomoción especialmente veloces. Figura : vías romanas en la Península Ibérica 4

8 Figura 2: vías romanas en el norte de Marruecos Durante la Edad Media se potencia en los reinos cristianos el Camino de Santiago, verdadera autopista de comunicación cultural con el resto de Europa y desde el s.xii las cañadas como vías pecuarias para el traslado del ganado. En los reinos musulmanes se produce una primera implantación de una red viaria con centro en Córdoba, capital de Al-Andalus (vías descritas en el s.x por los geógrafos Al Istajari e Ibn Hawqal). En esa época en el actual Marruecos cobran importancia las vías de comunicación atlántica (desde el actual Tánger hacia Senegal); los caminos desde Marrakech hacia Rabat y Essaouira en la costa atlántica, hacia Zagora dentro de la ruta que llevaba a Tombuctú atravesando el desierto, y hacia Fez; y el camino que comunicaba las ciudades Imperiales de Rabat, Mequínez y Fez con Taza y hacia Argelia por Oujda. Tras la Edad Media, y una vez que Felipe II establece la capitalidad de Madrid, se plantea la necesidad de dotar al país de una moderna red de caminos que faciliten la gestión del reino. Sin embargo, las necesidades de poder monárquico iban mucho más allá del ámbito territorial de la Península dado el vasto Imperio que debía gestionar. De este modo son los Borbones los que de acuerdo a origen francés importan un modelo de estado centralizado que se vertebra a partir del primer Plan General de carreteras de 76 que ya establece una 5

9 disposición radial con centro en la capital y cuatro vías principales: Madrid-Zaragoza- Barcelona; Madrid-Córdoba-Cádiz por Despeñaperros; Madrid-La Coruña por Piedrafita; y Madrid-Valencia por Ocaña y Albacete. Posteriormente, se desarrollan con mayor o menor éxito nuevos planes de carreteras a lo largo del s.xix y XX (86, 926, y 939-4). En Marruecos el desarrollo de su red viaria de caminos a partir de los caminos medievales preexistentes fue menos intenso, al menos hasta la instauración de los protectorados español y francés en las primeras décadas del s.xx. Es a principios del s.xx cuando comienzan a aparecer paulatinamente los vehículos de motor por las carreteras, con lo que el trazado se vuelve más exigente y precisa de un mayor número de obras de paso de mayores dimensiones. Pero esta circunstancia coincide, con un reducido solape temporal, con el abandono también paulatino de la tipología de puentes arco de fábrica Itinerarios de ferrocarril En España, a partir de la segunda mitad del s.xix, y hasta mediados del s.xx se construyen diversas líneas ferroviarias de promoción privada bajo licencia estatal. Inicialmente se trataba de pequeños tramos: La Habana-Güimes (837), Barcelona-Mataró (848), Madrid- Aranjuez (85), etc. A mitad del s.xix, con el desarrollo del sistema capitalista y el inicio de la industrialización se establece la necesidad de implementar líneas de largo recorrido, para lo que se crean grandes compañías privadas que, cada una dentro de un ámbito geográfico más o menos definido, construyen entre las primeras líneas de largo recorrido. Este sistema de desarrollo del ferrocarril español condujo a varios problemas, fundamentalemente: Falta de una política gubernamental de planificación del transporte ferroviario. Este aspecto se trató de paliar mediante la aprobación del Estatuto Ferroviario de 924 y el Plan Guadalhorce de 926 (que preveían respectivamente la concesión de ayudas y subvenciones a empresas privadas para el mantenimiento y mejora de la red; y para la construcción de nuevas líneas). En 949 se aprueba el nuevo Plan Guadalhorce (Plan General de Reconstrucción y Reformas Urgentes). Ya desde 98 se sopesa nacionalizar toda la red, lo que parcialmente se fue haciendo con aquellas líneas cuyas compañías expltadoras quebraban. Finalmente, el conjunto de la red de ancho ibérico fue nacionalizado en 94; y la red de vía estrecha a partir de 965. Incompatibilidades entre las características de las redes de las distintas compañías (gálibos, radios, pendientes, etc.), lo que no permitía la interconexión de la red por el ditinto material móvil con el que contaban. Este aspecto se trató de paliar mediante el Plan de Enlaces Ferroviarios de 933 para el entorno de Madrid y Barcelona. Crisis ferroviarias: en 866, debida a que las expectativas de beneficio fueron muy superiores a la realidad; la de 929, cuyo detonante fue la crisis económica mundial y la instauración de la Segunda República, que suspendió las ayudas del Estatuto de

10 Figura 3: Red ferroviaria española en el s.xix Figura 4: Viaducto de ferrocarril de la línea Utiel-Baeza ( ) cerca de Alcaraz, que nunca entró en servicio. El s.xix en Marruecos fue, como el anterior, bastante convulso desde un punto de vista político, lo que no permitió un significativo desarrollo de su red viaria. En este siglo los monarcas alauitas se enfrentaron a diversas rebeliones interiores y a la influencia e intervenciones de las potencias europeas. Esta época culmina a principios del s.xx con el establecimiento de los Protectorados Español y Francés. 7

11 Durante estos protectorados ambas potencias buscaron desarrollar las infraestructuras del país, construyendo diversas líneas ferroviarias. Este inicio del s.xx marca el declive de los puentes bóveda de fábrica, siendo uno de sus últimos impulsores Paul Séjourné, quien realizó varios proyectos de puentes de fábrica para el ferrocarril que unía Marrakech con Rabat, Mequínez y Fez hacia Túnez, pasando por Casablanca (itinerario conocido como el Camino Imperial). Esta línea, a su paso por Sidi Kacem (antigua Petitjean) enlazaba con otra que discurría hacia el Norte por el territorio del Protectorado Español hacia Tánger, ésta construida bajo la dirección de José Eugenio Ribera. En el tramo del Protectorado Español la mayor parte de los puentes fueron de tablero de hormigón, mientras que en la zona bajo Protectorado Francés se construyeron varios puentes de fábrica aprovechando las canteras que a tal efecto había disponibles en las proximidades de Mequínez (66). Figura 5: Red ferroviaria principal en el norte de África en 935 Figura 6: Puente de ferrocarril construido durante el Protectorado Francés en Sidi Kacem.2.- BREVE HISTORIA DEL PUENTE ARCO DE FÁBRICA Desde los comienzos de la civilización, el establecimiento de vías terrestres de comunicación ha exigido la construcción de pasos con el propósito de salvar los obstáculos naturales existentes. Los ejemplos más primitivos son las pasarelas colgantes, soportadas por cables elaborados con lianas trenzadas, que se tendían entre árboles o rocas. Sin embargo, la necesidad de transportar vehículos con funcionalidad y seguridad impuso la necesidad de utilizar elementos más resistentes y rígidos, recurriéndose al empleo de la madera y la piedra. 8

12 La piedra comenzó a usarse en la construcción de los tableros de puentes más simples mediante la utilización de grandes losas naturales. Esta disposición limitaba poderosamente la luz libre salvable debido a la escasa resistencia a flexión de este material. Por ello, cuando las corrientes y las profundidades de los ríos lo permitían, se recurría a disponer apoyos apilastrados intermedios, posibilitando la ejecución de pasos de mayor longitud. Debido a su buen comportamiento a flexión, el empleo de elementos de madera dispuestos horizontalmente con sus extremos apoyados sobre pilastras de piedra o pilotes de madera, permitía construir tableros más funcionales y de mayores luces que los de piedra, aunque con el notable inconveniente de su escasa durabilidad. Otra disposición estructural ensayada en los primeros puentes para salvar o disminuir la luz de los tramos es la de construcción en voladizo, ya fuera utilizando la madera o la piedra. La ejecución de apoyos con forma de tronco de pirámide invertido reducía la luz en la coronación, con lo que se facilitaba la construcción del tablero. Una evolución en este sentido fue la utilización de piezas más pequeñas construidas en voladizo trabándolas entre sí para formar falsas bóvedas y falsas cúpulas. La técnica consistía en disponer hiladas sucesivas de piedra que vuelan ligeramente sobre la inferior y que arrancando desde ambos apoyos se encuentran en el punto superior central del vano. Figura 7: Falsa bóveda en las ruinas del asentamiento maya de Kabáh (Yucatán, México) La construcción de una falsa bóveda no precisa de cimbra, pero su capacidad portante está muy limitada al verse sometida la fábrica a esfuerzos de flexión (tipo de solicitación a los que es muy poco resistente), al contrario que en las bóvedas verdaderas, en las que como se verá, las dovelas están sometidas esencialmente a tensiones de compresión (tipo de esfuerzo al que resulta muy resistente). El gran paso adelante en la construcción de puentes lo constituye, sin duda alguna, el descubrimiento del arco. De origen incierto, aunque existen vestigios en la civilización Estrusca en el 8 a.c. y en la antigua China, si bien hay autores que sostienen que ya eran conocidos desde el 2. a.c por los Sumerios en Mesopotamia. Posiblemente de nuevo la aparición del arco tenga que ver con la observación de arcos naturales, aunque el gran descubrimiento fue el de darse cuenta que esa disposición podía reproducirse mediante piezas pequeñas adecuadamente talladas y dispuestas de manera que estuviesen comprimidas entre sí. Este descubrimiento debió hacerse de forma progresiva acodalando piezas de cada vez menores dimensiones. 9

13 La disposición estructural de las dovelas en el arco permite aprovechar de manera óptima las características de los materiales pétreos, que son muy resistentes a compresión y muy poco a tracción, facilitando la consecución de luces notables. Como reza un antiguo proverbio árabe, el arco nunca duerme, haciendo referencia a que permanentemente se encuentra comprimido y equilibrado (3). Figura 8: Puente natural Puente de Dios, en Akchour (norte de Marruecos). Figura 9: Arcos de adobe en las ruinas de la ciudad mesopotámica de Ashur.

14 Figura : Arcos de adobe de rosca múltiple en el antiguo Egipto. Si bien los grandes constructores de la antigüedad fueron los romanos, todas las culturas a partir de entonces utilizaron el arco como tipología estructural básica para hacer puentes perdurables. Más adelante se expone un desarrollo histórico de los puentes arco de fábrica en las distintas culturas que se asentaron en la Península ibérica y el norte de África. A partir del s.xviii se produce un nuevo salto en la construcción de puentes gracias a los avances tecnológicos que permite superar la tecnología de la civilización romana. El gran innovador en este campo de este siglo fue el francés Perronet. Desde finales del s. XVIII y a lo largo del s.xix aparecen otras tipologías estructurales alternativas al puente de fábrica.: primero los puentes de estructura metálica y posteriormente los puentes de hormigón. Sin embargo durante el s.xix estos puentes eran aún los más utilizados debido a su sencillez, resistencia y al escaso mantenimiento que precisaban. También es en ese periodo cuando se perfeccionan los métodos de encaje de la bóveda, según dos técnicas; la estática gráfica y la resistencia de materiales. El último gran ingeniero de esta tipología estructural fue el también francés Séjourné, quien influyó mucho en el apogeo de los puentes de fábrica durante el siglo XIX. En España cabe destacar en este mismo campo a José Eugenio Ribera. Sin embargo, desde principios del XX, estos puentes empezaron a sufrir la competencia de los metálicos, y más adelante de los de hormigón armado, que finalmente dominaron en el campo de las grandes bóvedas a partir de los años veinte. A pesar de ello, los puentes de fábrica seguían siendo los más utilizados para la construcción de puentes de ferrocarril debido a su alta rigidez. Baste como ejemplo mencionar que el propio Séjourné participó en la construcción de las líneas de ferrocarril que se hicieron en Marruecos durante el Protectorado Francés a

15 principios del s.xx, diseñando algunos de los viaductos de fábrica que se construyeron a tal efecto. La desaparición de los canteros y el elevado costo de los materiales y de la mano de obra influyeron en la progresiva desaparición de los puentes de fábrica. Al finalizar la Segunda Guerra Mundial los puentes arco eran construidos con hormigón, desapareciendo la sillería completamente a partir de DEFINICIONES Y CLASIFICACIONES 2..- INTRODUCCIÓN A los efectos de este documento y en concordancia con la definición dada por Don José Eugenio Ribera (), se entenderá por puente de fábrica, toda obra de paso de más de 3 metros de distancia horizontal libre entre apoyos, construida utilizando exclusivamente materiales pétreos. Se consideran materiales pétreos las piedras más o menos labradas, unidas o no con morteros de conglomerantes hidráulicos, los ladrillos y el hormigón en masa. Se considerarán puentes propiamente dichos aquellas obras en las que se superan los metros de luz libre destinadas a salvar vaguadas de ríos, distinguiéndoles como viaductos en el caso de que se salven depresiones sensibles de terreno con o sin vaguada de río de sección netamente inferior a la del desagüe del viaducto. Aquellas obras cuya distancia horizontal libre entre apoyos contiguos esté comprendida entre 3 y metros, se denominarán preferiblemente pontones. Las obras de menos de 3 metros de distancia horizontal libre, se considerarán obra menor de desagüe y, por tanto, quedan excluidos de la denominación de puentes y del ámbito de aplicación de este documento CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LOS PUENTES DE FÁBRICA Para su inspección y análisis, los puentes de piedra pueden considerarse constituidos por dos tipos de elementos: estructurales y no estructurales. En el apéndice a este documento se recoge un glosario de términos relacionados con puentes de fábrica acompañado de figuras descriptivas de dichos términos. Los Elementos Estructurales estarán incluidos en alguno de los tres grupos siguientes: infraestructura, subestructura y superestructura. La Infraestructura o Cimentación es la parte de la construcción en contacto con el terreno realizada con el objeto de repartir convenientemente sobre él las cargas que le llegan y de proteger a la obra de las acciones de socavación a las que pudiera verse sometida por el curso de agua que atraviesa. En función de la profundidad a la que realiza el apoyo sobre el suelo, las cimentaciones se pueden clasificar en profundas o indirectas (construidas habitualmente con pilotes, pozos o cajones) y en superficiales o di-rectas (realizadas generalmente mediante zapatas, losas o escolleras). Se denominará Subestructura a la parte intermedia del puente, cuya misión esencial es transmitir las cargas desde la superestructura a la infraestructura. Está constituida por pilas, estribos, muros y aletas. Los estribos conforman los apoyos extremos del puente, teniendo además la misión de contención de tierras., en tanto que las pilas constituyen los apoyos intermedios cuando el puente tiene más de un vano. 2

16 La Superestructura incluye todos los elementos estructurales (boquillas, bóvedas, tímpanos y rellenos) que conforman la parte superior del puente, permitiendo obtener una plataforma con las características necesarias para admitir el paso de vehículos y personas sobre la obra. Los Elementos No Estructurales pueden ser clasificados, en función de la parte de la estructura a la cual pertenecen, en:. Elementos afectados a la Superestructura, constituidos, entre otros, por gálibos, balizamientos, impermeabilización, aceras, bordillos, impostas, barreras, barandillas o pretiles, señalización, pavimento, desagües superficiales, drenaje e iluminación. 2. Elementos localizados en la Subestructura como son los mechinales, rellenos de material filtrante, tubos de drenaje, tuberías y conductos, escolleras, revestimientos. 3. Elementos relacionados con la protección de la Infraestructura, como zampeados, escolleras, cunetas de guarda, gaviones, barreras y plantaciones DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PUENTE DE FÁBRICA Cimentación o Infraestructura La obra vista de los puentes de fábrica, como el resto de las construcciones, debe descansar en los elementos de reparto y trasmisión de cargas al suelo, que constituyen su cimentación o infraestructura. En función de las características del terreno en la zona de ubicación y de la época de construcción del puente se pueden encontrar dos tipologías básicas de sustentación de obras de paso de fábrica: La cimentación profunda o indirecta de los puentes de fábrica suele estar constituida por elementos como pilotes, cajones o pozos, que trasladan el reparto de cargas a niveles profundos del terreno, cuando éste no ofrece en superficie las características portantes adecuadas. Los pilotes pueden ser de distintos materiales (madera, metálicos, hormigón) y tamaños según su época de construcción y están habitualmente unidos en su cabeza por una plataforma horizontal (emparrillado de madera o encepado de mampostería). Además los grupos de pilotes se estabilizan ante los movimientos horizontales y se protegen de la socavación con taludes de escollera dispuestos en su perímetro e incluso en el interior del conjunto. No es infrecuente encontrar cimentaciones profundas de puentes de fábrica constituidas por pilotes de madera dotados de azuches metálicos en su punta (hincados en el terreno con mazas) y con encepados de madera rellenos de hormigón de cal hidráulica, con parecidas características a las empleadas por los constructores romanos. Los pilotes y el emparrillado de madera no suelen pudrirse si permanecen constantemente sumergidos en el agua, por lo que la cabeza de los pilotes debía ser aserrada y dispuesto el emparrillado por debajo del nivel mínimo del agua en época de estiaje. Otros tipos de cimentación profunda son los constituidos por pozos o cajones, elementos constructivos de altura considerable que ejecutados mediante procedimientos diversos (frecuente-mente bajo el agua ) trasmiten las cargas a nivel profundos del suelo. 3

17 Los pozos de cimentación de fábrica conseguían ponerse en obra bajo el agua realizando previamente obras provisionales o disponiendo elementos auxiliares especiales. Para conseguir un recinto impermeable y seco, dentro del cual se pudiera realizarse la excavación necesaria y construir a continuación el cimiento de fábrica con métodos tradicionales podía recurrirse a la ejecución previa de ataguías, agotando seguidamente el agua de su interior. El hormigón de los pozos de cimentación podía ponerse en obra más recientemente efectuando previamente un dragado del terreno flojo, disponiendo un recinto constituido por un cajón de madera sin fondo o por un recinto de pilotes y tablestacas de madera, protegiéndolo seguida-mente con escollera y procediendo finalmente al hormigonado bajo el agua. La cimentación superficial o directa es la constituida por zapatas, losas o escolleras que descansan a poca profundidad. Esta tipología sólo es utilizable con éxito en aquellos puentes que están cimentados sobre terrenos cuyos niveles superiores esten dotados de una aceptable capacidad portante Subestructura Sobre la cimentación o infraestructura se levantan las pilas y estribos, que son los elementos de apoyo del puente y que constituyen la subestructura. Los estribos tienen la misión de proporcionar apoyo a los arranques de las bóvedas extremas y la de contener las tierras de los terraplenes dispuestos en los extremos del puente. Están generalmente constituidos por un muro frontal, muros de acompañamiento laterales y/o aletas. Las pilas son los apoyos de los vanos intermedios del puente. Sus tipologías y dimensiones relativas han variado considerablemente y de manera poco uniforme a lo largo de la historia. Pueden encontrase elementos muy pesados y robustos y otros de notable esbeltez y ligereza, como algunos los construidos en el siglo pasado. Tanto pilas como estribos suelen disponer de elementos añadidos para facilitar el encauzamiento suave de las aguas y tratar de disminuir los indeseables efectos del fenómeno de socavación. Estos elementos son los tajamares y semitajamares, que no son sino ensanchamientos transversales de los fustes de las pilas realizados con la finalidad de dotarlas de secciones cuyos bordes adopten formas hidrodinámicas apropiadas (triangulares, semicirculares, avellanadas, etc.) para encauzar convenientemente las corrientes. En algunas ocasiones los tajamares van coronados por una fábrica de sillares dispuestos sobre la cabeza de los mismos, configurando un remate de forma cónica o piramidal, que recibe el nombre de sombrerete Superestructura De la coronación de las pilas y estribos arrancan las bóvedas, que son los elementos estructurales esenciales de los puentes de fábrica. Con perfiles en arco de configuraciones geométricas diversas, las bóvedas cubren los vanos formados entre cada dos pilas o estribos, desarrollando siempre su labor resistente a compresión. En función de la relación existente entre la flecha y la luz libre las bóvedas pueden clasificarse en: Peraltadas, aquellas cuya flecha es superior a la mitad de la luz libre. De Cañón o de Medio Punto, aquellas cuyo intradós es cilíndrico. Su flecha es, por tanto igual a la mitad de la luz. Rebajadas, aquellas cuya flecha es inferior a la mitad de la luz libre. 4

18 Así mismo, según el material empleado para su construcción, pueden ser: Con Aparejo. De varias roscas o Multirrosca, aquellas constituidas con varias roscas de ladrillo. En-tendiéndose por rosca una capa o conjunto de ladrillos, dispuestos a sardinel. La bóveda se inicia en los arranques, situados sobre las pilas o estribos y va ganando cota hasta llegar a la clave, o dovela central que constituye el cierre de la misma en el punto de mayor altura. Aproximadamente, a medio camino entre los arranques y la clave se encuentran los riñones de la bóveda. Las superficies que limitan las bóvedas son: el trasdós o extradós, que es el paramento superior, que permanece oculto y en contacto con el relleno, el intradós o paramento inferior que resulta visible desde el vano libre y las boquillas o arcos extremos que conforman y cierran los bordes de la bóveda. Sobre las boquillas se alzan los tímpanos, o muros de altura variable que contienen los rellenos colocados sobre la bóveda. Pueden ser macizos o aligerados tanto en el sentido longitudinal del puente como en el transversal. Los tímpanos aligerados transversalmente mediante orificios que se denominan ojillos o arquillos de aligeramiento, reducen el volumen de los rellenos necesarios y, en caso de crecidas incrementan la capacidad de desagüe bajo el puente. Rematando los tímpanos del puente se encuentra la imposta, constituida normalmente por una hilada de sillería con una moldura saliente que sirve de apoyo al pretil o barandilla. La imposta proporciona un cierto atado longitudinal a los tímpanos y evita que el agua procedente de la plataforma resbale por éstos. En el interior de las bóvedas, estribos y pilas se encuentra el relleno. Los rellenos más resistentes normalmente se colocan en el interior de las pilas y estribos y suelen estar constituidos por materiales tales como mampostería ordinaria con o sin mortero, hormigón de cal, etc. Sobre las bóvedas, entre los tímpanos, y tras los estribos, se emplean rellenos constituidos por arenas o gravas, que tienen como misión esencial rellenar el espacio interior de las fábricas y repartir las acciones que son aplicadas sobre la plataforma. Sobre el relleno se encuentra la plataforma del puente, que constituye el apoyo de los elementos necesarios para garantizar la funcionalidad del mismo: aceras, arcenes, pavimento, etc. La plataforma está limitada transversalmente por los pretiles, estos elementos son unos muretes de fábrica de poca altura que, colocados sobre la imposta, tienen por objeto proteger de caídas a los usuarios del puente. Pueden presentar diversas formas: macizos, aligerados (balaustrada) o metálicos (barandilla). Dependiendo de la tipología y de la época de construcción del puente pueden aparecer balconcillos o apartaderos, es decir, refugios o sobreanchos de la plataforma destinados a permitir el paso y cruce de los usuarios del puente, que suelen estar situados sobre ensanches o sobre las pilas o estribos. Los apartaderos son elementos típicos de los puentes de la edad media que aparecen por la necesidad de facilitar el cruce sobre estas obras caracterizadas por la estrechez de la plataforma, que acentúa su carácter eminentemente defensivo. Posteriormente los balconcillos se emplean con un sentido decorativo. 5

19 2.4.- MATERIALES CONSTITUTIVOS La piedra es el material más clásico y, sin duda, el más empleado en la construcción de puentes de fábrica. Se ha utilizado tanto en la creación de las magníficas fábricas de sillería que todos conocemos como en las, más modestas, de mampostería. Sin embargo, también se han usado profusamente las fábricas de ladrillo y, en el último siglo, el hormigón en masa. A continuación se van a dar unas breves descripciones de los distintos tipos de fábricas que se pueden encontrar en los puentes de fábrica, a fin de poder distinguirlas y apreciar mejor sus características. Sillería Completando la acepción recogida en el Glosario de Términos de Puentes de Fábrica, que se presenta como anejo al presente documento, y que la define como: Obra ejecutada con sillares o sillarejos, se puede decir que la sillería es una fábrica compuesta por piedras labradas de mayor o menor perfección, denominadas genéricamente sillares. Se distinguen sillares y sillarejos, por ser éstos piezas con la misma labra que los sillares pero de menores dimensiones. La sillería se puede clasificar en sillería recta, aplantillada o moldurada, en función de que el paramento sea recto o, por el contrario, muestre superficies oblicuas o con molduras. También es posible distinguir entre sillería fina o tosca y averrugada, según esté labrado todo el paramento con bujarda fina, o tan sólo se hayan labrado las aristas. Mampostería La mampostería es un tipo de fábrica realizada con piedras no labradas, denominadas mampuestos. Desde el punto de vista de su labra, se pueden distinguir los siguientes tipos de mampostería: Ordinaria: Cuando los mampuestos no se han labrado, empleándose tal como vienen de cantera, con la sola preparación del levantado de la costra superficial de sus caras. A Hueso: Cuando las caras de las piedras presentan un buen ajuste por haber sido especialmente labradas para este fin. Careada: Cuando los mampuestos se han labrado únicamente en la cara destinada a formar el paramento exterior. Concertada: Cuando los mampuestos tienen sus caras de junta y de paramento labradas en formas poligonales, más o menos regulares, para que el asiento de los mampuestos se realice sobre caras sensiblemente planas. Fábricas de Ladrillo Cuando las rocas existentes en las inmediaciones de la obra no son adecuadas por motivos de resistencia, durabilidad, etc., se recurre a los puentes de fábrica de ladrillo. Para la ejecución de esta fábrica se emplean distintos aparejos, todos ellos alternando las disposiciones de los ladrillos a soga y a tizón y evitando la coincidencia de las juntas entre hiladas verticales consecutivas. La capa de mortero que se dispone entre cada dos hiladas de ladrillo se denomina tendel, y su espesor suele ser de unos 2 centímetros. 6

20 Fábricas Mixtas de Ladrillo y Piedra En algunas ocasiones se emplea este tipo de fábrica, en la que los elementos de mayor resistencia se construyen con sillería y el resto con ladrillo. En otros casos se utilizan simplemente como elemento decorativo; intercalando verdugadas de dos o tres hiladas de ladrillo, ocupando los huecos intermedios con mampostería para dar consistencia. Fábricas de Hormigón en Masa Según Don Eugenio Ribera se denomina hormigón a la fábrica compuesta por gravas o piedras machacadas, aglomeradas con mortero de cal o de cemento. Se distinguen dos tipos de fábricas de hormigón: Hormigones en Masa y Moldeados son los ejecutados con piedras de a 7 cm. Hormigones Ciclópeos son aquellos que incorporan grandes mampuestos o cantos rodados en la masa del hormigón, durante su ejecución. De este modo, se reduce la concentración de hormigón y, por tanto, su precio. Sin embargo, en estos hormigones la adherencia entre los mampuestos y el mortero es un factor especialmente crítico en la consecución de resistencias. El empleo del hormigón en la construcción de fábricas se impuso al de la piedra o ladrillo por su economía en la fabricación y puesta en obra y por el monolitismo de las fábricas así ejecutadas. Se ha utilizado tanto para bóvedas como para la ejecución de rellenos rígidos. Otros tipos de fábrica En los puentes de fábrica se pueden observar otras variedades de fábricas o de disposiciones, entre los cuales se encuentran los siguientes: Mampostería hormigonada: Esta técnica se emplea cuando se desea dar un mejor acabado o una mayor resistencia a las superficies de mampostería. Para ello se rellenan sus huecos con hormigón pobre. Sillería Artificial: Está constituida por bloques de hormigón moldeado con las formas de los sillares. En este tipo de fábrica se puede cuidar mucho más el aspecto exterior del puente, poniendo más atención en la ejecución de los sillares de los paramentos vistos. También puede ser usada exclusivamente para las zonas vistas del puente, construyendo el resto con otra técnica más económica. 3.- EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LOS MATERIALES Y TIPOLOGÍAS UTILIZADAS EN LOS PUENTES DE FÁBRICA 3..- PERIODO PREROMANO Materiales Las fábricas comenzaron a construirse a hueso, apoyando unos materiales pétreos sobre otros. Con el paso del tiempo las distintas civilizaciones se dieron cuenta que la interposicón de una capa de aglomerante mejoraba la resistencia de la fábrica al mejorar la transferencia de tensiones entre piezas, además de facilitar en gran medida la propia ejecucón de la fábrica. 7