Simplicidad y sencillez que permitan incurrir en el menos gasto posible en la construcción y el mantenimiento antes que un diseño emblemático o impactante. Esos son los criterios por los que se ha regido el Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana (Mitma) en su encargo a las consultoras Ayesa y Fhecor para el puente sobre el río que cerrará el anillo de la ronda de circunvalación SE-40.
La estructura del cierre Sur de la SE-40 se convertirá, una vez concluido, en el puente más relevante construido por la Dirección General de Carreteras en las últimas dos décadas, se afirma en el proyecto sometido a información píublica. Con un gálibo excepcional de 70,8 metros, exigido por la Autoridad Portuaria de Sevilla, la estructura se extenderá a lo largo de aproximadamente 3,5 kilómetros.
Además, la necesidad de ubicar las pilas principales fuera del cauce del río y el ángulo de esviaje, cercano a 45 grados entre el río y el canal de navegación, han requerido que el vano principal alcance más de 360 metros, una de las mayores luces en la red de carreteras de España.
La magnitud de la obra no solo destaca por la longitud y el vano principal, sino también por el ancho inusual de la estructura: además de los cuatro carriles por sentido, incorpora un amplio espacio lateral para ciclistas y peatones, alcanzando un tablero de más de 42 metros de ancho, un valor excepcional en el contexto español.
Este puente, de dimensiones extraordinarias, implica a juicio del Ministerio de Transportes una inversión significativa en construcción y mantenimiento, lo que exige un planteamiento de proyecto sólido y bien fundamentado.
A partir de los resultados de los análisis realizados en las fases anteriores del trabajo, la Dirección General de Carreteras decidió que el vano principal se diseñase con un tablero atirantado de unos pilonos con un fuste central único.
El resto de las variables necesarias para definir la forma y configuración de la estructura del cruce, como el tipo y material del tablero, secuencia del resto de vanos, forma de resolver el entronque de los ramales de acceso, etc. son objeto de definición en esta fase de los trabajos.
Este proyecto busca ser ejemplar en el uso eficiente de los recursos, sin una visión cortoplacista, y aborda la inversión considerando no sólo los costos de construcción, sino también los de mantenimiento a largo plazo. Además, se pretende que la estructura, dentro del tipo elegido, posea un valor estético y paisajístico reconocido.
Como en cualquier diseño, la obra resultante tendrá una utilidad práctica, estética y simbólica. Para el Ministerio de Transportes, la utilidad práctica del puente y del conjunto de la obra es evidente, como en cualquier proyecto de ingeniería. El valor estético, en cambio, no es tan inmediato; aquí se ha buscado que la estructura sea visualmente atractiva mediante el uso esencial de los recursos y una simplificación que destaque su esencia.
Además, éste será el puente más relevante que la Dirección General de Carreteras construya en las últimas décadas, dotándolo de un importante valor simbólico. Este valor se manifiesta, en primer lugar, en la voluntad del Departamento de ejecutar una obra ampliamente demandada en Sevilla y el suroeste andaluz; y en segundo, en la ejemplaridad de un proyecto desarrollado con técnicas avanzadas que aseguren, junto a la seguridad y el confort de los usuarios, una vida útil prolongada de la estructura.
IDEAS RECTORAS
Las ideas fundamentales para el diseño del viaducto (término más apropiado que puente) son las siguientes:
–Construcción: Las soluciones propuestas se fundamentan en sistemas estructurales ampliamente conocidos, tanto por las empresas de construcción españolas como por las subcontratistas especializadas en los medios auxiliares de construcción requeridos en cada caso. La elección de soluciones principalmente en hormigón permite reducir la incertidumbre en cuanto a los costos.
Además, se prioriza el uso de técnicas sencillas, ajustadas y proporcionales, con un mínimo consumo de recursos, para asegurar tanto la facilidad constructiva como una calidad visual óptima en las soluciones adoptadas.
–Diseño orientado al mantenimiento: El proyecto se ha diseñado con una orientación clara hacia la reducción de costos de mantenimiento. Para lograrlo, se minimiza el número de elementos o componentes cuya vida útil sea inferior a la de la estructura. Se prevé el acceso a todos los puntos críticos desde el punto de vista de la conservación, y el diseño incorpora las medidas necesarias para facilitar el reemplazo de elementos con una vida útil menor, tales como tirantes, aparatos de apoyo o juntas de dilatación.
–Ejemplaridad: El principio de ejemplaridad en este proyecto se traduce en la realización de una obra que permita controlar los costos de construcción y mantenimiento, con un impacto visual mínimo en el entorno y respetando el tipo estructural elegido por la Dirección General. El enfoque en la simplicidad permite
diseñar una estructura lo más sencilla posible, pese a la complejidad y magnitud de la obra, demostrando así un uso eficiente y respetuoso de los recursos.
APLICACIÓN
El tronco de la SE-40 se proyecta, en esta zona, en una sucesión de estructuras que suman una longitud total de 3.566 metros entre juntas de estribos. Con el objetivo de reducir el número de juntas, se han diseñado tres estructuras consecutivas, de modo que, además de las dos juntas de dilatación en los estribos, solo se requieren dos juntas intermedias adicionales.
La segmentación propuesta responde a las exigencias viarias del tramo. El tramo central, correspondiente al viaducto principal, cuenta con cuatro carriles por sentido, sin variaciones de ancho, salvo en el tramo atirantado, donde la distancia entre líneas blancas de calzada es mayor debido a la presencia de los dos pilonos centrales. Las otras dos estructuras, los viaductos de aproximación, incluyen además del tronco principal, partes de los ramales de entrada y salida, lo que da lugar a tableros de ancho variable en estas zonas.
De esta forma el tronco de la autovía está dividido en tres estructuras-tramos:
-Viaducto de aproximación Oeste (lado Coria), de 846 m de longitud.
-Viaducto principal: Es una estructura continua de 1.890 m de longitud compuesto por una parte central atirantada de 726 metros y dos viaductos de acceso (el Este, de 846 metros, y el Oeste, de 318 metros)
-Viaducto de aproximación Este (lado El Copero), de 830 metros de longitud.
En las fases previas del trabajo se realizó un estudio de los posibles tipos estructurales del viaducto que cruza el río Guadalquivir. A partir de esos estudios la Dirección General de Carreteras decidió que la estructura a desarrollar en esta fase sería un puente atirantado con pilonos con un único fuste central.
Hay que indicar que esa solución se ha empleado con frecuencia en puentes con una luz principal en el rango entre los 250 y 450 metros. El diseño que se propone es con costillas postesadas en lugar de con jabalcones, para reducir el área expuesta y mejorar las condiciones de mantenimiento.
La sección funcional de la autovía incluye, en la zona del paso sobre el río, 4 carriles por sentido y un espacio para un carril ciclista bidireccional y una acera para peatones
en el borde Sur del tablero.
La estructura que soporta ese espacio lateral se resuelve con un sistema ligero de costillas y chapas de acero corten que se empotran en la viga de borde de la sección de hormigón para reducir el peso de esa zona. En la zona central del vano principal se aumenta el ancho para construir un punto de descanso y mirador para peatones y ciclistas.
El encaje del tramo atirantado es clásico. Su vano principal tiene una longitud de 366 metros, y los vanos laterales, de 180 metros (ligeramente inferior a la mitad de la longitud del vano central). Los cables se disponen en una configuración en abanico modificado, para dejar lugar a los anclajes de los tirantes en la cabeza de las pilas. Como es práctica habitual, hay una zona sin tirantes en las inmediaciones de los apoyos en los pilonos para separar el “punto duro” que suponen esos apoyos frente a la suspensión flexible en los cables.
Una de las ideas básicas de la propuesta es hacer la estructura lo más continua posible. Por ello, el tablero de los vanos de acceso al puente principal se realizan con la misma sección del tramo atirantado. De esta forma hay una continuidad estructural y formal en los 1.890 metros que componen el viaducto principal.
Al no existir obstáculos significativos los tramos de los viaductos de acceso tienen unos vanos más cortos (66 metros de luz típica) que permiten su construcción mediante autocimbra. Los viaductos de acceso se prolongan todo lo posible hasta llegar a la zona en la que entran y salen ramales de acceso a los enlaces del tramo que obligan a unos anchos mayores que resultan incompatibles con la solución de tablero con un cajón único central con voladizos laterales.
Los dos viaductos de aproximación permiten el acceso tanto del tronco como de los ramales de entrada al mismo desde el Este y al Oeste al viaducto principal. Esto implica, por una parte, que los anchos en esas estructuras son variables y, por otra, que la altura del tablero sobre el suelo es ya más pequeña.
Dada la complejidad geométrica de esa zona cada calzada, es un viaducto independiente. Los tableros tienen una luz típica de 50 metros y en general están formados por dos cajones de hormigón pretensado hormigonados “in situ”, que llegan a ser tres en algunas zonas en las que confluye un ramal con el tronco.
Se han descartado aquí las soluciones prefabricadas, ya que no se adaptan bien a los cambios de geometría, requieren siempre más aparatos de apoyo que las soluciones in situ, crean puntos de discontinuidad en los tableros que son siempre conflictivos para el mantenimiento y más costosos a largo plazo.
Los tableros diseñados son continuos y disponen de juntas de dilatación en estribos y en las pilas de transición con el viaducto principal. Los fustes de las pilas son en general de baja altura y se mezclan visualmente con el arbolado de gran porte previsto para el parque corredor que sigue el trazado del viaducto.
Un punto importante del diseño son las pilas de transición entre el viaducto principal y los viaductos de aproximación. Es el lugar en el que se produce una transición entre el tablero monocajón del viaducto principal y los cuatro cajones del viaducto de aproximación.
En los dos casos, los tableros se maclan contra una viga diafragma (una por cada lado) que transmiten la carga a la cabeza de la pila en la que se sitúan los aparatos de apoyo correspondiente. Los diafragmas permiten apoyar correctamente la junta de dilatación y soportan una pasarela ligera que facilita el acceso a la junta desde su cara inferior.
Las estructuras en las que los ramales se despegan del tronco se han resuelto, siguiendo los criterios generales de diseño, también con soluciones in situ, en este caso con losas postesadas continuas y con luces más cortas.
Desde una perspectiva constructiva, las soluciones propuestas emplean sistemas ampliamente conocidos. El viaducto principal, con su tramo atirantado, se construirá mediante voladizos sucesivos; los viaductos de acceso se ejecutarán mediante autocimbra; y los viaductos de aproximación seguirán un proceso de construcción tramo a tramo.
La utilización de estas soluciones tradicionales favorecerá la participación de empresas con experiencia en estos métodos, lo que además reducirá la incertidumbre en cuanto a los costos.
El diseño propuesto busca minimizar el número de elementos cuya vida útil sea inferior a la del puente. Se asegura el acceso a todos los puntos críticos desde la perspectiva del mantenimiento, como los aparatos de apoyo, tirantes, juntas de dilatación, entre otros, facilitando así la sustitución de aquellos componentes con una vida útil más corta.
Además, el tratamiento y la gestión de aguas son aspectos fundamentales como parte de la estrategia integral del proyecto.
Desde una perspectiva de ejemplaridad, el diseño garantiza un control de costos tanto a corto como a largo plazo. Asimismo, se ha trabajado para que el diseño tenga un impacto visual mínimo dentro de la tipología seleccionada.
Para lograrlo, se han empleado formas simples y encofrados optimizados, logrando el aspecto deseado con un uso mínimo de recursos.
