Figura 1. Situación general.

Transcripción

1 GRANDES PUENTES. PUENTE DE WATERFORD (IRLANDA). Javier MANTEROLA 1, Miguel A ASTIZ 1, Javier MUÑOZ 1, Felipe TARQUIS 2, Pilar HUE 2 1 FERNANDEZ CASADO, S.L. 2 DRAGADOS, S.A. RESUMEN La Autoridad Nacional de Carreteras (National Road Authority NRA) de Irlanda tiene en marcha un plan de tramos de autopistas de peaje con iniciativa privada. Uno de estos tramos es el del by-pass de la ciudad de Waterford, situada en el sureste del país cerca de la costa y a mitad de camino entre Dublín y Cork. Este tramo de autopista contiene, como estructura principal y singular, un puente atirantado de más de 200 m de luz principal sobre el río Suir. Dicho puente fue objeto de un anteproyecto desarrollado durante su licitación tratándose de un contrato de diseño, construcción, financiación, explotación y mantenimiento. El puente atirantado tiene un único pilono o torre en la margen derecha, de hormigón y más de 100 m de altura, siendo el tablero mixto. La cimentación del pilono y de parte del resto de pilas y estribos se ejecuta mediante micropilotes de gran potencia, siendo el resto de las cimentaciones profundas mediante pilotes perforados de hormigón. Las pilas se construyen mediante encofrado trepante y el tablero se ejecuta en tierra mediante montaje con grúas sobre apeos provisionales y sobre el río mediante avance en voladizo. Figura 1. Situación general. 1

2 1 INTRODUCCIÓN El Puente Atirantado de Waterford, sobre el río Suir, está actualmente en construcción. Se encuentra dentro del tronco de un tramo de autopista que circunvala la ciudad de Waterford y que, a su vez, forma parte del plan de tramos de autopistas de peaje que ha puesto en marcha la NRA National Road Authority (Autoridad Nacional de Carreteras de Irlanda). 2 ANTECEDENTES El proceso de adjudicación de la circunvalación de Waterford comenzó con un concurso de precalificación a principios de Posteriormente tuvo lugar un proceso largo de licitación que culminó a principios de 2006 con la selección de la Joint Venture (UTE) CRG (Celtic Road Group) como finalista y adjudicatario. Para la fase de oferta, se realizó un anteproyecto de la obra, incluido el puente atirantado. Una vez adjudicado se comenzó el desarrollo del proyecto del puente en el verano de Actualmente el proyecto está en una fase avanzada, y la construcción se ha comenzado en paralelo, de acuerdo al esquema fast track. Figura 2. Vista artística del tablero y la torre. 3 CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL PUENTE El Puente sigue, en general, las especificaciones del pliego: 2

3 Ninguna pila dentro del río. Esto ha llevado a una luz principal de 230 m. Rasante de acuerdo al gálibo de navegación. Altura de torre de atirantamiento superior a 100 m, y en Y invertida. Protección frente a colisión de navegación fluvial. La torre de atirantamiento, y las pilas, son de hormigón, mientras que el tablero es mixto de hormigón y acero laminado. Siendo la modulación típica del tablero de 10 metros. Las uniones in-situ de la estructura metálica serán atornilladas y las losas de hormigón prefabricadas. Se ha incluido una única junta de dilatación en el estribo norte. Los tirantes serán de cordones paralelos, autoprotegidos y enfilados cordón a cordón. Las cimentaciones son profundas, dándose tipologías diferentes a lo largo del puente debido a la heterogeneidad y variabilidad del subsuelo. Cabe destacar la cimentación de la torre de atirantamiento por el uso de micropilotes de 500 Toneladas de capacidad de trabajo. 4 PROYECTO El puente sobre el río Suir es un puente atirantado con una única torre. Tiene tres vanos traseros de luces 42, 66,5 y 91,5 m y dos vanos delanteros: el principal de 230 m y un vano de aproximación de 35 m. Por lo tanto la longitud total del puente es de 465 m. Aunque por su luz se puede considerar que se trata de un puente atirantado medio, hay varios aspectos que hacen de él un puente singular. Figura 3. Plano general del Puente. 3

4 Las cimentaciones vienen condicionadas por un terreno consistente en unas capas de aluvial de consistencia muy baja sobre unas capas de roca fracturada. En las zonas más cercanas al río se han resuelto mediante micropilotes de 400 mm de diámetro con dos armaduras tubulares que permiten alcanzar una carga de servicio de 500 t. Se ha considerado que estos micropilotes transmiten la carga al terreno solamente por fuste. La torre tiene forma de Y invertida, que es la elegida para muchos de los mayores puentes atirantados (Sutong, Normandía) aunque en este caso no se ha dispuesto riostra debajo del tablero. Sólo se ha dispuesto una viga de atado pretensada entre los dos encepados para absorber la componente horizontal simétrica de los axiles de las patas de las torres. Los anclajes superiores de los tirantes van alojados en el mástil superior de la torre, en el interior de un cajón metálico embebido en el hormigón, que recoge las componentes horizontales simétricas de las tensiones de los cables. El tablero es de anchura variable y esta variación se produce en la zona atirantada: la anchura total es 30,6 m en la mayor parte del puente pero pasa a ser 36,6 m en el extremo del vano principal y en el vano de aproximación por la presencia de sendas incorporaciones en ambas calzadas. La estructura del tablero se resuelve mediante dos vigas de borde metálicas de 1,60 m de canto, vigas transversales metálicas cada 5 m, y una losa nervada de hormigón de 28 cm de canto. En la zona más crítica, correspondiente al paso sobre la pila situada en el extremo del vano principal, las vigas de borde se duplican y se hacen de un material de alta resistencia (S460). La estructura metálica se construye por tramos de 10 m (coincidente con la distancia entre anclajes de cables) y los distintos tramos se unen in-situ mediante tornillos de alta resistencia. La losa de hormigón se construye mediante losas prefabricadas que permiten salvar la luz entre vigas transversales (5 m) y que se unen in-situ mediante el hormigonado de las juntas longitudinales y transversales. Al ser el puente extraordinariamente esbelto (la relación canto/luz es 1/105 que es baja si se tiene en cuenta que se trata de un puente con torre única) y ligero., es especialmente sensible a la acción del viento lo que ha obligado a realizar ensayos en túnel de viento, que se han llevado a cabo en un laboratorio danés. El anclaje de los cables en el tablero cuenta con la dificultad añadida de que el pliego del concurso obligaba a ocultarlos. Como consecuencia, ha sido necesario bajarlos al nivel del tablero y ocultarlos detrás de la imposta separándolos transversalmente lo cual ha planteado innumerables problemas en la conexión de dichos anclajes a la estructura metálica del tablero. La defensa contra el posible impacto de embarcaciones se ha resuelto mediante taludes de protección en ambas orillas. 5 MÉTODO CONSTRUCTIVO A grandes rasgos, el método constructivo de los principales elementos del Puente es el siguiente: 4

5 Se han preparado penínsulas provisionales para poder ejecutar los micropilotes y sus encepados, que se encuentran bajo agua. Figura 5. Península y recinto de la torre principal. La torre de atirantamiento se ejecutará mediante encofrados trepantes y, para ello, se dispondrá de una grúa torre de 15 toneladas de capacidad, que se arriostrará a la propia torre. También se ha previsto un codal horizontal, a unos 35 metros de altura, entre las dos patas de la torre, a fin de controlar deformaciones. Figura 6. Penínsulas de la margen Norte del río. 5

6 Los vanos traseros del tablero se montarán sobre apeos provisionales, y sobre las propias pilas, mediante grúas. Primero la estructura metálica y, a continuación, las losas de hormigón, que serán prefabricadas. El vano principal se ejecutará mediante avance en voladizos sucesivos. Constando el ciclo típico de las siguientes operaciones principales: Montaje del módulo correspondiente de estructura metálica. Colocación de las loas prefabricadas. Hormigonado de juntas en tablero. Montaje y puesta en carga de las parejas de tirantes correspondientes. Avance hasta nueva posición. 6