Desmontando puentes: límite del nuevo Puente de Cádiz cuando el gálibo tiende a infinito

“SINGING my days,      

Singing the great achievements of the present,              

Singing the strong, light works of engineers,    

Our modern wonders, (the antique ponderous Seven outvied)”

Walt Whitman (1819–1892).  Leaves of Grass.  (183. Passage to India)

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La Estática, esa gran amiga de los ingenieros estructurales. Ese acogedor lugar en el campo de la mecánica en el que nos gusta permanecer, en el que nos sentimos equilibrados, alejados del entrópico frenesí de la dinámica y el movimiento. Qué cómodos y satisfechos nos sentimos al ver la estructura construida tal y como la habíamos reflejado en nuestros planos, inmutable, rígida, estoica, firme, rocosa, fuerte, impasible ante las fuerzas que la solicitan… Estática.

“Eppur si muove”. Y sin embargo, se mueve. Así de fácil. Paradójicamente (¿o tal vez no?), a Galileo Galilei, uno de los más eminentes estudiosos de la estática, le debemos la paternidad científica de su hermana díscola: la dinámica. Y con ella llegan el cambio, la evolución, la aceleración, la vibración, la resonancia, la no linealidad y otros fantasmas con los que lidiar ya no es tan cómodo. En la ingeniería actual, caracterizada por el diseño de estructuras cada vez más esbeltas, con mayores luces, sometidas a solicitaciones cada vez más exigentes, es análisis de los fenómenos dinámicos es consustancial al diseño (como en la vida misma).

Pero hete aquí que en algunas ocasiones, lejos de “luchar” contra la dinámica y sus efectos potencialmente perniciosos, la buscamos, la convertimos en aliada, queremos que asuma un papel protagonista en el fenómeno estructural. Es lo que ocurre en las estructuras móviles, adaptables, levadizas, retráctiles y desmontables. En estructurando se han publicado varios interesantes artículos sobre este tipo de realizaciones (como en “Un nuevo puente que se abre como un abanico“), y hoy añadimos uno más para describir el tramo desmontable del Nuevo Puente sobre la Bahía de Cádiz.

¿Cuál es el sentido de tan peculiar estructura? ¿Cómo se gestó su diseño, construcción y montaje? En este post tratamos de dar algunas claves interesantes, ilustradas con espectaculares fotografías y vídeos.

El diseño del Nuevo Puente sobre la Bahía de Cádiz (también conocido como de La Constitución de 1812, o como su vulgo “La Pepa”, dependiendo de si el viento político sopla hacia levante o hacia poniente) tuvo que adaptarse a exigentes condiciones de contorno, entre las que ocuparon un lugar preeminente las relacionadas con la posible afección de la nueva infraestructura a la actividad de la industria naval local. En efecto, Los Astilleros de Puerto Real y San Fernando, de enorme importancia industrial, social, cultural e histórica en la zona (no en vano datan de 1730, y en ellos se han construido hitos de la historia naval de la talla del submarino de Isaac Peral) se ubican en el interior de la Bahía, y la salida a mar abierto desde sus instalaciones se ha de realizar pasando bajo en nuevo puente:

Planta bahía de Cádiz con el puente la Pepa

En este contexto, se determinó que el tablero del vano principal del Nuevo Puente (que se ubica sobre el canal principal de navegación hacia el interior de la Bahía), debía tener una gran luz y un gran gálibo vertical, que posibilitase no solo el tránsito de grandes buques, sino también la realización de maniobras de reviro, cruce y atraque en su vertical. El resultado fue un vano principal de 540 metros de luz entre ejes de torres (el mayor de España) y un gálibo vertical libre sobre el nivel medio del mar de 69 m, ¡el segundo mayor del Mundo!. Solamente el Puente del Estrecho de Verrazano, en la desembocadura del Rio Hudson, tiene 1 m más de gálibo (el Golden Gate de la Bahía de San Francisco tiene 65 m). Estos exigentes condicionantes ya han sido puestos a prueba durante el proceso constructivo del puente: sin ir más lejos, el pasado día 12 de febrero, el mega petrolero “Pacific Voyager”, con sus 333 m de eslora, 60 m de manga, 29 m de puntal, 20. 5 m de francobordo y unos 35 m de altura de puente de mando, pasó bajo el puente en construcción y maniobró en la zona del vano central.

Puente Constitución

Puente Constitución

Puente Constitución

Podéis ver la noticia en LaVozDigital aquí.

¿Problema resuelto? Pues no. La industria naval ha de adaptarse y reinventarse a estos convulsos tiempos, y buscar nuevos nichos de negocio. En este contexto, los grandes generadores eólicos para alta mar (offshore), que están proliferando en lugares como el Mar del Norte, se constituyen en una interesante opción para las industrias navales, que con sus inmensas instalaciones, capacidad y experiencia, pueden afrontar sin duda este tipo de proyectos. Y en este nuevo sector, el tamaño importa, y mucho. Los mástiles de las torres de 5 Mw que se están fabricando en la actualidad pueden alcanzar los 125 m de altura, pero se están desarrollando estudios para realizar mástiles de hasta 250 m. Y a ese valor hay que añadir las dimensiones de las aspas del rotor (de un diámetro similar a la altura del mástil) más las de la subestructura necesaria para estabilizar la base y anclarla al fondo marino.

Así que las autoridades decidieron que el vano principal no era suficiente, y que la nueva estructura debía poseer un tramo sin limitación alguna de gálibo vertical y de unos 140 m de gálibo horizontal libre. En un principio, se planteó la disposición de un tramo móvil o “levadizo”, opción que finalmente fue desbancada por una alternativa de mayor simplicidad, menor coste de ejecución y mantenimiento (me atrevo a afirmar que, por todo ello, se trata de una solución más ingenieril): se diseñó un tramo de tablero desmontable, de 150 m de luz entre ejes de apoyo, que pudiera ser izado y arriado desde el tablero a una pontona de transporte marítimo para dejar libre el paso de megaestructuras navales.

El equipo de la firma Carlos Fernández Casado, S.L. que abordó el diseño descrito, con Javier Manterola y Antonio Martínez Cutillas a la cabeza, se enfrentó a un reto apasionante, cual es el de abordar una estructura singular tanto en sus dimensiones (además de los 150 m de luz, tiene 35.2 m de anchura y un canto variable entre 3 y 8 m) como en su funcionalidad (por un lado, materializar el camino para vehículos y tranvía, por otro, poder ser desmontado para ofrecer paso franco a elementos flotantes de grandes dimensiones). El resultado: un tablero construido íntegramente en acero (prescindiendo de la losa de hormigón superior que se emplea en el resto del Viaducto para aligerar peso), con 4000 toneladas de peso y 50 km lineales de soldadura, construido en las instalaciones de la prestigiosa empresa gaditana Dragados Offshore y transportada, embarcada en pontona e izada por la también prestigiosa empresa ALE Heavy-lift, especializada en movimientos de grandes pesos y dimensiones. Todo ello bajo la dirección de la Demarcación de Carreteras del Estado en Andalucía Occidental, la ejecución de U.T.E. Puente de Cádiz (Dragados-Drace) y la Asistencia Técnica de U.T.E. PUENTEBAHÍA (Ginprosa – Carlos Fernández Casado, S. L.). Juzguen ustedes mismos:

LINKS PARA MÁS INFORMACIÓN:

Ficha del Nuevo Puente de Cádiz en: http://www.cfcsl.com/puente-sobre-la-bahia-de-cadiz-cadiz-espana-en-construccion/

Artículo congreso de IABSE de 2010: http://issuu.com/pontemes/docs/nrb  

Autor del artículo: Manuel Escamilla García-Galán

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Autor de este artículo. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos por la Universidad de Granada. Fundador y Presidente de PONTEM ENGINEERING SERVICES, S.L. y ESCAMILLA INGENIERÍA S.L.U. Mi vida profesional se ha orientado desde el inicio al mundo del diseño, construcción, asesoría técnica y aseguramiento de calidad de estructuras singulares (puentes, edificios, estructuras offshore, túneles). Colaboro con la oficina Carlos Fernández Casado, S.L. (www.cfcsl.com) desde 2007, y con la firma estadounidense CALTROP (www.caltrop.com) desde 2012. Proyectos activos: Viaducto del Tajo para la Línea de Alta Velocidad Madrid-Extremadura (Vano principal: Arco de hormigón de 324 m de luz), New Gerald Desmond Bridge (Primer Puente Atirantado para vehículos de California), varios proyectos de estructuras Offshore. Y ahora, orgulloso colaborador invitado del blog Estructurando.net!

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13 Responses to Desmontando puentes: límite del nuevo Puente de Cádiz cuando el gálibo tiende a infinito

  1. mescamillag dice:

    Muchas gracias a @José Antonio Agudelo por permitirme colaborar en este magnífico blog, punto de encuentro de referencia en nuestro sector. Espero que guste.

    • Jose Manuel dice:

      Una gran contribución a la ingeniería y a su divulgación.
      Estas cosas hay que compartirlas!

      • mescamillag dice:

        Gracias Jose Manuel. Estoy totalmente de acuerdo, en España las realizaciones de ingeniería no se difunden todo lo que se debiera, y tenemos motivos más que suficientes para sentirnos orgullosos de muchos de los proyectos que se han realizado. Intentaremos poner nuestro pequeño grano de arena.

        Gracias por seguir Estructurando.net!

  2. Jaume dice:

    Esta obra más impresionante cuanto más avanza. El superpetrolero éste se ve pequeño en comparación al puente.

    Ya solo el control geométrico en el avance del tablero del vano principal ya me parece una filigrana estructural.

    La maniobra de izado del tramo desmontable debe haber traído bastantes quebraderos de cabeza, debe ser el levantamiento de una viga con más luz que yo recuerde.

    Claro que esto lleva a otra reflexión, ¿cuantas veces se va a desmontar ese tramo? ¿Hay alguna previsión de hacer esta operación?

    • mescamillag dice:

      Gracias por el comentario Juame. Como bien dices, el control geométrico es un aspecto crucial, teniendo en cuenta además que durante las diferentes fases constructivas se registran variaciones de cota del orden de 1 m en las dovelas extremas del tablero. Se emplean por ello todos los medios al alcance (estaciones totales robotizadas con lectura automática de puntos de control y transmisión remota en tiempo real, nivelaciones de precisión, disposición de inclinómetros, etc.)

      En efecto, la luz del tramo es difícilmente igualable, si bien tengo aún que investigar las referencias existentes para comprobar si se ha realizado algo similar. Sé que este procedimiento se ha empleado también en ocasiones para elevar en una sola operación puentes arco del tipo bow-string (en España por ejemplo, el Arco de la Vicaría se elevó con 120 m de luz, ver http://e-ache.com/modules/ache/ficheros/Realizaciones/Obra91.pdf), pero en vigas lo tengo que averiguar.

      En relación a tu última reflexión, que es muy sensata, solo puedo decir que ojalá que esa operación se realice a menudo, pues ello sería señal inequívoca de que la industria naval gaditana va viento en popa. Lo que es cierto es que, durante la fase de redacción del proyecto del Nuevo Puente, Navantia ya estaba ofertando la fabricación en sus astilleros de estructuras offshore de dimensiones que superaban las disponibles bajo el vano principal atirantado (si bien hasta la fecha no le han adjudicado ninguna). Se trata de estructuras que, sobre todo, poseen gran altura (ver por ejemplo http://sirimarine.nl/wp-content/uploads/offshore-wind-resize.jpg), y que se podrían construir en unos astilleros de Puerto Real que poseen los puentes grúa en dique seco con más altura de Europa (unos 75 m).

      En mi opinión, la solución a la que se ha llegado (vano principal de gran altura y luz, y puente desmontable) es un buen compromiso entre las opciones existentes, teniendo en cuenta que todos los grandes puertos del mundo están acometiendo obras de ampliación de sus instalaciones (ver por ejemplo el proyecto de sustitución del puente Gerald Desmond, a la entrada del Puerto de Long Beach, solamente para subir el gálibo vertical http://www.newgdbridge.com/).

      Un saludo y gracias por seguir Estructurando!

      • Jaume dice:

        Gracias a ti por el artículo. La verdad es que se agradece mucho poder leer un artículo de divulgación como éste escrito por alguien que conozca bien la obra.

        Hay que perder el miedo al debate técnico sobre las obras públicas ¡Hay que hablar de las obras públicas!

  3. Anónimo dice:

    Muchas gracias Manuel por el fantástico artículo. Me ha gustado mucho.

  4. Luis Miguel Salazar Martín dice:

    Enhorabuena Manuel por tu completo e interesante artículo. estoy deseando leer tu próxima contribución.
    Animo también desde aquí a todo aquel que participe hoy en día en una gran obra a que nos cuente sus vivencias pues, como Manuel, es un afortunado.

  5. Rodrigo Aguinaga dice:

    Fantastico articulo!
    Pero me gustaria dejar aqui constancia qu ehablando de galibos, el puente transbordador llamado puente colgante en Portugalete.Getxo ( Bizkaia) tiene un gàlibo de 45 metros sobre la a pleamar.
    Obra muy distinta y de menor envergadura pero y acon más de 100 años en funcionamiento dando servicio y explotado privadamenbte sin subvenciones.
    Os dejo el link
    http://www.puente-colgante.com/index.php/es/puente-vizcaya/aspectos-t%C3%A9cnicos-e-innovaci%C3%B3n.html

  6. Alvaro Pemartin dice:

    Magnífico artículo (y magnífico blog) incluso para los que, como yo, no somos ingenieros.

  7. Joaquín dice:

    Estupenda solución. Si ya la maniobra de izado del tramo metálico fue delicada en origen, añadamos lo que pesan actualmente las cargas muertas de firme y pretiles. Busquemos un par de grúas excepcionales sobre pontonas que sean capaces de izar ese peso, de esas que en el mundo se cuentan con los dedos de la mano, y paguemos el coste de traerlas aquí desde Holanda. Cortemos el tráfico del puente durante una semana o más. Busquemos al que deba pagar la factura la operación. Y recemos porque no falle nada y el tramo metálico no acabe en el fondo de la bahía. Resultado: un canto al sol. El tramo metálico no se izará jamás.

  8. rene dice:

    muy interesante…..sin embargo seria de mucha ayuda unas cuantas fotos del colocado de las pendolas y el un detalle de los anclajes….muchas gracias

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