CAZANDO PUENTES: PUENTE PUERTA DE LAS ROZAS. A-6

PUENTE ATIRANTADO "PUERTA DE LAS ROZAS" SOBRE LA AUTOVÍA DEL NOROESTE.

Las Rozas-Madrid

A-6 PK 20

El puente “Puerta de las Rozas” conforma un nuevo paso superior sobre la carretera de la Coruña y el conjunto de viales anexos, con el objetivo de crear un nuevo acceso al término municipal de las Rozas y mejorar también la comunicación entre los barrios a uno y otro lado de la A-6 (El Montecillo y La Marazuela) . El cruce se produce a escasos 20 Km. de la ciudad de Madrid en una zona de tráfico intenso, con una planta esviada 20º respecto a la autovía, lo cual unido al futuro ensanchamiento de la A-6 da lugar a la luz de 102 m de la estructura. Se intentaba fijar la atención del ciudadano con un diseño vanguardista y tecnológico que marcará un hito a modo de puerta de entrada a la localidad de Las Rozas de tal modo que fue bautizado como "Puerta de Las Rozas".

El puente es el resultado de un concurso de ideas promovido por el Ayuntamiento de las Rozas en Enero de 2005, en el que resultó ganador el diseño presentado por Arenas & Asociados formando equipo con la ingeniería IDOM para desarrollar también el conjunto de viales de conexión en ambas márgenes y su urbanización. Tras el resultado del concurso el Proyecto de Construcción se finalizó en Junio de 2005, comenzando la ejecución a principios de 2006, para finalizar en Junio de 2007, siendo los constructores las empresas FERROVIAL y Agromán bajo la dirección de Roberto Carrasco. El puente contó con una partida presupuestaria de 7.748.518,44 millones de euros que se elevaron finalmente a una inversión total de unos 10 millones.

El diseño es obra del ICCP Juan José Arenas de Pablo, autor del famoso Puente de la Barqueta en Sevilla. Colaboraron en el proyecto otros técnicos de Arenas y Asociados como Guillermo Capellán Miguel, Emilio Merino Rasillo y Miguel Sacristán Mont y llevó la dirección de la obra Pascual García Arias de la firma IDOM. La estructura se inauguró el 23.06.2007 y parece ser que el ayuntamiento rocense tiene intención de levantar otro puente parecido en un lugar próximo a éste.

Descripción de la Estructura:

Encaje y emplazamiento: El cruce consiste en un paso superior sobre la N-VI y sus viales de servicio con un esviaje en planta de unos 20º y luz estricta total de unos 84 m. La primera decisión es la de evitar apoyos intermedios y saltar esta luz con un único vano, para eliminar la posible afección a la N-VI con la ejecución de pilas intermedias y las limitaciones que estas impondrían al aumento y modificación de las plataformas de calzada de los viales previstas. De igual forma la mencionada búsqueda de un hito paisajístico con la construcción del nuevo puente requiere esta decisión de salvar con un trazo único el obstáculo que suponen los viales. La luz se aumenta hasta los 102 m para dotar de desahogo visual al tráfico, lo que supone también una ventaja fundamental y una mejora de las condiciones de seguridad durante la ejecución y en la posterior vida útil de la estructura, como lo es el propio hecho de no disponer pilas en medianas o tercianas y permitiendo también la luz de 102 m situar los estribos perpendiculares al cruce.

El encaje se ve afectado de forma importante tanto por el esviaje como por las condiciones de la rasante y el trazado de los accesos. El tablero debe contar con un canto mínimo para evitar incrementar innecesariamente la pendiente de los accesos. Esto justifica la elección de la tipología atirantada que resuelve con un canto máximo de 1,72 metros los 102 m de luz, lo supone una esbeltez de 1/60. Aún así la pendiente en accesos alcanza el 8%, lo que da lugar a una rasante fuertemente alomada en el tablero. Además existe una diferencia de cotas entre uno y otro margen que supone una pendiente entre estribos del 2,3% que afecta a la percepción del conjunto.

Los condicionantes del esviaje y la pendiente entre estribos dan un cierto carácter asimétrico al cruce. El entorno semi-industrial marca el umbral de percepción, e invita a concebir una estructura con una altura superior a los 20-30 m. Los cables frontales de atirantamiento, aún si se plantean en parejas para reducir la potencia de cada tirante individual, se disponen en la mediana en dos planos centrales verticales paralelos y muy próximos, para evitar el efecto negativo de la confusión visual que se engendraría con un doble plano de atirantamiento lateral a causa del esviaje. Teniendo en cuenta siempre que la vista principal de la estructura es el alzado oblicuo que se observa desde la A-6. Debido también al carácter asimétrico del paso, con el mástil retenido por tirantes dorsales a un contrapeso de contrarresto, se abandonan soluciones de tirantes paralelos o en arpa, más adecuados a configuraciones simétricas, optando por la configuración de tirantes en “abanico” que se adapta mejor al cruce, dando lugar a un alzado de gran dinamismo. El atirantamiento en mediana supone alcanzar una esbeltez de 1/60 respecto a una posible esbeltez de hasta 1/100 en caso de disponer doble atirantamiento lateral, por tener que hacer frente a mayores esfuerzos torsores y de flexión transversal en este caso, sin embargo se consideró más ventajoso el orden visual del atirantamiento central respecto a una posible reducción de canto de hasta unos 50 cm como máximo.

Geometría y elementos principales: La configuración general de la estructura incluye una sección tipo del tablero con un ancho de 20 m, calzadas de 6,50 metros y una acera central de 5 metros. La acera central con pavimento de madera de elondo es un elemento fundamental del diseño. El tablero posee una sección mixta con un cajón metálico de 9 metros de ancho y 1,50 metros de canto, voladizos metálicos cada 3 metros y una losa de hormigón de 22 cm ejecutada sobre prelosas. El tablero se suspende del mástil por medio de 9 parejas de tirantes que están formados por unidades de cordones de acero de pretensado de 7 alambres y 0,6”, con una potencia máxima de 31 cordones por tirante. El tablero se apoya mediante apoyos de neopreno verticales y horizontales en el estribo contrapeso.

La sección tipo del puente de partida debía albergar dos carriles por sentido, aceras y mediana, dando lugar a una sección de 22 metros de ancho. Durante el estudio de ejecución del proyecto en obra se planteó la variante de sustituir las dos aceras laterales por una acera central en mediana. Esto se percibió como una ventaja para los usuarios pues realizarían el cruce más protegidos del tráfico de la A-6 en una acera de ancho doble, que se continúa hasta las rotondas existentes en cada uno de los extremos del vial del puente. Como resultado se consiguió reducir el ancho de la sección a 20 metros, con calzadas de 6,5 metros, acera central en mediana de 5 metros, y barreras ocupando 60 cm. Esta reducción del ancho de un 10% permitió de igual forma aminorar las cargas y la potencia de tirantes, así como parte de los espesores de chapas de la estructura metálica. El paseo central que se crea se pavimenta con madera de elondo, madera tropical de alta calidad, lasurada como protección adicional y ranurada para hacerla antideslizante. El resultado es un tablero de sección mixta formado por una losa de hormigón de 22 cm sobre estructura metálica formada por un cajón central con voladizos, de 150 cm de canto máximo. El cajón central de 9 metros de ancho máximo posee un fondo curvo, almas laterales inclinadas y dos almas centrales paralelas verticales coincidentes con los planos de suspensión de tirantes. Se dispone un rigidizador longitudinal por alma y tres por semifondo curvo de cajón central.

La estructura posee dos platabandas superiores laterales y una central. Los diafragmas se disponen cada 3 metros, distinguiéndose los diafragmas ultra rígidos cada 9 metros coincidentes con los planos de suspensión, de los diafragmas marco tipo formados por rigidizadores transversales coincidentes con los planos de voladizos. Estos voladizos tienen un ala inferior curva de ancho variable en prolongación de la curvatura del fondo de tablero, y dan soporte a la losa de hormigón de 22 cm. Dicha losa de tablero se hormigona utilizando prelosas colaborantes de 7 cm de canto y 2,4 metros de luz fácilmente transportables, en dos anchos diferenciados para colocar en tramos de voladizos o sobre el cajón central.

El tablero se suspende cada 9 metros por una pareja de tirantes centrales separados 72 cm, con la excepción del primer tirante desde el estribo E1 de mástil y contrapeso que se coloca a 18 metros del apoyo. Los tirantes están formados por unidades de cordones de acero de pretensado de 7 alambres y 0,6”, con una potencia máxima de 31 cordones por tirante. La carga máxima de trabajo en servicio de un tirantes es de unas 350 ton, lo que supone un 42% de su carga de rotura. Estos disponen de tripe protección frente a corrosión formada por la vaina individual de polietileno de alta densidad, la inyección de cera interior, y la vaina helicoidal P.E.A.D general. Esta vaina se crea con un reborde helicoidal disminuyendo así la influencia de los vórtices de excitación aerodinámica sobre la vibración de los tirantes. Los terminales se definen con rótula en su anclaje superior e inferior eliminando cualquier posible problema de garrotes o quiebros angulares en anclajes por errores de construcción. El terminal de anclaje activo es el inferior, y el tesado se realiza así por encima de tablero, lo que plantea evidentes ventajas constructivas y de mantenimiento. Los terminales diseñados permiten el acceso para el enfilado y el tesado con gato unifilar en el caso de los terminales activos. Los tirantes se anclan al mástil por medio de dos grandes chapas triangulares de 60 mm de espesor dispuestas en la dirección del tiro. Estos elementos triangulares forman un elemento principal distintivo del diseño a la vez que concentran toda la carga de tirantes y la transmiten al mástil a través del nudo que se crea entre chapas.

El mástil está formado por dos células triangulares con una altura de 39 m incluyendo las bielas inclinadas comprimidas, los tirantes rígidos metálicos y los puntales horizontales que junto con el estribo hacen que las reacciones que llegan al terreno sean prácticamente verticales al absorber los esfuerzos horizontales. El mástil se ancla en un estribo contrapeso formado por células rellenas de terreno hasta alcanzar el peso del tiro que puede alcanzar las 6000 ton. por tirante. Las células triangulares que conforman el mástil se colocan en dos planos inclinados transversalmente hacia el nudo superior lo que les permite salvar el ancho de tablero en la base y unirse en el vértice, donde se intersecan con los chapones triangulares de tiro dando lugar al nudo. Estos pórticos triangulares están formados por elementos de ancho levemente variable en ambas direcciones pero de sección simplemente rectangular elegida de forma expresa para conseguir crear elementos de absoluta potencia y contundencia que se materializan en acero S355J2G3, y S355K2G3 para chapas de más de 25 mm. La sección metálica comprimida de la biela está rellena de hormigón en más de la mitad de su altura lo que consigue aumentar su capacidad resistente y rigidez reduciendo el espesor de chapas de forma importante. Para ello se disponen conectadores flexibles en toda la altura para asegurar la transmisión de fuerzas en la conexión acero-hormigón, y un potente conectador rígido en el punto alto de la sección mixta capaz de transmitir la compresión correspondiente a la sección de hormigón de forma localizada y poder contar con la sección completa a apenas un canto de la conexión.

El anclaje de cada uno de los tirantes rígidos al estribo debe ser capaz de transmitir el tiro de la retenida que puede alcanzar las 6.000 ton en estado límite último, para los que se disponen 50 barras pretensadas de 50 mm en la dirección del tirante. Hasta otras 50 barras pretensadas son necesarias para anclar la componente vertical en la zapata del contrapeso y zunchar transversalmente el macizo de anclaje de la retenida a los alzados inclinados del estribo que transmiten la componente horizontal del tiro.

El estribo 1 sirve a la triple misión de dar apoyo al tablero, recoger las cargas de los apoyos de bielas y anclajes de retenida de los pórticos metálicos que conforman el mástil, y materializar el contrapeso que compensa el tiro vertical de los tirantes de contrarresto. Para esto el estribo se configura como un gran cajón de paredes laterales inclinadas dividido en 20 células rectangulares. Las 16 células traseras con una dimensión aproximadamente cuadrada de 430 cm y una altura de más de 7 m se rellenan con terreno compactado sobre una gran losa de hormigón de 180 cm. El conjunto de elementos de hormigón y el peso de tierras permite hacer frente a un tiro total de hasta 12.000 ton transmitiendo la carga del contrapeso a los puntos de anclaje de los tirantes de contrarresto. El estribo 2 en el extremo opuesto recibe al tablero y a una de las rampas de acceso y da continuidad formal a la sección con voladizos de hormigón sobre un cuerpo central de apoyo remetido e inclinado.

Los procedimientos de construcción se detallan en las referencias anexas de las que informo: http://e-ache.com/modules/ache/ficheros/Realizaciones/Obra88.pdf

Para saber más:
ROP NÚMERO 3488 de mayo 2.008 de la que se compone básicamente este artículo.
En la Wikipedia se hace referencia a esta obra civil.
El Diario Montañés también se hizo eco de esta noticia.

Otras obras civiles de Arenas de Pablo en este blog son la renovación o modificación del puente de Valencia de Don Juan sobre el Esla con Marcos Pantaleón o la pasarela de Reinosa sobre el río Ebro y el Puente Nuevo sobre el río Ara en Boltaña, ambos de Arenas y Asociados.