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En las dos primeras partes de este trabajo hemos podido revisar las características del puentecómo sucedió el colapso. En esta tercera entrega intentaremos aclarar por qué se hundió.

4.- LAS CAUSAS DEL HUNDIMIENTO

En realidad, y como en casi todos los accidentes, no hubo una única causa, sino que fueron varios los factores que contribuyeron al desplome del puente. Tras el reconocimiento de los restos y algunos cálculos muy someros que hemos realizado, creemos que esos factores se reducen a estos cuatro:

4.1.- El peso del pavimento.

El peso de pavimento contemplado en el proyecto del puente [1] era el de una capa de 5 cm de espesor y 20 kN/m3 de peso específico, es decir, una carga muerta de 1,00 kN/m2. En el puente hundido, pudimos medir espesores variables de más de 20 cm en general y un espesor medio de unos 25 cm. Es decir, el puente soportaba una carga muerta de 5,7 kN/m2, casi seis veces mayor.

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El espesor de pavimento llegaba a superar los 25 cm.

Este sobrepeso de pavimento son unas 100 toneladas de más sobre el tablero, cuando éste estaba calculado para soportar un tren de carga máximo de 180 toneladas [2]. O sea, el exceso de pavimento había reducido las sobrecargas que podían circular sobre el puente al 40% de las iniciales.

4.2.- La corrosión de los alambres de pretensado.

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La corrosión había seccionado una gran parte de los alambres de las vigas de borde.

En la inspección inicial del puente, tras la caída, se podía observar que la corrosión de la armadura principal era muy evidente en las vigas de borde. Muchos de los alambres estaban, incluso, completamente seccionados desde hacia tiempo. Sin embargo, en las vigas interiores este tipo de roturas no se veían.

Tras la demolición, se pudo comprobar que, efectivamente, en las vigas más interiores la corrosión apenas había progresado. Alrededor de un 10% de los alambres extraídos de estas vigas podía presentar signos de corrosión, pero ésta era relativamente superficial. En los pocos alambres seccionados que estaban corroídos, la rotura se había producido por acción mecánica.

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Madeja de alambres extraídos de varias vigas interiores; apenas hay señales de corrosión.

Con la dificultad que entraña cuantificar el grado de corrosión sólo con un par de inspecciones visuales, estimamos que es bastante aproximada la suposición de que la reducción de sección de la armadura activa equivalía a los alambres de dos vigas. Es decir, la corrosión habría reducido la sección de armadura principal y, en consecuencia y aproximadamente, la capacidad resistente del tablero, en un 15%. Como en este puente las cargas permanentes representan el 60% de la carga total, eso significa que la capacidad para soportar cargas exteriores se había reducido alrededor de un 40%.

La conclusión es que, entre el sobreespesor de pavimento y la corrosión de las armaduras, la capacidad del puente para soportar cargas exteriores se había reducido a cero. El puente se encontraba en un estado tal que agotaba su capacidad sólo con las cargas permanentes.

Esto quiere decir que el puente se tendría que haber cerrado al tráfico. Pero ni en las inspecciones realizadas ni en los análisis de cargas admisibles de los puentes de la red se advirtió esto. De hecho, aunque sólo se estaba permitiendo el paso de camiones de menos de 45 toneladas, el puente no tenía limitación alguna de carga por ninguno de los estudios que se habían hecho en los últimos años. En el último de ellos se consideraba admisible, con algunas restricciones, el paso de camiones de hasta 120 toneladas. Esto nos debe hacer reflexionar sobre la fiabilidad de estos estudios y sobre la fiabilidad de las inspecciones realizadas. Parece evidente que es necesario cambiar la metodología de unos y otras si queremos evitar accidentes futuros.

A pesar de todo, el puente soportaba el paso de vehículos pesados, al menos hasta 45 toneladas, habitualmente ¿cómo era posible?

4.3.- El paso de vehículos pesados.

Por los coeficientes de seguridad, naturalmente. El coeficiente de mayoración de acciones con el que se calculó el puente era de 1,44 [1], por lo que todavía tenía una reserva, hasta rotura, para unas 100 toneladas de sobrecarga exterior.

Esto quiere decir que para provocar la rotura del puente debería haber pasado un vehículo de más de 100 toneladas, o haberse cruzado dos de 50 toneladas. ¿Paso ese día un vehículo de más 100 toneladas, o dos de 50 a la vez? No parece probable, aunque es una de las cuestiones que se debería haber investigado.

La otra alternativa, más plausible, es que la rotura se hubiera producido de manera independiente en cada lado del tablero. Hasta ahora nos hemos estado refiriendo a cargas totales sobre el puente, sin tener en cuenta el reparto de carga sobre las vigas, y suponiendo que los vehículos actúan sobre el eje del tablero. Pero lo cierto es que circulan por carriles que tienen una determinada excentricidad y cargan más las vigas de un lado que las del otro.

El reparto transversal en los tableros de vigas es reducido (aunque, en este caso, no tanto, al estar las vigas muy próximas entre sí). Por eso sería posible que un vehículo hubiera pasado en un sentido, provocando la rotura de las vigas de ese lado, y posteriormente el mismo vehículo, o uno similar, hubiera circulado en sentido contrario, colapsando las vigas del otro lado.

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En primer plano, la explanada de giro de los camiones. Al fondo, el nuevo puente (Google Street View).

Esta situación parece casi tan poco probable como las anteriores, si no fuera porque los vecinos de la zona nos dieron una explicación razonable. Al parecer, por aquellos días se estaba realizando el movimiento de tierras de una urbanización situada a menos de 1 km del puente, en la margen izquierda de la M-527, muy cerca de la N-VI. Camiones cargados con tierras que accedían desde la N-VI a la M-527 y no podían entrar directamente a la urbanización por estar prohibido el giro a la izquierda, llegaban hasta el puente y usaban la explanada existente en la margen derecha para hacer el cambio de sentido y acceder a las obras, por lo que pasaban dos veces sobre la estructura, primero en un sentido y luego en el otro. Según los vecinos, esta operación la habían realizado las últimas semanas un buen número de camiones; pudimos confirmar la veracidad de este aserto cuando contemplamos, pocos días después del accidente, los importantes terraplenes recién ejecutados que se levantaban en las obras de la urbanización.

También refuerza esta hipótesis el hecho de que la rotura del puente, como se puede ver en las fotos previas a la caída, presentaba una evidente simetría axial.

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Las roturas de las vigas tenían una configuración antisimétrica respecto al eje del tablero.

El puente no tenía limitación alguna de carga; en esas condiciones los camiones de transporte de tierras pueden circular sin necesidad de autorización especial siempre que no superen las 38 toneladas. Esos camiones no habían solicitado autorización especial alguna ¿superaban las 38 toneladas? No lo sabemos, pero es una posibilidad, porque no es raro que este tipo de portes se sobrecarguen, y a veces de manera importante. Es algo que, en todo caso, se debería haber investigado, cosa, por otro lado,  muy sencilla de hacer en una obra localizada y controlada.

Para que la rotura hubiera cursado de esta forma, era necesario que el vehículo, o los vehículos, que la provocaron, tuvieran un peso algo mayor, tal vez entre 50 y 60 toneladas, por lo menos si ésta se produjo por agotamiento de la armadura activa a flexión.

La cuestión que queda por analizar es: ¿dada la tipología del tablero, es posible que hubiera un modo de fallo que se produjera a cargas más bajas?

4.4.- La tipología estructural.

La tipología del tablero tiene elementos especialmente débiles, como las juntas entre dovelas, la conexión vigas-losa o la propia  losa  de compresión -ejecutada con hormigón de muy mala calidad (16 MPa) y sin armadura longitudinal-. Pero en los tanteos que hemos realizado, el fallo de estos componentes a cortante o a rasante no se produce con cargas inferiores que la rotura a flexión.

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En el colapso sólo se produjeron roturas locales por esfuerzos rasantes.

Se puede decir, por tanto, que la tipología del tablero no ha influido sensiblemente en el modo de fallo ni en el valor de la carga crítica que lo ha producido. Donde sí ha tenido una influencia decisiva es en la corrosión de las armaduras activas; y no tanto la tipología como los defectos de fabricación que dicha tipología arrastraba en sus inicios, fundamentalmente la deficiente inyección de los conductos de pretensado y la mala ejecución de las juntas.

También hay que incluir en este apartado las particularidades del cálculo de estos tableros, ya que la Instrucción que se aplicaba para estimar las sobrecargas de cálculo era la de 1956 [2], que prescribe el uso de trenes de carga formados por camiones de 20 toneladas y por tanques de 60 toneladas. En el proyecto del puente se impuso que las juntas permanecieran íntegramente comprimidas frente a los trenes de camiones, pero se admitía descompresión con los trenes de tanques, asumiendo que el puente se fisurará, pero las grietas se cerrarán, ya que con las sobrecargas habituales (camiones de 20 toneladas) la fibra inferior permanece comprimida (pág. 31 del Anejo de Cálculo [1]).

Eso nos parece un error de concepto. Por un lado, la apertura de unas juntas separadas 2 metros va a ser del orden 10 veces mayor que la de las fisuras de un puente monolítico. Por otro lado, suponer que una junta abierta entre dos materiales se va a cerrar completamente cuando vuelva a estar comprimida, es muy discutible. Además, con las hipótesis de proyecto, la compresión en la fibra inferior de las vigas bajo las cargas permanentes resultaba ser sólo de unos 3 MPa (en las vigas prefabricadas actuales esta compresión se mueve entre 7 y 10 MPa). La debilidad de unas juntas con ese diseño es evidente. Si además el material de relleno de las juntas es de mala calidad y está mal compactado, y el de las vainas casi no existe, como era el caso, la acción del agua va a resultar demoledora para las armaduras, como así ha sido.

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Como nuestro puente tenía, además, un exceso de pavimento de unas 100 toneladas, lo más probable es que algunas de las juntas centrales se encontraran traccionadas y abiertas desde hace tiempo.

A modo de resumen, y para acotar el peso que ha tenido cada uno de estos factores en el colapso, hemos representado en el siguiente gráfico la evolución en el tiempo de la capacidad del puente de soportar sobrecargas. Para la obtención de los esfuerzos hemos considerado los trenes de la Instrucción de 1956 y algunas grúas móviles actuales, cada uno con su particular disposición de ejes y cargas por eje, actuando sobre todo el ancho del tablero.

Respuesta en el tiempo

Envejecimiento del puente y reserva resistente ante sobrecargas.

La línea verde representa los esfuerzos debidos a sobrecargas que el puente puede resistir, manteniendo los coeficientes de seguridad de proyecto. Los primeros años tras su construcción el puente admitía un momento de hasta 4.000 kNm en condiciones de servicio (equivalente a dos grúas de 60 toneladas cada una situadas en paralelo sobre el puente).

En 2015 el puente había perdido un 15% de su capacidad resistente, debido a la corrosión de su armadura activa. Eso implica que la capacidad para soportar cargas exteriores se había reducido en un 40%. Los sucesivos reafirmados del tablero (línea azul) se habían comido el 60% restante, con lo que a fecha de 2015 el puente se debería haber cerrado al tráfico, porque no admitía sobrecarga alguna en las condiciones de seguridad que prescribe la normativa.

Sin embargo, y gracias a los coeficientes de mayoración de acciones, la reserva resistente del puente antes de rotura todavía era considerable (3.300 kNm, equivalente a dos grúas de 48 toneladas cada una situadas en paralelo sobre el puente).

4.5.- Conclusiones.

Decíamos en la primera parte que el hundimiento de cualquier estructura representa un fracaso evidente de los organismos encargados de su conservación y mantenimiento. Pero también saca a la luz debilidades ocultas de nuestros tipos estructurales y revela nuestros propios errores, o nuestras propias dudas, en la conservación y el mantenimiento de esas estructuras. Unas y otras pasan a ser puntos sensibles de los sistemas de gestión, puesto que el accidente trastoca nuestra percepción de ellos, la hace problemática. Por eso reclaman una reflexión profunda por parte de las Administraciones, empresas y profesionales implicados. Sólo así podemos hacernos cargo de ellos de manera más eficaz (es decir, más segura). Estamos obligados a asumir nuestra propia responsabilidad en un accidente para poder también reconocer sus enseñanzas. En el caso del puente de la carretera M-527, estos puntos sensibles que debemos enfrentar ineludiblemente, son, a mi juicio, los siguientes:

1.- La tipología de vigas prefabricadas construidas por dovelas. Tras todo lo expuesto, resulta casi obvio decir que se deberían realizar, de manera urgente, inspecciones especiales de los puentes de dovelas ejecutados en los años cincuenta y sesenta que aún se encuentren en servicio; también de las cubiertas. Es muy posible que la inyección de los conductos de postesado sea deficiente y que los alambres estén corroídos, sobre todo los más expuestos a la acción del agua.

Estas patologías podrían afectar también en parte a los puentes de voladizos sucesivos construidos durante la década de los sesenta. Aunque son puentes de mayor entidad y el control en obra posiblemente fuera mayor, tenían los mismos dos puntos débiles que el puente hundido, cuya ejecución todavía era problemática para la incipiente tecnología de la época: la inyección de las vainas de postensado y la junta entre dovelas, especialmente en el caso de juntas húmedas rellenas con hormigón retacado. Parece aconsejable investigar hasta qué punto han podido producirse deterioros similares a los descritos en este artículo.

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Trenes de carga de la Instrucción de 1956 [2].

Si, además, el cálculo del tablero se hizo prescindiendo de las sobrecargas de tanques (trenes 3 y 4 de la Instrucción de 1956 [2]) o permitiendo la apertura de las juntas con dichas sobrecargas, como en el de la M-527, es posible que, aunque el puente se encuentre en buen estado, para algunas luces sea necesario establecer una limitación de carga.

2.- El sobreespesor de pavimento. Es un clásico, pero está presente en muchos colapsos y hay que recordarlo siempre; hace no tantos años era relativamente habitual realizar sucesivos pavimentados sin fresar los anteriores. Sólo 20 cm de sobreespesor de pavimento pesan más que la sobrecarga uniforme de cálculo. En un puente de 20×10 metros son 92 toneladas extras, que reducen a la mitad las sobrecargas que el puente es capaz de soportar.

3.- El control de los vehículos pesados. Otro clásico. Es un hecho que muchos vehículos especiales circulan, a determinadas horas en que la vigilancia es mínima, sin la correspondiente autorización. La vigilancia y el control de estos viajes que realiza la Dirección General de Tráfico tienen que ser elementos fundamentales en la prevención de accidentes como el que nos ocupa. Hace menos de un mes se produjo en Italia, cerca de Milán, el hundimiento de un paso superior por el paso de un camión de 108 toneladas. Las imágenes son más elocuentes que cualquier observación que podamos hacer.

4.- La gestión del mantenimiento y la conservación de los puentes. Los sistemas de gestión de obras de paso que se están aplicando en las distintas Administraciones de carreteras están basados en la realización sistemática de inspecciones, en general visuales [3]. Es una metodología básicamente reactiva: sólo se actúa cuando se detecta un problema, o mejor, cuando el problema se hace visible. Pero hay deterioros que afectan a la capacidad resistente y no son visibles, como los procesos iniciales de corrosión o como la corrosión avanzada que acabamos de ver en nuestro puente. Y lo interesante es que los mecanismos de deterioro por corrosión están descritos y son conocidos.

Por eso creo que la conservación debería ser proactiva y no reactiva. Las inspecciones básicas periódicas, realizadas de forma indiscriminada, son útiles en los estadios iniciales del sistema de gestión, o para detectar patologías sobrevenidas, como pérdidas de aparatos de apoyo, socavaciones en la cimentación o impactos de vehículos. Imprevistos, en definitiva.

Pero la evolución de la pérdida de capacidad resistente de una estructura con el tiempo depende de fenómenos físicos conocidos y, por tanto, susceptibles de ser predichos mediante modelos matemáticos. Y esos modelos existen y se pueden implementar. Disponiendo de esas herramientas, no parece muy serio basar la evaluación estructural en una simple inspección visual. Por el contrario, debería ser el resultado de una estrategia global, que incluya una clasificación del patrimonio por épocas y por tipologías, la implementación de modelos de deterioro en los distintos tipos y su calibración mediante ensayos selectivos en estructuras representativas de cada tipo y de cada ambiente.

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Modelo oficial de tablero recto para carreteras de tercer orden de la colección Zafra (1921) [4].

Un ejemplo de lo que queremos decir lo tenemos en los puentes de hormigón de la primera época. En Madrid, y en toda España, la tipología más antigua de hormigón armado, en tramos rectos de luces medias, es el tablero de sección bi o trijácena, que Juan Manuel de Zafra fijaría en los modelos oficiales de 1921. Son puentes que datan de 1910 a 1930 y de los que hay un buen número de ejemplares en casi todas las redes del país (sobre todo, en las redes locales). En la fotografía inferior se puede ver uno de ellos.

Como el de la foto, muchos de estos tableros se encuentran en un relativo buen estado y no presentan señales de corrosión preocupantes, pero lo más probable es que sus armaduras sufran un grado de corrosión avanzado.

Efectivamente, si aplicamos el modelo recomendado por la EHE-08 para la estimación del desarrollo de los procesos de deterioro relacionados con la corrosión de armaduras, en ambientes sólo medianamente agresivos estos puentes están cerca de lo que dicho modelo califica como una “pérdida de sección inadmisible”.

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Puente de la carretera M-625 sobre el río Guadalix, en Guadalix de la Sierra; un ejemplo canónico de la tipología de tramo recto de la colección Zafra.

A la vista de esto, lo que nos debería preocupar ahora mismo es la solución que vamos a dar a estos puentes en un plazo medio o corto, tal vez en esta misma década. En realidad, estos puentes ya se están rehabilitando en muchas Administraciones, pero no de un modo sistemático. No sólo los aludidos de la colección Zafra (aquí), también sus contemporáneos en arco de la colección de Ribera (aquí) y los de la década siguiente, entre los que ocupan un lugar destacado los de la colección de Fernández Casado de altura estricta (aquí y aquí). Parece que ha llegado el momento de empezar a pensar en los primeros pretensados, los de los años cincuenta y sesenta, por lo menos aquéllos que se construyeron por dovelas.

5.- LA INFORMACIÓN Y LA TRANSPARENCIA

Dos años antes del colapso del puente sobre el Guadarrama, se había caído un puente en los Estados Unidos, en el estado de Washington. El vano que se vino abajo tenía una luz de 49 metros. Aunque de estructura metálica, este puente era de la misma época que el nuestro y el hundimiento se produjo también por el paso de un camión con exceso de carga que, además, impactó con su caja sobre los arriostramientos laterales de la celosía superior. También concurría una cierta negligencia de la Administración propietaria, conocedora de que esas riostras carecían de elementos redundantes que evitaran el pandeo del cordón superior comprimido (y, en consecuencia, un colapso global frágil), si un impacto las dañaba seriamente. Tampoco hubo que lamentar muertes ni accidentados graves.

A las pocas horas del suceso, el Departamento de Transportes del Estado (WSDOT) abrió un canal especial en su página web para informar al público día a día de los avances en el conocimiento de las causas del accidente y en la reconstrucción del puente y de las vías alternativas más recomendables. Daba información diaria en Twitter y Facebook, e incluso a través de una aplicación de móvil que también facilitaba las mejores rutas alternativas en tiempo real. La Brigada de Investigación de Accidentes de la policía del estado inició una investigación sobre el siniestro y presentó sus conclusiones en noviembre de 2014. Se informaba periódicamente sobre los progresos de la solución provisional que se construyó para restablecer el tráfico en el menor plazo posible y de la solución definitiva que se ejecutó unos meses después. Se informó puntualmente de los costes de ambas soluciones, tanto de los estimados inicialmente como de los finales. Pero también de los costes directos del cierre del puente, es decir, del impacto económico provocado por tener que modificar su ruta durante los meses que duró la reparación los vehículos que antes lo utilizaban.

Colapso del puente sobre el río Skagit  (blogs.seattletimes.com).

El Estado demandó al conductor del camión, a la empresa transportista y a la empresa que encargaba el transporte, reclamando los costes de la reparación. Todo ello fue de dominio público según sucedía. Además, el WSDOT ha dejado perfectamente documentado el proceso de reparación en varias series de fotografías (el colapso y la solución provisional, la ejecución de la solución definitiva y la solución empleada para aumentar el gálibo vertical en los carriles laterales).

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Portada del informe sobre el accidente del NTSB [5].

Pero la cosa no acaba aquí. En Estados Unidos existe un organismo público federal, independiente de los distintos departamentos estatales de transporte, dedicado a investigar los accidentes ocurridos en cualquier medio de transporte, determinar sus causas y emitir recomendaciones que puedan evitar accidentes similares en el futuro, el National Transportation Safety Board (NTSB). En julio de 2014, poco más de un año después del accidente, el NTSB emitió su informe sobre el colapso del puente del río Skagit. Tras analizar las causas, incluía más de 15 recomendaciones dirigidas a la Administración Federal de Transporte, a los Departamentos de carreteras de todos los Estados y a las principales asociaciones relacionadas con la gestión de las carreteras y con la fabricación, gestión y seguridad de los transportes pesados. Entre ellas, proponía elaborar una guía de buenas prácticas para prevenir impactos en puentes por exceso de gálibo de los camiones, diseñar señales especiales de limitación de gálibo, revisar los gálibos libres de todos los puentes de la red, revisar los procesos de autorización de vehículos pesados, etc, etc. [5].

Y tampoco este fue el final. La puesta a disposición de la comunidad técnica de todos los detalles relacionados con el accidente posibilitó que ingenieros del ámbito universitario desarrollaran sus propias líneas de investigación sobre el colapso y pudieran ofrecer, a su vez, nuevas aportaciones sobre control de gálibos y de vehículos pesados, pero también sobre sistemas de refuerzo de puentes de la misma tipología frente al impacto de vehículos (por ejemplo, este trabajo de la universidad de Illinois publicado en junio de 2016 [6]).

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El puente sobre el río Guadarrama, el 17 de junio de 2015.

Volvamos ahora a nuestro puente sobre la M-527. La demolición se hizo inmediatamente y las obras del nuevo tablero, de vigas prefabricadas convencionales, se realizaron a buen ritmo. En septiembre de 2015, cuatro meses después del accidente, se volvió a abrir la carretera. Pero no sabemos cuanto ha costado, ni si la Comunidad ha hecho alguna investigación sobre el siniestro o algún intento de reclamar los gastos a los transportistas que presuntamente provocaron la rotura, o si lo va a hacer. Todo parece indicar que no. La página web de la Comunidad de Madrid no difundió noticia alguna, ni sobre el colapso ni sobre la reconstrucción. Yo, al menos, no la he encontrado. Ni un solo informe, comunicado, estudio o investigación oficial.

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Página web de la Comunidad de Madrid (madrid.org).

El 28 de mayo de 2015, los ciudadanos de la Comunidad de Madrid sufrimos una pérdida de patrimonio inesperada, pero no sabemos cuanto nos ha costado porque los políticos a quienes pagamos para que conserven ese patrimonio ni siquiera nos han informado del accidente. Ni nos han explicado las causas, ni sabemos si se puede recuperar ese dinero, ni si supone un riesgo atravesar otros puentes porque están en condiciones parecidas y también pueden caer. Otras Administraciones, como las de Estados Unidos, sí tienen la costumbre de hacerlo. Se podrá alegar que el puente de Washington estaba en una vía de gran capacidad (más de 71.000 vehículos diarios) y éste en una carretera local (aquí “sólo” afectaba a unos 4.000 usuarios cada día). Pero si no se hace cuando es tan fácil hacerlo y tiene tan poca repercusión pública ¿tenemos que pensar que se haría en otras circunstancias más comprometidas?

La respuesta a esa pregunta sólo puede ser negativa. Porque si el estado de Washington informa a sus ciudadanos no es porque se les haya caído un puente. Es porque son muy conscientes de que informar es una parte fundamental de su razón de ser, como lo es el interés social y el servicio a su comunidad. Solo hay que entrar en la página web del Departamento de Transportes para ver lo que es la auténtica vocación por la transparencia. En la pestaña Projects se da información de todas las actuaciones del Departamento, sin priorizar ninguna, de las realizadas y de las por realizar. Veámoslo con un poco de detalle, porque merece la pena. En la página de proyectos finalizados (Completed Projects) se da cuenta de las obras terminadas en los últimos tres años, incluyendo el coste final de cada una, los motivos de su ejecución y los beneficios que reporta a la comunidad. Y en las obras en marcha (Project Delivery Reports) es fácil encontrar todos los gastos por trimestres con las variaciones respecto al presupuesto previsto (por ejemplo, aquí los del programa de construcción de autopistas). Además, el Departamento de Transportes tiene una cuenta en flickr accesible a todo el público mediante la que documenta fotográficamente todas las obras que realiza.

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Una jornada de información a los vecinos sobre un proyecto del WSDOT (www.wsdot.wa.gov).

Con los proyectos futuros, el respeto al ciudadano es el mismo: se informa de los programas que se quieren desarrollar desde el comienzo y se facilitan todos los documentos del expediente según se van generando (por ejemplo, aquí), desde la justificación de la necesidad de la actuación hasta los Estudios de Impacto Ambiental (aquí), el Estudio de Alternativas (aquí), Estudios de Accesos (aquí), los plazos de cada tramitación o los intercambios de información con otras Administraciones; se realizan jornadas de información en las que se explica a los vecinos la actuación; se explicitan los criterios que se seguirán en la toma de decisiones y se facilita a los ciudadanos el nombre y el teléfono del Director del proyecto, para que puedan informarse personalmente (por ejemplo, aquí). En cambio, aunque la hemos buscado, no hemos encontrado una foto del gobernador del Estado inaugurando una carretera o el curso escolar.

Si tras ver ese ejercicio de democracia participativa y cotidiana entramos en la página de la Consejería de Transportes de la Comunidad de Madrid, la comparación es cruel. No es posible encontrar algo parecido. Sólo notas de prensa arbitrarias sobre las actuaciones que interesa destacar. Aparte de ellas, no me ha sido posible encontrar una relación de las obras y proyectos que están en marcha. Ni de los Estudios Informativos. No sabemos qué programas se están elaborando; no conocemos los planteamientos de la Comunidad de Madrid en materia de carreteras, ni sus prioridades (porque, entre otras cosas, la Comunidad lleva, forzando el espíritu y la letra de la ley, más de 20 años sin aprobar un Plan de Carreteras). Sí es verdad que muchos de estos documentos se pueden obtener en el Portal de la Contratación Pública, pero éste es un servicio de difícil acceso para el ciudadano de a pie, dirigido más a las empresas que a los vecinos, en el que la información no se presenta de manera agrupada y sistemática porque no se ha pensado para que el ciudadano tenga una visión general ni un control sobre las obras en las que se invierten sus impuestos.

En el sector de la obra pública, donde la corrupción es sistemática, la Administración que dice combatirla mantiene una opacidad importante. No es que no informe a sus ciudadanos mensualmente de hasta donde va el último euro pagado ese mes en cada contrato público, como sería su obligación, es que ni siquiera encontramos una relación de esos contratos, por cuánto se han adjudicado ni a qué se dedican. Por supuesto, no se dice que una de las mayores partidas de la Dirección General de Carreteras, casi 100 millones anuales, es para el pago de las obras de la M-45, una carretera que se construyó hace 15 años y que se presupuestó en menos de 400 millones de euros, pero por la que ya hemos pagado más de 1.000 millones (y lo que nos queda) porque se firmó un contrato leonino con las grandes constructoras. El problema es que esta opacidad, que en todos los casos favorece la corrupción y es una falta de respeto al ciudadano, en algunos casos, como el que motiva este artículo, también puede poner en peligro la seguridad de la gente. Por eso reclamamos desde aquí un informe oficial de la Comunidad de Madrid que ponga a disposición de la comunidad técnica toda la información disponible sobre el accidente.

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El portal de transparencia de la Comunidad de Madrid (madrid.org/transparencia).

Poco después de abierta de nuevo al tráfico la carretera M-527, se inauguraba a bombo y platillo el portal de transparencia de la Comunidad de Madrid. Da información sobre la ejecución mensual de las partidas presupuestarias y pone a disposición de los ciudadanos un canal a través del cual pueden solicitar información adicional. Pero, en el fondo, nada ha cambiado. Porque la transparencia no es una sección de ruegos y preguntas en una página web; es una actitud de reconocimiento por parte de políticos y funcionarios de que están obligados a dar cuenta de todas sus actuaciones a los ciudadanos; es una sensibilidad y una voluntad de servicio a la sociedad de las que esta Administración (también las anteriores) carece.

Javier Parrondo

NOTAS:

[1] Alfredo PÁEZ BALACA: “Puente sobre el río Guadarrama en Villalba (Madrid)“. Madrid, 1957 (consiste en el Anejo de Cálculo y tres planos del Proyecto original).

[2] Álvaro DEL CUVILLO y Ramón DEL CUVILLO: “Trenes de carga de puentes de carretera“. Revista de Obras Públicas, nº 3.424. Madrid, 2002.

[3] El mantenimiento y la conservación de las estructuras de las distintas redes de carreteras están basados, en general, en el Sistema de Gestión de Obras de Paso implantado por la Dirección General de Carreteras del Ministerio de Fomento, cuya metodología se recoge en las tres publicaciones siguientes:

[4] Eugenio RIBERA: Puentes de fábrica y hormigón armado. Tomo IV (cap. III: Modelos oficiales de puentes). Madrid, 1932.

[5] NTSB: “Collapse of the Interstate 5 Skagit River Bridge Following a Strike by an Oversize Combination Vehicle. Mount Vernon, Washington. May 23, 2013“. 15 de julio de 2014.

[6] Timothy D. STARK, Rahim BENEKOHAL, Larry A. FAHNESTOCK, James M. LaFAVE, JIAJUN He y Cody WITTENKELLER: “I-5 Skagit River Bridge Collapse Review“. ASCE, 2016.

 

REFERENCIAS:

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 2.- EL COLAPSO

  • 28 de mayo de 2015

El puente no se derrumbó el 28 de mayo exactamente, pero sí colapsó ese día. La deformación del tablero se hizo muy evidente y por la tarde, sobre las 20.00 horas, se cerró al público.

De acuerdo con los testimonios recogidos por el periodista de El País Pablo León [1], las primeras roturas de consideración debieron de producirse hacia las 19.00 horas. Estas roturas provocaron una flecha importante en el centro del tablero y la apertura de dos grandes grietas transversales en el asfalto (coincidentes con los extremos del tablero, como consecuencia del giro de las vigas en sus apoyos, ya que el firme era continuo y carecía de juntas de dilatación en los estribos).

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El puente, ya cortado al tráfico y poco antes de desplomarse (29 de mayo a las 13 horas).

El conductor de uno de los vehículos que circuló sobre el puente en ese estado llamó al servicio de emergencias, gracias a lo cual pudo cortarse la carretera en poco tiempo. Pero durante ese tiempo otros muchos vehículos debieron de cruzar el puente colapsado con un riesgo evidente. Aunque se trata de una carretera local, es una vía bastante transitada (4.037 vehículos diarios en 2015 [2]); afortunadamente, no debió de pasar ningún vehículo excesivamente pesado.

  • 29 de mayo de 2015

A la mañana siguiente el puente continuaba en un estado similar. Las fotografías que siguen están tomadas hacia las 13 horas del día 29 de mayo, pocas horas antes del derrumbe (todas las fotos de esta entrada son del autor del post).

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La calzada, cortada al tráfico y con una deformación evidente.

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Al observar el tablero desde el río, se podía comprobar que la rotura había comenzado por las vigas de borde. Al menos tres o cuatro vigas por cada lado estaban completamente seccionadas por alguna junta del tercio central y si no habían caído al cauce era porque las dovelas se mantenían colgadas de la losa de compresión. El peso de estas vigas, el de todo el tablero, era soportado sólo por las vigas centrales, cinco o seis en el mejor de los casos, que  se mantenían íntegras pero con deformaciones muy importantes.

La flexibilidad de este esquema estructural era tal que ligeras ráfagas de viento hacían oscilar verticalmente el tablero de manera ostensible, sobre todo las vigas de borde, que vibraban con amplitudes importantes, del orden de varios centímetros.

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Puente M527 sobre el Guadarrama 009

Las vigas centrales debían estar muy descomprimidas y haber sufrido deformaciones plásticas, ya que de otra forma no es posible registrar una flecha tan acusada. En las fotografías tomadas desde el río se puede apreciar que sus juntas están muy abiertas, aunque las vigas todavía mantienen la continuidad gracias a los cordones de pretensado, que aun no han roto o no han plastificado excesivamente como sí lo han hecho en las vigas de borde. El tablero se desplomó esa misma tarde, al parecer sin ayuda externa, cuando las vigas centrales no fueron capaces de resistir el peso del tablero y el pavimento.

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El puente, horas antes de desplomarse.

 

  • 5 de junio de 2015

Una semana más tarde pudimos examinar los restos del puente hundido. Todas las fotografías que se aportan a continuación pertenecen a ese día, 5 de junio.

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Los macizados de anclaje del pretensado por uno de los extremos de las vigas.

Comenzamos por la viga de borde, cuya rotura era evidente desde el primer momento en que se cortó la carretera.

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La rotura de la viga de borde.

La rotura había sido un fallo a flexión, debido al agotamiento de la armadura de tracción. La mayoría de los alambres de pretensado estaban rotos.

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Rotura local, por esfuerzo rasante.

Al perder la viga su continuidad, se había producido también lo que parece una rotura local por rasante en la conexión de la viga con la losa, aparentemente por mera incompatibilidad de deformaciones entre la viga partida y la losa. La rotura se había propagado horizontalmente, por la superficie de área mínima, a través del hormigón monolítico de la losa de compresión, y no por la interfaz entre viga y losa. La curiosa junta entre el hormigón de la dovela prefabricada y el hormigón de la losa vertido “in situ” que comentamos en la parte I se había comportado perfectamente.

La corrosión de la armadura principal era muy evidente en esta viga de borde. Muchos de los alambres estaban completamente seccionados desde hacía tiempo.

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Corrosión de los alambres en el otro lado de la junta.

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Corrosión de los alambres en uno de los lados de la junta.

 

De la lechada de cemento que, según el proyecto, debía rellenar las vainas, apenas había trazas, ni en el interior de los conductos, ni alrededor de los alambres que estaban fuera de ellos.

El material de las juntas (“mortero de supercemento bien compactado”, según el proyecto original [3]) no se debió de compactar tan bien como pedía el proyecto; a simple vista se apreciaba que era mucho más poroso que el hormigón de las dovelas.

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La junta de 14 mm de mortero de “supercemento”.

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No todos los alambres estaban seccionados por la corrosión.

 

La carbonatación de ese material era evidente, sobre todo en la cara inferior de la junta, donde se acumulaban los depósitos de carbonato cálcico. Además de la porosidad, lo que ha debido de acelerar el fenómeno es la apertura de la junta al producirse la descompresión de la fibra inferior, ya que los depósitos eran mayores hacia el centro del vano. Esta apertura de la interfaz entre el material de la junta y la dovela, no se cierra al volverse a comprimir la fibra, como puede hacerlo una fisura en una pieza monolítica de hormigón.

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Señales de carbonatación en la cara inferior de las juntas.

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Vigas interiores. Desagüe y carbonatación en la junta.

Los alambres de las vigas interiores que se encontraban a la vista presentaban corrosión generalizada, pero superficial, que no parecía haber provocado pérdidas de sección.

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Corrosión generalizada en los alambres de una viga interior.

3.- LA DEMOLICIÓN

  • 15 de junio de 2015

La demolición de la estructura se realizó el día 15 de junio. Fue una demolición mecánica indiscriminada, realizada con maquinaria pesada (palas excavadoras con martillo neumático), que duró apenas una mañana.

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Demolición del puente, el 15 de junio de 2015.

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Martillo picando el extremo de una viga.

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Martillo picando la losa superior. Delante se aprecian los alambres de 5 mm que constituían el pretensado de esta losa.

No se obtuvieron mapas de la corrosión de los alambres, que permitieran registrar si ésta era generalizada o se había concentrado sólo en las juntas más expuestas o también en otras zonas sensibles, qué gravedad había alcanzado en ellas y cuál era la pérdida de sección en cada caso.

Tampoco se obtuvieron muestras de la lechada de cemento que, según el proyecto, rellenaba los conductos de pretensado, ni se identificaron las zonas (evidentes, tras la inspección en campo) en las que no había penetrado esta lechada.

Ignoro si se extrajeron probetas o muestras del resto de materiales, y si se realizaron, al menos, ensayos de porosidad, carbonatación, cloruros o resistencia a compresión en los hormigones y morteros, o de tracción e intensidad de corriente en las armaduras. Parecería lógico haberlo hecho, pero, por la forma en la que se llevó a cabo la demolición, tiendo a pensar que no se hizo.

  • 17 de junio de 2015

Los escombros se mantuvieron durante varios días junto al río, antes de que los transportaran a vertedero. Eso nos permitió realizar otra inspección de los restos dos días después, que confirmó las observaciones anteriores y que se resumen a continuación. Las siguientes fotografías son de ese día.

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    Dispositivo de anclaje de nueve alambres de una viga.

    Los alambres de pretensado no estaban trenzados helicoidalmente formando cordones, como luego sería habitual. Eran alambres individuales con un anclaje común.

  • Apenas había señales de la lechada de mortero que debería rellenar las vainas alrededor de los alambres que se habían extraído.
  • En la mayor parte de los alambres la corrosión era mínima y, en general, superficial. No se apreciaban pérdidas de sección. Las siguientes fotografías de algunas de las madejas son representativas del estado de la mayoría de los alambres de pretensado.

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Madejas de alambres de vigas y losa

  • En los pocos alambres seccionados que encontramos que presentaban señales de corrosión más acusada, la rotura se había producido por acción mecánica.
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Algunos alambres corroídos que habían roto a tracción.

  • No detectamos ningún fallo del anclaje. Todos los dispositivos de anclaje que vimos se encontraban en un estado aceptable y todavía conservaban todos los alambres.
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Dispositivo de anclaje de viga (9 alambres).

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Dispositivo de anclaje de viga (3 alambres).

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Dispositivos de anclaje de la losa.

Hasta aquí la información que hemos podido reunir sobre el puente y su rotura. A partir de ella, en la tercera y última entrega trataremos de acotar y ponderar las causas del accidente.

Javier Parrondo

NOTAS:

[1] Pablo LEÓN: “Se parte en dos un puente de la carretera de Villalba a El Escorial“. El País, 8 de junio de 2015.

[2] 2015 Tráfico. Dirección General de Carreteras e Infraestructuras de la Comunidad de Madrid. Madrid, 2016.

[3] Alfredo PÁEZ BALACA: “Puente sobre el río Guadarrama en Villalba (Madrid)“. Madrid, 1957 (consiste en el Anejo de Cálculo y tres planos del Proyecto original).

 

REFERENCIAS:

Vamos a terminar esta no premeditada serie sobre puentes de la cuenca alta del río Guadarrama con uno que ya no existe; estaba situado unos 12 kilómetros aguas arriba del puente de Herrera, en el municipio de Guadarrama, y colapsó el 28 de mayo de 2015. Como siempre, todas las fotos e imágenes de las que no se cita la procedencia, son del autor.

El texto se va a publicar en tres partes. Esta primera es similar a otras entradas de este blog: se presentará el puente y sus peculiaridades en el contexto tecnológico de la época; la segunda parte se centrará en el hundimiento propiamente dicho y la tercera en las posibles causas del mismo.

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El puente, desde el río Guadarrama, el 3 de junio de 2015.

También haré en esa última parte una crítica que me parece necesaria. Un accidente como éste es un fracaso absoluto y sin paliativos del Sistema de Gestión de Estructuras y de los procedimientos de vigilancia y control de los Transportes Especiales que circulan por ellas. Y no se trata ya de que se haya perdido un ejemplar interesante de nuestro patrimonio industrial; es que se ha puesto en peligro de manera grave la seguridad de los usuarios.

Me parece evidente que una rotura de estas características debería provocar una revisión en profundidad de nuestros sistemas de gestión de puentes y de las metodologías de inspección y de evaluación que se están aplicando.

También debería servir para mejorar nuestro conocimiento de las estructuras de la red de carreteras y de las patologías que les afectan. Y, muy particularmente, de la corrosión de las armaduras activas, que cursa de forma diferente que en hormigón armado, sin apenas dar señales externas y con un riesgo de colapso frágil muy superior.

Esta va a ser la patología predominante de nuestros puentes los próximos años, y donde deberán concentrarse las actuaciones preventivas y las operaciones de refuerzo y reparación. Hay que recordar que el tablero de hormigón pretensado es la tipología abrumadoramente más numerosa entre los puentes de la red de carreteras del territorio nacional.

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El puente, desde la carretera M-527, el 3 de junio de 2015.

Poner a disposición del público y de los especialistas toda la información relativa a este suceso no es sólo una obligación política de la Administración competente para con los ciudadanos a los que debe rendir cuentas. Es, muy especialmente, un deber moral que puede evitar futuras situaciones de riesgo para los usuarios de las carreteras de ésta y otras redes del Estado.

El problema es que oficialmente este accidente, como tantos otros, no ha existido. La opacidad con la que se han tratado tradicionalmente estas catástrofes en nuestro país revela un desprecio al ciudadano inadmisible en una Administración pública (cuando, además, los accidentes se producen durante la construcción de las obras, la ocultación de la información puede ser casi absoluta, instaurada por contratistas cuyo único interés es económico, auspiciada por Administraciones como poco laxas y siempre con la colaboración de profesionales sumisos que olvidan con admirable desenvoltura sus obligaciones deontológicas y su compromiso con el bien común y el interés público).

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El puente, desde el río;  3 de junio de 2015.

Este post no puede suplir la dejación de responsabilidad de la Administración, pero sí intenta hacer lo que ésta no ha hecho en año y medio: facilitar toda la información a la que se ha podido acceder sobre el siniestro. El texto se ha dividido en cinco puntos, según el siguiente índice. Los cuatro primeros son de carácter más técnico y pueden obviarlo los no especialistas o los no interesados en la tecnología de los puentes.

El último pretende concernir a todo el mundo. Intenta ser una llamada de atención sobre las responsabilidades y actuaciones que cualquier Administración de carreteras debería asumir, de oficio, ante un accidente de este tipo. Pero también sobre los derechos de los ciudadanos, y esa tarea “política” de conquistarlos día a día que los ciudadanos debemos acometer cuando los políticos no los reconocen o no los respetan.

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ÍNDICE

1.- EL PUENTE.

1.1.- La tipología y el autor.

1.2.- El proyecto y la construcción.

1.3.- El mantenimiento.

2.- EL COLAPSO.

3.- LA DEMOLICIÓN.

4.- LAS CAUSAS DEL HUNDIMIENTO.

4.1.- El peso del pavimento.

4.2.- La corrosión de los alambres de pretensado.

4.3.- El paso de vehículos pesados.

4.4.- La tipología estructural.

4.5.- Conclusiones.

5.- LA INFORMACIÓN Y LA TRANSPARENCIA.

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1.- EL PUENTE

1.1.- La tipología y el autor

El puente tenía un único vano de 18 metros de luz y 13,30 metros de ancho, resuelto mediante un tablero de vigas prefabricadas pretensadas, biapoyadas, de sección “doble T”. Aparentemente, una obra sin mayor interés; en seguida veremos que no era así en absoluto. La rotura, que parecía claramente un fallo a flexión, se había producido a partir de ciertas juntas transversales que presentaban las vigas. Éstas no eran monolíticas, estaban formadas por dovelas con juntas lisas y sin ninguna armadura pasante, salvo los cordones de pretensado.

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El puente en 1998 (por J.V. López Abad).

¿Por qué construir con dovelas estructuras de un material como el hormigón pretensado, “cuyo modo de hacer es el moldeo y su aspiración parece ser el monolitismo”? [1], se preguntaba en 1969 Fernández Casado. Porque viene a ser una actualización de la tradición de construcción en piedra, contestaba él mismo: “todo dintel pretensado lleva en sí el artificio de un arco (…) en realidad, lo que construimos son arcos planos (…) al tesar el cable, vertebramos el sistema de dovelas independientes, las cosemos entre sí y además damos al conjunto la curvatura conveniente para que demuestren su solidaridad despegándose de la bancada” [1]. Fernández Casado está describiendo la piedra armada de la que hablamos en otra entrada; el arco plano es la antigua aspiración de Soufflot y Perronet hecha realidad.

De manera más prosaica y, tal vez, más precisa, el propio Fernández Casado nos explica las razones materiales del uso de esta tipología: los primeros puentes y cubiertas pretensados españoles “eran casi inevitablemente de dovelas [por] nuestro problema en maquinaria para manejo y transporte de grandes pesos [y porque así se facilitaba] la economía de moldes, (…) fabricar elementos normalizados y poder servir a un mercado permanente” [1].

Paez El hormigon pretensado

Portada de la edición de 1989 de “El hormigón pretensado” (en belliscovirtual.com).

Una vez más son las carencias materiales (esta vez las de las postguerra española) las que orientan los métodos constructivos y, consecuentemente, las tipologías estructurales y explican el gran desarrollo que tuvo en España la construcción de vigas prefabricadas por dovelas; por eso mismo, esta técnica duró poco, apenas una década, pero, sin duda, influyó decisivamente en el gran auge que en seguida alcanzaría el sistema de construcción de puentes “in situ” mediante voladizos sucesivos. En la V Asamblea de la Asociación Española del Hormigón Pretensado, celebrada en Bilbao en 1966, se presentaron un buen número de realizaciones de esta tipología (entre ellos, proyectos muy interesantes de Fernández Casado y Martínez Santonja) [2]. Pero aquel fue su canto de cisne; tres años después no se citan nuevas construcciones de puentes con este sistema y se reconoce que ha perdido gran parte de sus ventajas por la gran velocidad a la que se había llegado a fabricar vigas de una pieza [1].

Este puente sobre el río Guadarrama era una de aquellas primeras realizaciones de dovelas postesadas. El proyecto es de 1957 y su redactor fue el ingeniero de caminos Alfredo Páez Balaca, uno de los introductores del hormigón pretensado en España y autor de un libro de referencia sobre el tema en los años noventa [3].

1.2.- El proyecto y la construcción

Parte del proyecto original del puente se encuentra en el CEDEX [4],  en el Archivo Torroja, ya que al parecer Páez llevó una copia a la oficina técnica de Eduardo Torroja para que éste lo revisara. Ambos eran profesores de la Escuela de Caminos de Madrid, en la Cátedra de Hormigón, y colaboradores en algunas investigaciones y publicaciones de importancia. Páez fue, junto con Torroja, el promotor del nuevo paradigma de cálculo en rotura de las estructuras de hormigón basado en una formulación estadística del concepto de seguridad, que es el que se emplea en la actualidad. Ambos fueron también redactores de las Instrucciones de Hormigón Armado de los años 1956/57 y 1960 [5].

Seccion tablero Guadarrama

La sección del tablero según el proyecto de Páez [4].

El postesado estaba formado por cuatro cordones parabólicos alojados en el alma y dos rectos en la cabeza inferior. Los cordones eran grupos de 9 alambres de 5 mm de diámetro, salvo el superior, que constaba de 3 alambres de 5 mm. El límite de rotura del acero era de 1550 MPa y se tesaba a 1100 MPa. El hormigón de la viga tenía una resistencia característica de 30 MPa y el de la losa de 16 MPa. El plano de la viga tiene detalles curiosos, como la forma de crear la superficie rugosa de la cara superior para mejorar la adherencia con el hormigón vertido “in situ”: colocando áridos de 6 cm de diámetro a mano, uno a uno, en el hormigón fresco de la viga formando una suerte de dientes o llaves de áridos. Esta interfaz se comportó muy bien en la rotura, como veremos más adelante.

Seccion viga Guadarrama

Plano de proyecto de la viga [4].

La geometría de las vigas es también singular; la forma de la sección es más orgánica y menos rígida que las soluciones prefabricadas actuales, con un atractivo punto extravagante. La cabeza superior, en forma de alas de gaviota, es, sin duda, original, pero no alcanzamos a ver las ventajas técnicas de esta solución; al contrario, provoca un gran incremento de la carga muerta sobre la viga, que disminuye la eficacia del pretensado.

En cambio, redondear las aristas de la sección es una decisión plausible. Además de crear superficies estéticamente más interesantes y más limpias, es eficaz para evitar concentraciones de tensiones. Ninguna de las vigas del puente presentaba fisuras longitudinales como las que se detectan a menudo en las vigas actuales marcando el encuentro entre las alas y el alma. De hecho, ese redondeamiento de las aristas debería ser obligatorio en cualquier obra de hormigón; las aristas son, en general, debilidades estructurales aceptadas en el diseño por motivos estrictamente económicos. No suelen ser preocupantes desde el punto de vista de la seguridad pero sí de la estética y la durabilidad.

Esta es también una forma de degradación del diseño impuesta por las constructoras, grandes y pequeñas, que banalizan el diseño ingenieril en aras del beneficio empresarial, y que proyectistas y Administraciones no deberían permitir. Afortunadamente, los arquitectos, más conscientes del valor de estos detalles en el diseño de una estructura y de la propia dignidad de su profesión, los han defendido siempre; no por casualidad, donde la prefabricación ha logrado los resultados más sobresalientes, estéticos pero también estructurales, ha sido en la edificación.

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Fisac en el parque de dovelas de las vigas hueso (en cehopu.cedex.es).

Prueba de carga (fund Miguel Fisac)

Prueba de carga de una viga hueso (en cehopu.cedex.es).

Es el caso de arquitectos como Miguel Fisac, que en los mismos años, finales de los cincuenta, investigaba las posibilidades formales del hormigón pretensado y desarrollaba su concepto de las vigas hueso, vigas huecas sin una sola arista, de formas muy elaboradas para adaptarse a toda una serie de requerimientos funcionales propios de las cubiertas de gran luz (evacuación del agua de lluvia, iluminación natural cenital, protección de la luz directa, buena acústica). Y construidas también a partir de dovelas de pequeñas dimensiones, con una técnica similar a la del puente de Páez. No dejéis de ver la maravilla arquitectónica que es la cubierta del Centro de Estudios Hidrográficos (Fisac, Madrid, 1960-63), realizada con vigas de 22 metros de longitud formadas con dovelas de un metro de largo y sólo 5 cm de espesor en algunos puntos de la sección. Se puede visitar los jueves a las 15.00 horas.

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La cubierta del Centro de Estudios Hidrográficos, de Miguel Fisac (en metalocus.es).

Pero lo que ahora se puede ver no son ya vigas de dovelas, aunque se puedan distinguir hasta las juntas. Las vigas originales se sustituyeron en 1995 por otras monolíticas pretensadas con el mismo aspecto que las primitivas. La réplica es muy buena y nos retrotrae a aquellos años sesenta. Fue un gran trabajo de la empresa ALVISA, al margen de lo adecuado de la solución, que no deja de ser ahora una impostura. Los técnicos que realizaron el proyecto de sustitución de la cubierta apuntaban las razones por las que hubo que cambiar las vigas: “el ambiente húmedo del recinto, unido al escaso recubrimiento de las vainas, obligado por el débil espesor de las paredes de la viga, y las deficiencias de inyección connaturales con los sistemas de aquélla época, hicieron temer la posible corrosión de la armadura activa, tal como se detectó en las actuaciones de inspección llevadas a cabo oportunamente por encargo de la Dirección del Centro de estudios Hidrográficos” [7]. Luego veremos hasta qué punto son éstos los mismos factores que debilitaron nuestro puente.

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La parte inferior del tablero en 1998 (por J.V. López Abad).

La sustitución de esta cubierta se difundió en las revistas especializadas y llegó al conocimiento de la comunidad técnica. Es posible que si en aquellos momentos hubiera estado ya implantado un Sistema de Gestión de Obras de Paso, se habría realizado una inspección especial de nuestro puente. O no. Porque el hecho cierto es que la Comunidad de Madrid ignoraba que en su red había puentes con esa tipología. Sólo se ha sabido tras el accidente del que ahora nos ocupa.

Volviendo al proyecto, es interesante también el armado del tablero. Consiste únicamente en un pretensado transversal, sin armadura de reparto. Se realizó dejando unas acanaladuras transversales en la losa de hormigón, en las que se colocaban los alambres de postesado una vez endurecido el hormigón de la losa. Posteriormente, se tensaban estos alambres y se rellenaban los cajeados con hormigón. Páez, en el Anejo de Cálculo, justifica que esta solución es más barata que emplear armadura pasiva convencional y por eso opta por ella.

Pretensado losa Guadarrama

Plano con el pretensado de la losa del tablero [4].

Para los apoyos, aunque los aparatos de neopreno zunchado empezaban a generalizarse, prefiere usar placas de plomo, una solución habitual desde los primeros tiempos del hormigón armado en puentes pequeños. Ya vimos que estos apoyos se usaban en puentes hormigonados “in situ” de luces similares a la de éste, ya que la plasticidad del plomo permitía pequeñas deformaciones horizontales. Al ser este puente prefabricado, las deformaciones por retracción se reducen considerablemente y, además, debido al método de construcción, los acortamientos iniciales del postesado se producen antes de que las vigas se coloquen en su ubicación definitiva. A cambio, al ser pretensado, el dintel sufrirá acortamientos debido a la fluencia; pero, en este caso, la fluencia iba a ser pequeña, ya que la tensión en la fibra inferior bajo cargas permanentes era muy baja, del orden de 3 MPa [4].

El caso es que mientras en un estribo dispone placas de plomo de la manera habitual, directamente apoyadas sobre el cargadero, para el otro diseña unos apoyos móviles, con una solución un tanto alambicada y poco corriente de péndulos de hormigón, formados por una biela octogonal articulada con la viga y con el cargadero mediante sendas chapas de plomo. Y lo curioso es que en su cálculo Páez sólo tuvo en cuenta la deformación térmica y la retracción diferida, con lo que estimaba un corrimiento horizontal máximo de 3 mm en cada apoyo (pág. 36 del Anejo de Cálculo [4]), perfectamente compatible con placas de plomo convencionales en ambos extremos.

Apoyos vigas Guadarrama

Detalle de definición de las articulaciones de apoyo [4].

Pendulo de hormigon

Parte superior de uno de los péndulos de apoyo, tras la caída.

De acuerdo con los textos de la época sobre el montaje de vigas, la prefabricación de las dovelas se habría realizado probablemente “in situ”, en la propia obra, ya que ese era el procedimiento más habitual en aquellos primeros años. Asimismo, la unión de las dovelas se habría efectuado sobre el propio vano del puente. Solía construirse una cimbra del ancho estricto para poder conformar una única viga, situada en un lateral de la posición teórica del tablero. Sobre ella se colocarían las dovelas, se sellarían las juntas y se procedería al tesado de los cordones. Finalmente la viga se riparía hasta su posición definitiva. Esta operación se repetiría con las 13 vigas del tablero [8 y 9].

1.3.- El mantenimiento

La única inspección principal del puente se realizó en 2007. En las fotografías que obran en la ficha de inspección se aprecia una carbonatación importante en las juntas; esta patología fue valorada con un índice de 41 (deterioro 8, en las fotografías inferiores). Además, se observaron desconchones en las vigas con armadura pasiva implicada, que se calificaron con un índice de 46 (deterioro 9). Estos índices por encima de 40 indican que la estructura tiene unas patologías que no suponen un riesgo para la seguridad de los usuarios pero que requieren una actuación a corto o medio plazo.

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Deterioros en las vigas identificados en la inspección principal.

Ficha inspeccion 2007_Página_2

Daños en vigas y estribos anotados en la inspección principal.

La ficha de la inspección, como la del inventario previo, de 2002, omite circunstancias relevantes como la peculiar tipología de las vigas o el espesor real de pavimento. Tampoco dice que el puente sea pretensado; en la ficha de tipología se lo describe como un tablero de vigas prefabricadas, de sección “doble T”, de hormigón armado.

Ocho años después de esta inspección, el puente se vino abajo ¿Cómo ocurrió? Lo veremos en la próxima entrega.

Javier Parrondo

 

NOTAS:

[1] Carlos FERNÁNDEZ CASADO: “Prefabricación de puentes por dovelas en España“. Revista Hormión y acero, nos. 94 y 95, pág. 199. Madrid, 1969.

[2] Carlos BARREDO DE VALENZUELA: “Prefabricación por dovelas“. Revista Hormigón y acero, nos. 80 y 81, pág. 185. Madrid, 1966.

[3] Alfredo PÁEZ BALACA: “El hormigón pretensado en ingeniería y en arquitectura“. Madrid, 1989.

[4] Alfredo PÁEZ BALACA: “Puente sobre el río Guadarrama en Villalba (Madrid)“. Madrid, 1957 (consiste en el Anejo de Cálculo y tres planos del Proyecto original). CEHOPU.

[5] Tania PAMIES RAHAN: “Evolución del conocimiento del hormigón estructural hasta 1970” (trabajo de investigación tutelado por Javier León González). Octubre de 2011.

[6] Fermín GONZÁLEZ BLANCO: “Los huesos de Fisac. La búsqueda de la pieza ideal“. Madrid, 2010.

[7] Jesús MONTANER FRAGUET, Javier LÓPEZ GARCÍA y José Luis LLEYDA DIONIS: “Sustitución de la estructura de cubierta de la nave de ensayos del Centro de Estudios Hidrográficos de Madrid“. Revista Hormigón y acero, nº 204, pág. 85. Madrid, 2º trimestre 1997.

[8] Carlos BARREDO: “Lanzamiento de vigas de puentes y colocación de vigas de forjados y cubiertas“. Revista Hormión y acero, nos. 94 y 95, pág. 229. Madrid, 1969.

[9] Carlos FERNÁNDEZ CASADO: “Montaje“. Revista Hormigón y acero, nos. 94 y 95, pág. 269. Madrid, 1969.

REFERENCIAS:

El nuevo puente sobre el río Guadarrama salva el cauce cien metros más abajo que el puente antiguo de Herrera del que hablamos en las últimas entradas. Como éste, está formado por un único arco de directriz circular y, como en éste, el tímpano es el protagonista, ya que en este caso se trata de un arco tímpano de hormigón armado.

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Vista desde el estribo este.

La construcción del puente se hizo necesaria cuando se ensanchó la carretera M-519, de Torrelodones a Galapagar, y la Dirección General de Bellas Artes no permitió el ensanchamiento del puente de Herrera por el que pasaba hasta entonces. La Dirección General de Carreteras de la Comunidad de Madrid pidió a una serie de equipos de ingeniería la presentación de ideas previas y acabó optando por la propuesta de la oficina de proyectos Carlos Fernández Casado, S.L.

Los autores del proyecto fueron Leonardo Fernández Troyano (Madrid, 1938) y Javier Manterola (Pamplona, 1936) [1] y las obras de construcción se desarrollaron entre 1986 y 1989.

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Vista general del puente desde el estribo oeste.

El arco tímpano se genera a partir de un prisma triangular cortado por un cilindro de directriz circular, de forma que en los extremos la sección es triangular y en el centro trapecial. La sección transversal es un cajón bicelular formado por las losas superior e inferior y por las almas inclinadas exteriores, más un alma central vertical que divide la luz transversal de la losa superior en dos mitades. El canto de la sección central es de 1,10 metros, mientras que en la sección de los extremos es de 7,00 metros. Junto a los estribos, la estructura se remata con dos diafragmas inclinados que cierran los extremos del arco.

Plano General TroyanoC

Plano General del Proyecto (en [1]).

La luz del arco es de 55,40 metros entre apoyos y la flecha de 5,90 metros (luz/9,4); el ancho de la plataforma superior es de 10 metros. Las almas tienen un espesor constante de 30 cm y el resto de elementos que forman la sección transversal (losas superior e inferior) tienen un espesor mínimo de 20 cm.

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Vista general desde aguas abajo.

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Sección transversal del puente (en [1]).

El arco descansa en cada extremo sobre un único apoyo metálico en casquete esférico con teflón, de 1800 toneladas de capacidad, que materializa la articulación permitiendo el giro en todas direcciones. Para estabilizarlo horizontalmente, el puente lleva también un taco en cada extremo, a la altura del tablero, que apoya lateralmente en otros dos tacos del estribo impidiendo el movimiento transversal en cabeza. El contacto entre el taco del tablero y los del estribo se realiza mediante sendos aparatos de apoyo de neopreno zunchado de dimensiones 300x300x63(48) mm.

Pte Troyano Articulacion

Detalle de la articulación de apoyo (en [1]).

Los estribos son piramidales, formados por muros triangulares inclinados. El muro frontal es un triángulo homólogo con el del extremo del arco, pero de mayores dimensiones. Toda la cimentación es directa sobre la roca granítica sana, que aflora, en general, a menos de dos metros de profundidad. La cimentación del arco está integrada dentro del estribo y consiste en un prisma trapecial con la inclinación necesaria para transmitir al terreno las reacciones de la bóveda, que tienen una componente horizontal muy importante.

Estribo este.

Extremo este

Extremo este.

Dado el carácter de zona de paseo que se le dio a las márgenes del río entre los dos puentes, se hicieron “unos descendederos al río en las aletas, mediante unas escaleras solidarias a ellas en el borde superior contrario al puente. Estas escaleras se prolongan mediante caminos que llegan al puente de Herrera” [1].

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Escaleras en coronación de las aletas.

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Remate del estribo y barrera.

En mi opinión, este puente es una maravilla formal, un prodigio de diseño conseguido mediante volúmenes simples, como el prisma y el cilindro elementales, que alcanza una pureza difícilmente igualable. Nada en el es nuevo, pero la reinterpretación de formas estructurales ya consolidadas, manteniendo toda su eficacia estructural, es sobresaliente. Y, como en el de Herrera, el arco está tratado como una ausencia, el resultado de una sustracción en la mole principal, que si en Herrera era un prisma rectangular, aquí es un prisma triangular. Además, el arco tímpano alude, en cierto sentido, al trasdós escalonado de Herrera, la primera tentativa de solidarización entre ambos elementos.

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Vista desde aguas abajo.

Pero más allá de estas referencias a la obra vecina, el puente es un compendio de sabiduría histórica y evocaciones al pasado, siendo una composición tan moderna. Porque, formalmente, también puede leerse como un puente clásico de fábrica, con los biseles tipo “cuerno de vaca” de Perronet llevados al límite: todo el tímpano se convierte en un gran “cuerno de vaca“; es la habitual transición entre el arco carpanel de la bóveda y los arcos escarzanos de las boquillas, pero ahora el arco escarzano es el de la bóveda y los arcos de las boquillas son de radio infinito y se confunden con la imposta.

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Puente de Over en Glocester (en flickr).

Por recursos como éste, no sólo por éste, esta estructura atesora tanta carga simbólica y autorreferencial; nos evoca inevitablemente puentes como el de Melum, del propio Perronet o el de Over, de Telford, que vimos en la entrada anterior. Y por eso es una solución postmoderna en el sentido, ya clásico, que le da al término Charles Jencks: como contraposición al movimiento moderno y su preocupación por el funcionalismo y la construcción económica; y como producto de una intención, decididamente festiva, de reinterpretar los estilos antiguos, guiada por un eclecticismo radical. Naturalmente, donde esta actitud arraiga en el diseño de puentes es en el campo de las las luces medias, como un resultado natural de la proliferación de las posibilidades de elección.

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Intradós.

Por eso creo que este puente es fundacional e inaugura una forma de proyectar entre lúdica y audaz, formalmente muy atrevida, que muy pocos años más tarde eclosionaría en un puñado de grandes obras de referencia en la expo de Sevilla-92. Eran los estadios iniciales de una nueva manera de diseñar y construir que, llegada a su apogeo, se manifiestaría como “estetizante, incoherente y jovial, ecléctica y sincrética incluso, mucho menos atenta a la función que a la forma y su embrujo” [2].

En nuestro puente aparecen ya ángulos no ortogonales y superficies no usuales, que luego van a proliferar en tantos puentes “de autor” hasta hoy mismo; pero si en las últimas etapas de ese recorrido lo que se enfatiza es la falta de simetría o hasta un deliberado caos, aquí todavía se aprecia un absoluto rigor geométrico. Es la misma hegemonía de la forma que gobernaba las obras de Herrera. Pero si entonces las formas eran clásicas y aspiraban a aprehender el cosmos universal, en estos tiempos de individualismo radical no son más que las ensoñaciones del autor. Cuando éste se reconoce como heredero de una tradición con la que dialoga y a la que reinterpreta, como Troyano aquí o Calatrava en sus buenos momentos, el resultado se acerca mucho a la verdad del arte como acción creadora; cuando no, el producto suele ser efectista pero banal.

Pero, tratándose de un arco tímpano, a  quien evidentemente homenajea este puente sin disimulo es al “creador” de esa tipología, el ingeniero suizo Robert Maillart (Berna, 1872-Ginebra, 1940), y a su puente de Zuoz. Porque Maillart, en 1900, fue el primero que utiliza la sección cajón en un puente de hormigón armado. Introduce así “un nuevo concepto estructural: la bóveda inferior, los tímpanos verticales y el tablero forman, como un todo, el arco real [lo cual] representa un cambio radical en la concepción de los puentes arco” [3].

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Puente de Zuoz sobre el río Inn (en studyblue).

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Sección transversal del puente de Zuoz (en [3]).

Y lo hace en este puente de Zuoz (Grisones, Suiza, 1900-1901), sobre el río Inn, un arco escarzano de 38 metros de luz y unos 3 metros de flecha (relación 12:1) con sección en cajón bicelular. La solución es tan novedosa que los métodos matemáticos existentes no eran válidos para calcularla, por lo que se dice que Maillart no habría construido Zuzoz sin la ayuda de su antiguo profesor en la Escuela Politécnica de Zurich, Wilhelm Ritter. Ritter era el director de la obra, como representante y asesor de la propiedad, el cantón de los Grisones, y también uno de los grandes especialistas en el análisis de puentes arco. Admitió al cantón que tenía serias dificultades en probar mediante el cálculo que el puente se comportaría bien, y diseñó una prueba de carga a escala real para asegurar la validez del diseño. Tras tres días de prueba aparecieron algunas fisuras de menor importancia pero, en general, los resultados permitieron a Ritter apoyar el diseño y ponderar su nuevo concepto estético [4].

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Las fisuras del tímpano de Zuoz (según [3]).

Al poco de recibirse la obra aparecieron fisuras en los tímpanos, cerca de los estribos. Posiblemente eran fisuras de retracción, como las que aparecen en los alzados de los muros cuando se ejecutan con posterioridad a la cimentación, ya que para minimizar el coste de la cimbra, Maillart ejecutó el puente en dos fases: en la primera hormigonaba sólo la bóveda inferior y una vez está había adquirido la resistencia suficiente, ejecutaba el resto del cajón [3]. Estas fisuras iniciales probablemente se amplificarían con la retracción diferida y las deformaciones térmicas diferenciales debidas a las desiguales condiciones de soleamiento del arco y el tímpano [5].

Maillart comprobó que las fisuras no tenían relevancia estructural y que eran debidas a deformaciones impuestas; y opta en su siguiente obra por suprimir el material redundante.

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Puente de Tavanasa sobre el río Rin (en [3]).

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Sección transversal del puente de Tavanasa (en [3]).

Esto lo hará en el puente de Tavanasa (Grisones, Suiza, 1904-1905) sobre el río Rin. Tavanasa es reconocida unánimemente como la primera gran obra maestra del siglo XX en hormigón [4, 5 y 6]. El arco tiene 51 metros de luz; 4 metros menos que el de Galapagar, de Troyano, y 5 más que el de Over. Pero la diferencia con éste último es sustancial. Si Over representa el final de una época, la ligereza del puente de Tavanasa estaba inaugurando otra radicalmente nueva, que daría lugar, 25 años más tarde, a esa maravilla que es Salginatobel, acaso el puente que más elogios ha recibido de los especialistas en los últimos tiempos.

Tavanasa es una obra innovadora a la que se llega desde presupuestos clásicos, en la tradición de puentes de fábrica que se inicia en Roma. Porque Zuoz, en realidad, es un puente de piedra hecho en hormigón, una configuración similar a la que Perronet había acuñado más de 130 años antes. Y aunque formalmente alumbra la sección cajón, sintetizando en una unidad elementos hasta entonces independientes, técnica y estructuralmente la forma en que la emplea es claramente defectuosa.

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El puente de Tavanasa de 1905 (en engineering-timelines).

El arco tímpano es una solución muy poco optimizada: un tímpano continuo es siempre un elemento sobredimensionado que, salvo en la zona de la clave, sólo sirve para conducir las cargas del tablero hasta la bóveda y para rigidizar ésta, permitiendo espesores mínimos. Por eso, los arcos tímpano que se han hecho posteriormente son escasos y, en general, obras singulares. Por otro lado, en Zuoz, el tímpano, puesto que se fisuró en exceso, estaba insuficientemente armado (es posible, incluso, que careciera de armadura longitudinal, ya que aún no se manejaba el concepto de “armadura de piel”; por ejemplo, las vigas de la colección de puentes económicos -de 1920- de Zafra no llevaban armadura longitudinal en el alma, y lo curioso es que la mayoría de los ejemplares que se conservan se encuentran en buen estado, sin fisuración aparente, y eso que ya tienen cerca de 100 años).

Pero no cabe duda que Zuoz fue un diseño prolífico cuando se corrigieron, en un sentido y en otro, sus deficiencias. Armando adecuadamente las almas y modificando las condiciones de contorno, es el origen de los puentes viga de sección cajón. Y eliminando el material sobrante del tímpano surge Tavanasa. El resultado de una sustracción en un diseño fallido. Uno de los recursos más creativos en ingeniería.

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El nuevo puente de Tavanasa, de 1928 (en heimatschutz-gr.ch).

El puente de Tavanasa fue destruido en 1927 por una avalancha de tierras [3]. Se convocó un concurso para la construcción de un nuevo puente de mayor altura, que accediera a la terraza superior del cauce. La propuesta de Maillart no ganó esta vez. Pero es interesante compararla con el nuevo puente que se construyó. Es obra de un ingeniero suizo notable, Walter Versell (Chur, 1891-Chur, 1989), y en la actualidad es un puente protegido. Destacan unos montantes esbeltísimos, de unos 20 cm de espesor, pero la bóveda, aún siendo muy ligera (de canto variable entre 72 y 42 cm), no llega a trabajar como un arco laminar, ya que la rigidez del tablero es del mismo orden y entre ambos se reparten las flexiones que originan las sobrecargas puntuales [7]. Es la tibieza correcta pero rutinaria de una obra académica que responde al conocimiento técnico establecido en la época.

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Propuesta de Maillart de 1927 para Tavanasa (en [8]).

Lo cierto es que, formalmente, la propuesta de Maillart era muy parecida, ya que las bases del concurso eran condenadamente rígidas: fijaban la solución en arco de hormigón armado con montantes, imponían que las pilas sobre los pies del arco fueran de mampostería e incluso definían el pretil macizo con desagües semicirculares [8], similares, por cierto, a los que proyectó Maillart en los estribos del puente destruido. Pero Maillart conecta los pretiles con la losa del tablero, formando una viga en “U” de gran rigidez, y dispone doble número de montantes. Así puede reducir el canto del arco a la mitad.

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Puente de Valtschiel (en wikimedia).

Es la misma operación que había realizado en Zuoz y Tavanasa, pero si entonces rigidizaba el arco solidarizándolo con el tímpano, ahora aprovecha los parapetos para convertir el dintel en una gran viga de rigidez. El objetivo en ambos casos es el mismo: conseguir bóvedas de espesor mínimo, es decir, que no se hagan cargo de momentos flectores, sólo de las compresiones propias de un arco antifunicular.

Su propuesta estructural era, pues, mucho más audaz, similar a la del puente de Valtschiel (Donat, Grisones, Suiza, 1925), que acababa de terminar, con un finísimo arco de espesor variable entre 23 y 29 cm para una luz de 43,20 metros. Era un nuevo concepto, el primer ejemplo de arco sin rigidez (laminar) ejecutado con éxito. Y, al margen de la cuestión estructural (o tal vez no), en las creaciones más logradas de Maillart late siempre esa “indefinible esencia” becqueriana que distingue un producto correcto pero prosaico, como el de Versell, del que, además de innovador, es una obra de arte, un puente que atraviesa otros abismos.

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Puente de Tavanasa. Plano constructivo (en wikimedia).

Conviene recordar que los puentes de Tavanasa y Zuoz, como el de Troyano, son puentes arco, no trabajan como vigas cajón, ya que el único apoyo en los estribos es la articulación de la bóveda inferior, como se puede ver en el plano constructivo del puente de Tavanasa, que recoge las compresiones del arco.

Puente de Mieres

Puente sobre el río Caudal, en Mieres (en cfcsl.com).

Con la misma configuración estructural hay dos interesantes puentes españoles que necesariamente tuvieron que influir también en la concepción de éste de Galapagar, los dos únicos arcos tímpano que llegó a realizar el ingeniero Carlos Fernández Casado (Logroño, 1905-Madrid-1988): el puente sobre el aliviadero del embalse de Cubillas (Albolote, Granada, 1954) y el puente sobre el río Caudal, en Mieres (Asturias, 1968). En el proyecto de este último participaría Fernández Troyano. El arco tiene 70 metros de luz y 9 metros de flecha, y carece de bóveda propiamente dicha. El puente se reduce a un tablero de 20 cm de canto, los dos tímpanos, de 30 cm de espesor, y tres cuchillos longitudinales interiores de las mismas forma y dimensiones que los tímpanos y una serie de vigas riostras transversales.

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Puente sobre el aliviadero del embalse de Cubillas. Detalle (en cehopu.cedex).

Es otra forma, distinta de la de Tavanasa, de eliminar el material sobrante. Aquí, en vez del tímpano, directamente se elimina la bóveda. La función de arco la realiza la parte inferior de los tímpanos y cuchillos, pero en una altura no muy superior a la de la clave, por lo que la mayor parte del tímpano sigue siendo superflua. En un primera impresión, este puente puede parecer una viga de canto variable biapoyada, pero no es así, ya que los apoyos de ambos lados del arco tienen impedido el desplazamiento horizontal, por lo que se hacen cargo de la totalidad de las compresiones del arco. Lo que distingue una viga de un arco son las condiciones de contorno.

El mecanismo resistente del puente sobre el aliviadero del embalse de Cubillas es el mismo. El arco, de directriz circular, tiene una luz de 49 metros y unos 6 metros de flecha, con sólo cuatro cuchillos longitudinales  y un canto muy escrito en el centro del vano, de alrededor de 1 metro. En estos dos puentes es notable el sistema constructivo: para evitar las cimbras, la parte inferior de cada cuchillo está formada por un arco prefabricado triarticulado, que se coloca con grúas, como las actuales bóvedas prefabricadas. Sobre cada arco se hormigona “in situ” el correspondiente cuchillo completo y posteriormente las riostras transversales y el tablero superior.

Puente de Cubillas

Puente sobre el aliviadero del embalse de Cubillas (en cehopu.cedex).

Es una innovación respecto a los puentes de Maillart que sistemáticamente se hormigonaban sobre cimbra. También se construyó así nuestro puente de Galapagar, con cimbra, aprovechando las facilidades que ofrecía el escaso caudal del río.

Fernández Troyano es una de las máximas autoridades en puentes históricos (y modernos); es claro que su diseño está ya de vuelta y juega con toda esta historia del hormigón y con las referencias que acabamos de ver, que utiliza como y donde le interesa. Además, su puente es, de alguna forma, gratuito. Se podrían haber hecho soluciones más baratas, sin duda. Si el arco de Herrera era insuficiente, éste es excesivo; si el arco de Herrera parece pequeño para tanto cauce, aquí sobra arco por todas partes.

Pero quizá también por eso es uno de los puentes más artísticos que se han hecho en España, en el sentido que le da al término Wolfgang Iser: una obra inmersa en el sentido de la tradición, pero capaz de generar significados construidos en otra esfera. Hacer eso con un puente de luz media, ir más allá formalmente, a partir del conocimiento del pasado y siendo muy respetuoso con él, sólo se logra con una gran sensibilidad. En este sentido, y también en el de su gratuidad, es una obra próxima a las de Calatrava. Es gratuito pero necesario: nos enseña y, por ello, nos interroga y nos emociona (en el sentido más puramente etimológico: nos des-coloca, nos mueve a otro lugar desde el que la vista es más rica).

Como dice Álvarez Falcón, la autorreferencia estética siempre es crítica, en tanto que manifiesta una ambigüedad (el problema de Calatrava es que habitualmente ironiza sobre obras contemporáneas, incluso sobre sus propias obras anteriores, lo cual es, por otro lado, sumamente interesante e instructivo; por eso muchos ingenieros se sienten tan directa e incluso personalmente interpelados por sus obras). Pero, al mismo tiempo, esa ambigüedad “corresponde a un gesto auténticamente artístico: instaurar lo insólito en el corazón de lo habitual, lo extraordinario en el seno mismo de lo ordinario, y lo excepcional en el plano de lo cotidiano” [9].

Estribo este.

Y si el puente es de una brillantez máxima, el acierto es total en los estribos, siempre difíciles de armonizar con el tablero. Acabamos de ver unos ejemplos muy claros: en el puente de Mieres no hay estribos, pero el resultado es casi peor; los muros de cierre quedan muy expuestos y son de una trivialidad abrumadora. En Tavanasa o en Over los estribos parecen querer desmentir lo que leemos en el tablero, frenan el vuelo del arco, lo apagan. Sí, me diréis que eso es lo que tiene que hacer un estribo, pero en el puente de Galapagar la sensación es la contraria: el estribo parece lanzar el arco, es como el trampolín en el que toma impulso.

Me parece claro que Troyano se ha basado en el puente de Cubillas, y quiere recibir el arco con un plano inclinado, similar al de los taludes del aliviadero de la presa; en cualquier caso, la resolución es gozosa. El apoyo del arco sobre el plano inclinado del estribo es maravillosamente brutal. Todas las formas son esenciales y necesarias, el trabajo de un autor dotado de una sensibilidad espacial superior, equiparable al “gran sentido de la armonía y la proporción” que se le atribuía a Herrera.

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Estribo del puente de la Constitución, en Venecia (en http://www.puentemania.com).

Este estribo está a la altura de las mejores realizaciones de estos elementos, inevitablemente estáticos y masivos. Entre éstas, figuran, en mi opinión, algunos de Calatrava, uno de los ingenieros que más cuidado pone en resolver esa parte esencial del puente y su unión con el tablero, y que más inspirado suele estar. No es fácil concebir una solución tan apropiada como ésta del puente de la Constitución (Venecia, Italia, 2002-2008), de una potencia y un dinamismo evidentes, para apoyar otro arco, esta vez metálico, de 80 metros de luz. Y no es fácil conseguirlo, sobre todo, en las obras más rutinarias y convencionales que vemos a diario en nuestras carreteras. Por eso, traigo aquí otro ejemplo de estribo que siempre me ha maravillado. Es de un paso superior de un solo vano, una losa de canto variable aligerada con voladizos, sobre la A-2, a la altura de Alcalá de Henares. Creo que también es de Troyano y Manterola, y realizado poco después que el puente de Galapagar.

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Estribo del paso superior sobre la A-2 en el PK 35 (Google Street View).

Es un diseño brillantísimo, salvando la orejeta de la esquina superior. Con un plinto troncopiramidal en el que apoya tanto el vano principal, de unos 35 metros de luz, como un pequeño vano de compensación que lo empotra parcialmente. Un estribo de una calidad inusual, que juega también con las texturas y los colores, con la elección del ladrillo de revestimiento que refiere al terreno de apoyo del que aflora.

Por sus indudables méritos y por todos los recursos que pone en juego, el de Galapagar no sólo remite al pasado, es también un puente adelantado a su tiempo e inspirador. Por ejemplo, no puedo dejar de pensar que prefigura una obra como el puente de Schanerloch (Dornbirn, Vorarlberg, Austria, 2005) -y acabamos muy cerca de los de Maillart-, del estudio de arquitectura Marte.Marte. Ya reseñamos otra obra suya en una entrada anterior sobre puentes en celosía.

Geometrías imprecisas, volúmenes ambiguos, que se integran magníficamente en el paisaje, en estas tortuosas quebradas de los alpes austriacos. Un arco tímpano de 20,6 metros de luz que se hace cargo, también, de una herencia técnica y cultural: sus autores afirman que está inspirado en los arcos de piedra que se construían tradicionalmente en la región. Es la evolución de una tipología en el sentido postmoderno que decíamos más arriba: con mayor libertad, con formas sólo aparentemente más gratuitas, menos fundadas en un rigor geométrico, pero posiblemente más adaptadas al entorno de la única manera en que pueden serlo: gracias a la inspiración del autor. Con evidentes influencias expresionistas, como la distorsión de las formas para crear emoción, el carácter mineral y la valoración del concepto y de la experiencia interior del autor por encima de la propia construcción; en definitiva, la concepción artística de la obra.

Schanerloch Bridge en panoramio

Puente de Schanerloch en Dornbirn (en panoramio).

Concepción que, como hemos visto, también existía en el puente de Fernández Troyano, sin ninguna duda. El puente de Schanerloch costó 220.000 euros; el de Galapagar, 773.000 euros.

Si algún pero puede apuntársele a la obra es la deficiente ejecución, debida sobre todo a la mala calidad del encofrado, que redunda en la irregularidad de las superficies y en unos acabados del hormigón muy pobres. Y una pena que, como siempre, tengamos que hablar del absoluto abandono de las márgenes por parte de la Confederación Hidrográfica, que permite la proliferación de una vegetación que obstruye el paso del agua. Y también las vistas; no hemos podido hacer una foto general del puente entero en condiciones. Y eso que se encuentra en un entorno urbanizado y que se pretendía convertir las márgenes del río en una zona de paseo.

Javier Parrondo

NOTAS:

[1] Leonardo FERNÁNDEZ TROYANO y Javier MANTEROLA ARMISIÉN: “Proyecto de Construcción del nuevo puente sobre el río Guadarrama. Carretera de Torrelodones a Galapagar“. Madrid, enero, 1986.

[2]  Lluís DUCH y Albert CHILLÓN: “La agonía de la posmodernidad“. Madrid, 2012.

[3] Daniel IMHOF: “Les ponts de Robert Maillart“.

[4] “Bridge Aesthetics Around the World“. National Research Council, Subcommittee on Bridge Aesthetics. Washington, D.C., 1991.

[5]  David P. BILLINGTON y Powell DRAPER: “The creative response to concrete cracking“. Princeton University, Princeton, New Jersey, 2007.

[6] Sigfrid GIEDION: “Espacio, tiempo y arquitectura“. Harvard University Press, Cambridge, Massachussets, 1941 (edición revisada, en español, Barcelona, 2009).

[7] Mirko ROS: “Belastungsversuche der neuen Rheinbrücke bei Tavanasa, Kt. Graubünden” (Las pruebas de carga del nuevo puente sobre el Rin en Tavanasa, Grisones), Zurich, 1929.

[8] Jurg CONZETT: “Die Vorderrheinbrücke Tavanasa–Danis, ein Hauptwerk Walter Versells” (El puente sobre el Rin en Tavanasa-Danis, una obra capital de Walter Versell), 2015.

[9] Luis ÁLVAREZ FALCÓN: “La ‘autorreferencialidad’ de la experiencia estética“, Zaragoza, 2010.

 

REFERENCIAS:

  • Puente sobre el río Guadarrama en Galapagar:

 

Prosiguiendo con nuestras reflexiones laminares, es cierto que los puentes de Arenas y Maillart citados en la entrada anterior, lo son, pero de aquella manera. Lo que estamos buscando son láminas en sentido fuerte, las de doble curvatura, los “cascarones”; esos “mantos suaves y sinuosos” [7] que, como vemos en la cubierta de la iglesia de Nuestra Señora de Guadalupe, resisten por sí solos todos los posibles estados de carga y con los que el proyectista aprovecha todas las virtudes de la lámina.

En este sentido, el único puente realmente laminar que conozco es el que construyó en Potenza el ingeniero Sergio Musmeci (1926-1981). Y, últimamente, las pasarelas del Matadero, en Madrid, sobre el río Manzanares.

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Puente sobre el Basento (en http://es.wikiarquitectura.com).

El puente sobre el río Basento (Potenza, Basilicata, Italia, 1974) de Musmeci es una auténtica exhibición de originalidad y recursos estructurales y formales sorprendentes, de un ingeniero genial y heterodoxo. En la imagen se puede ver que la subestructura no es más que una sucesión de arcos laminares, pero, esta vez sí, de doble curvatura, de tal suerte que la curvatura transversal ascendente se aprovecha para dar continuidad a la superficie del arco con la de los pilares que soportan el tablero.

Y es fantástica la solución entre arcos. Musmeci nos sorprende y nos conquista definitivamente al retorcer las curvaturas al final, para apoyar el arco de la manera menos ortodoxa posible, y aligerando al máximo el tímpano. En la imagen siguiente se aprecia cómo el flujo de compresiones en el arco se deriva suavemente al arco contiguo haciendo describir a la parte inferior de la lámina una ligera contracurva sobre la pila. La componente horizontal de la compresión en el arco se equilibra con la del arco contiguo y es sólo la componente vertical, coincidente con las fuerzas de desviación que permiten la continuidad del flujo de compresiones entre arcos, la que se deriva al terreno a través de los cuatro apoyos.

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Puente sobre el Basento. Detalle del apoyo del arco (en http://es.wikiarquitectura.com).

Es la antigua lección, bien conocida ya por Jean-Rodolphe Perronet (1708-1794), que advierte que las componentes horizontales se equilibran entre arcos, y las pilas solo necesitan recoger el axil vertical de las cargas gravitatorias. Y que llevará a hacer arcos cada vez más rebajados hasta el “límite, difícilmente superable en arcos de piedra” [8], del puente de Nemours (J-R. PERRONET, Nemours, Île-de-France, Francia, 1804), en el que la relación flecha/luz es 1/15, más propia de una viga de canto variable que de un arco (en el puente del Basento esta relación anda por 1/12).

Le Grand Pont de Nemours

Puente de Nemours sobre el Loing (en fr.wikipedia.org).

Lo que en Musmeci, a pesar de lo aparentemente barroco de su propuesta, es la estilización de un recurso clásico, lo hemos visto estos últimos años en algunos puentes “icónicos”, pero ya como juego o paradoja, como corresponde a nuestra época postmoderna. Por ejemplo, en el puente Infinity (C.WISE, Stockton-on-Tees, Inglaterra, 2009) se enfatiza esa transmisión del flujo de compresiones entre los arcos, uniéndolos mediante un acuerdo cóncavo sin solución de continuidad.

Pero es una impostura. No puede haber transmisión de axiles a través del acuerdo, ni siquiera horizontales, y no sólo por la gran diferencia de luces entre los dos vanos. La directriz curva del acuerdo y la disposición de los puntales inclinados en prolongación de cada arco, hacen que sean éstos los que transmitirán la mayor parte del axil de los arcos a la cimentación. Pero sí es verdad que el acuerdo se hará cargo de los momentos flectores, contribuyendo a empotrar ese apoyo central al posibilitar que ambos arcos se rigidicen mutuamente. Y gracias a este recurso los arcos consiguen ofrecer esa apariencia de trazo o rúbrica que, como todo signo caligráfico, se afina en los extremos (al ser articulados los apoyos en los estribos) y que es en definitiva lo que le da esa distinción especial, que no es fácil conseguir en una estructura.

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Puente Infinity sobre el río Tees (en http://www.expedition.uk.com/ ).

Por eso, esta pasarela consigue su objetivo de crear un icono o un logotipo, y jugando bastante limpio estructuralmente, no hay más que ver la ligereza de la obra (inciso: el primer criterio para juzgar la bondad de una estructura es estrictamente visual y lo da su esbeltez, su ligereza; las pirámides son una obra magna de la ingeniería, pero estructuralmente el acueducto de Segovia llega claramente más lejos; y siendo un criterio de excelencia, no es exclusivo, hay estructuras excelentes nada ligeras, como el puente del puente del Firth of Forth). Aunque seguramente no convencerá a quienes no les gusten ciertos trampantojos estructurales. Lo cual no es mi caso, a mí me apasionan.

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Puente sobre el Basento. Unión arco-tablero (en http://es.wikiarquitectura.com).

Volviendo al puente del Basento, los arcos tienen 69,20 metros entre ejes, y 58,80 metros de luz libre. Los apoyos ocupan los cuatro vértices de un cuadrado de 10,38 metros de lado. La lámina tiene 30 cm de espesor, porque ya no condiciona la rigidez del arco. En un análisis simplificado del arco como elemento lineal, el canto de la sección resistente no sería el espesor de la lámina, sino el de la sección en “U” de canto variable que ésta define gracias a su curvatura transversal. Y el tablero tampoco necesita ya tener una rigidez especial; es una sección cajón multicelular de fondo curvo, de 1,30 metros de canto máximo, que se relaciona en perfecta armonía con la lámina del arco.

Tanto el puente de Musmeci como la cubierta de Candela son ejemplos de los años 60 y principios de los 70, cuando la apoteosis laminar estaba llegando a su fin. El hecho es que desde entonces el uso de estas estructuras ha ido decayendo y hoy casi no se construyen láminas. Por eso a Mike Schlaich le está costando tanto hacer una. Él mismo enumera las razones, a su parecer, de este olvido [1]:

1.- Las láminas son caras. El encofrado y la cimbra que requieren, sobre todo las de doble curvatura, son complejos y, por tanto, caros. Sólo se reduce algo ese coste si el encofrado se puede reutilizar y es reglado, es decir, se puede resolver con elementos rectos.

2.- Las láminas no son prácticas. Las formas curvas pueden ser más naturales, pero funcionalmente son menos adecuadas que las planas, sobre todo en edificación, donde deben ser compatibles con todo tipo de instalaciones, alumbrado, mobiliario, cerramientos, etc.

3.- Las láminas sólo tienen sentido en pequeñas estructuras. El propio Candela ya pensaba que por encima de los 30 metros de luz eran antieconómicas.

Si nos fijamos en las láminas que se han construido últimamente en España, vemos que, en general, cumplen las condiciones de Schlaich: dimensiones reducidas, reutilización de encofrados y empleo casi exclusivo en cubiertas. Vamos a ver tres de las más representativas de estos primeros años del siglo: la cubierta de la nueva lonja de pescado de Santander, la estación de autobuses del Casar y las pasarelas del Matadero, sobre el río Manzanares, en Madrid.

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Lonja de pescado de Santander. Interior de la cubierta (en http://www.arenasing.com).

La cubierta de la lonja de pescado de Santander (A. Valdés y J.J. ARENAS, 2003) está formada por la repetición de un mismo módulo, de 5 metros de ancho y 30 metros de longitud, a la manera de la cubierta del hipódromo de la Zarzuela, pero en este caso los módulos son una suerte de paraboloides elípticos, engendrados por el desplazamiento de una sección parabólica a lo largo de un arco circular.

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Lonja de pescado de Santander. Exterior (en http://www.arenasing.com).

El arco tiene una luz de 30 metros, para unos espesores de lámina variables entre 15 y 26 cm.

El problema de esta lámina es que los módulos son tan estrechos y la sección parabólica  tan apuntada que en los valles que se forman en los bordes de unión entre módulos se crean, al hormigonar, unos nervios tan potentes y tan próximos que la cubierta pierde su carácter laminar para trabajar como una sucesión de arcos circulares arriostrados lateralmente por un forjado parabólico. Estos nervios se aprovechan incluso para colgar de ellos el forjado del piso superior.

Lo bueno de esta configuración es que cada gajo es autoportante y puede hormigonarse independientemente de los demás, con lo que Arenas reutiliza el encofrado hasta 35 veces. En este sentido, coincide con Schlaich respecto a la posibilidad de utilizar soluciones laminares: “si ese encofrado se plantea para ser reutilizado de modo industrial un suficiente número de veces, su costo se reduce y la solución se hace competitiva y posible” [9].

Las pasarelas del Matadero y del Invernadero (G. Garrido y H. Corres, Madrid, 2009) son láminas con más de una similitud con los módulos de la lonja de Santander. Como ellos, son de doble curvatura, y también sinclásticas, es decir, que la curvatura tiene el mismo signo en cualquier dirección.

Pero aquí las generatrices parecen ser elipses en vez de hipérbolas, y si bien las directrices exteriores son también circunferencias, parece haber una tercera directriz en clave formada por arcos de circunferencia de distintos radios [10].

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Pasarela del Matadero, en Madrid.

También aquí se reutilizó el encofrado, para construir dos pasarelas gemelas. La cáscara tiene una longitud máxima de 46,90 metros y una luz entre apoyos de 43,46 metros. El espesor varía entre 15 cm en clave y 57 cm en apoyos. Como en el caso de la lonja, los espesores son excesivos, más propios de un arco exento que de una lámina, y disponer las péndolas en los bordes libres no parece lo más adecuado para un trabajo laminar. Las propias cargas rigidizarán dichos bordes y el comportamiento estructural se asemejará más al de dos arcos circulares arriostrados por la bóveda elíptica. Tal vez lo más apropiado hubiera sido disponer un pliegue de la lámina en las líneas de anclajes de péndolas, como hace Arenas en Santander y Torroja en la Zarzuela.

Las láminas sinclásticas son más deformables que las anticlásticas,y más susceptibles de sufrir fenómenos de inestabilidad como abolladura e incluso pandeo. Pero además, su aspecto es pesado, como una cúpula o una bóveda. Carecen de esa traza aérea de las láminas anticlásticas. Tal vez sólo Heinz Isler (1926-2009), el gran maestro de este tipo de láminas, ha conseguido conferirles algo de la ligereza de aquéllas, a base de reducir mucho los espesores y afinar hasta lo imposible en las zonas de apoyo. Y, a veces, plegar los bordes.

heinzisler brühl sports center

Club deportivo de Brühl (H. ISLER, Solothurn, Suiza, 1982, en http://textilesmithing.com).

Nada de eso ocurre en estas pasarelas, que se aferran contundentemente al terreno. Tanto que tienen un cierto aire primitivo, a lo que contribuye la tosquedad premeditada del acabado de las superficies de hormigón, pero que no resulta deslucido en absoluto; es, al contrario, parte de su encanto.

Matadero2

Pasarela del Matadero, en Madrid.

Es más, los detalles, muy bien resueltos, el juego de las líneas curvas de todos los elementos y, sobre todo, el espacio mágico que crean siempre estas estructuras, hacen gozosa la visita.

Aunque no tanto como para olvidar que están dentro del Madrid Río y sobre el túnel de la M-30, obras en las que el despilfarro, cuando no la malversación de fondos públicos, y el desprecio absoluto de las normas urbanísticas y ambientales y de la propia ciudadanía, por mor de intereses políticos espurios, han hecho de ellas un baldón para la ingeniería de este país, por muchos méritos técnicos que pudieran tener. El presupuesto inicial de cada pasarela era superior a los 2 millones y medio de euros. Todavía, para algunos, eran los tiempos de vino y rosas.

Similares libertad y creatividad a la del puente de Musmeci la encontramos en la maravillosa estación de autobuses de Casar de Cáceres (J. García Rubio, 2003) de 34 metros de luz, 14 de ancho y solo 12 cm de espesor. Las dos bóvedas son hiperboloides de revolución reglados, la misma superficie que utilizó Torroja en el hipódormo de la Zarzuela. Por supuesto, anticlástica.

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Estación de autobuses de Casar de Cáceres.

Aquí no se reutilizó el encofrado, pero se construyó a la manera tradicional, con tablillas de madera, y  con albañiles y carpinteros de la zona, en un trabajo casi artesanal. Costó 360.000 euros, pero es un ejemplo magnífico de esa dimensión  plástica del arte estructural que sólo el hormigón es capaz de  desvelar, de la que hablaba Mendelsohn.

Por todo ello, y no solo por sus calidades estéticas y estructurales, se puede decir que esta sí es una obra emblemática, sin reserva alguna ¿O alguien duda que si la hubiera cogido una de las constructoras que todos conocemos habría propuesto un modificado para mejorar la solución y en Casar tendrían ahora una marquesina el doble de cara y de vigas prefabricadas?

Bien, este preámbulo, que ha salido bastante más largo de lo previsto, intentaba ilustrar que todo ingeniero al que le apasionen las estructuras muere por hacer una laminar. Y, como a estas alturas ya os estabais temiendo, nosotros también. Lo que viene ahora es el relato de nuestros intentos, bastante infructuosos, para conseguirlo. Fueron dos y, ya que nos poníamos, los dos con el rey de las láminas, el paraboloide hiperbólico. Pero se hace tarde, así que lo dejaremos para la tercera parte de estas meditaciones laminares.

Javier Parrondo

NOTAS:

[1] Mike SCHLAICH: Thin Concrete Shells and other Light-Weight Double-Curved Structures. En Félix Candela. Centenario. Madrid, 2010.

[7] Juan Ignacio DEL CUETO: Félix Candela, el mago de los cascarones de concreto. DC PAPERS, 1999.

[8] Jean-Rodolphe PERRONET: La construcción de puentes en el siglo XVIII. Instituto Juan de Herrera, CEHOPU, 2005.

[9] Juan José ARENAS y Javier DE LA RIVA: Nueva lonja de pescado fresco de Santander.

[10] Hugo CORRES, José ROMO, Julio SÁNCHEZ y Cristina SANZ: Pasarelas cáscara del Matadero y del Invernadero sobre el río Manzanares en Madrid. Revista de Obras Públicas nº3.520, abril 2011.

REFERENCIAS:

“Soy un ingeniero estructural de casi 50 años y admito que todavía no he construido ninguna lámina de hormigón. En cada nuevo proyecto busco la oportunidad de hacer, por fin, una” [1]. Son palabras de Mike Schlaich, en un artículo de homenaje a Félix Candela en el centenario de su nacimiento.

Mike Schlaich (1960) es uno de los más creativos ingenieros estructurales del momento y responsable del diseño de algunas interesantes pasarelas con su empresa, Schlaich, Bergermann und Partner. No confundir con su padre, el gran Jörg Schlaich (1934), fundador de esa compañía y ya un clásico, de los grandes ingenieros estructurales de la segunda mitad del siglo XX. Este Schlaich sí que ha hecho alguna que otra lámina, como la cubierta del pabellón de exposiciones de Stuttgart (Alemania, 1977), homenaje declarado a la de Xochimilco, de Candela, de la que copia la forma. Schlaich consigue realizarla con un espesor de sólo 15 mm, utilizando hormigón reforzado con fibra de vidrio. Y ha diseñado unos cuantos puentes memorables. Ya comentamos, en una entrada anterior, su interesante e inspirador arco espacial de la pasarela Ripshorst.

Pabellon Stuttgart Schlaich

Pabellón de exposiciones de Stuttgart (en http://www.sbp.de).

Schlaich, como muchos ingenieros estructurales, ha sentido la atracción de las láminas. La fascinación que ejercen estas estructuras proviene, tal vez, de que combinan como ninguna otra el principio funcionalista “form follows function” (la forma sigue a la función) con la más absoluta libertad creativa, ya que las posibles soluciones laminares para un problema, para un espacio y un estado de cargas dados, son infinitas.

En el post anterior ya vimos cómo tras la aparición de un nuevo material constructivo, la técnica comienza siempre por acomodarlo a las formas y diseños que se venían usando hasta entonces. Sólo el empleo continuado del nuevo material irá desvelando formas más eficientes en las que éste puede expresarse con total autonomía.

El hormigón, que comienza mimetizando, a finales del siglo XIX, elementos masivos, como los arcos de piedra, o lineales, como las vigas y palizadas de acero y madera, encuentra su forma de manifestarse más propia a partir de los años 20 del siglo pasado, con las estructuras laminares. Las láminas aprovechan todas las peculiaridades del hormigón armado como material constructivo: unidad o integridad formal, continuidad, moldeabilidad. En definitiva, esa capacidad para adaptarse a cualquier forma, que ofrece al diseñador una libertad absoluta o, como dijo Erich Mendelsohn, le permite “explorar toda la dimensión escultórico-artística del arte arquitectónico”.

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Iglesia de Nuestra Señora de Guadalupe, en Madrid. En el centro, uno de los cuatro pilares que soportan la bóveda.

Por eso, donde se han podido explotar  todas las posibilidades expresivas de las láminas es en aquellos elementos estructurales en  que las limitaciones funcionales son menores, como es el caso de las cubiertas, donde la única condición a priori es el espacio a cubrir. En Madrid tenemos muestras muy notables de este tipo de estructuras. La cubierta del hipódromo de la zarzuela es ya canónica, pero, con permiso de Torroja, tal vez la lámina más impresionante sea la cubierta de la iglesia de Nuestra Señora de Guadalupe (1963), del propio Félix Candela, única obra que dejó en Madrid el arquitecto madrileño.

Esta maravillosa cubierta está formada por 8 paraboloides hiperbólicos. Según Manterola, los cuatro pilares interiores “son prodigiosos en cuanto a la forma, disposición y continuidad con los paraboloides que sostienen” [2], pero el verdadero espectáculo está en las bóvedas laminares. Los 4 grandes hypar centrales conforman una cubierta que se apoya sólo en esos cuatro puntos y tiene una dimensión máxima, en planta, de 55 metros y 37,50 metros de altura, para un espesor de lámina de ¡4 cm! Eso sí, el que quiera contemplarlos tiene que hacerlo un domingo por la mañana, ya que la nave principal de la iglesia sólo se abre ese día, para la misa de 12.

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Iglesia de Nuestra Señora de Guadalupe, en Madrid. Se aprecian los arcos parabólicos que conforman, entre pilares, las cuatro grandes superficies regladas centrales.

Yendo a lo nuestro, que son los puentes, no es fácil encontrar puentes laminares. La necesidad de crear un plataforma plana limita la posibilidad de emplear elementos laminares prácticamente a la subestructura. Por eso, lo más laminar que podemos encontrar será algún elemento sustentante, normalmente el arco.

Claro que es laminar el arco del puente de las Oblatas (J.J. Arenas, Pamplona, 1998), el propio autor lo califica así [3], pero es lo que Faber llamaría lámina impropia [4]. Es una lámina de curvatura simple, desarrollable y, por tanto, con menos recursos resistentes que las que no lo son. Básicamente, trabaja más como un arco de baja rigidez  que como un elemento espacial. Y, como dichos arcos, no soporta estados de cargas muy distintos del antifunicular, porque producen flectores inasumibles por la sección. Como estructura espacial, tampoco puede asumir esfuerzos transversales, o torsores, elevados. En definitiva, la lámina tiene que ser “ayudada” por otros elementos del puente, que laminen esos esfuerzos peligrosos para el arco.

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Puente de las Oblatas (en http://www.arenasing.com)

En el caso de las Oblatas, dicho elemento es una gran viga cajón situada en el eje del tablero, que funciona como viga de rigidez a flexión y a torsión, empotrada en los apoyos del arco. Esta viga reparte y centra la reacción de las péndolas a las sobrecargas excéntricas y puntuales, lo cual reduce los esfuerzos flectores en el arco. Aún así, el espesor de éste, 72 cm para una luz de 50,06 metros, es más propio de un arco convencional. Es en el ancho, variable desde 6 metros en el pie hasta 2,60 en clave, donde se gana el apellido de laminar.

Con todo, y aunque esta solución obliga a construir un tablero 6 metros más ancho del necesario, el resultado es elegante y la directriz parabólica, bastante apuntada, junto a lo estricto del canto produce una estructura relajada en la que, además, se lee muy bien el mecanismo resistente.

El concepto es similar al de los “arcos sin rigidez” de Maillart, tan fructífero y tan imitado  hasta hoy mismo. Como el impresionante puente de Schwandbach (R. Maillart, Rüeggisberg, Berna, Suiza, 1933), record absoluto de esbeltez del arco: 20 cm de espesor para una luz de 37,4 metros.

Puente Schwandbach

Puente de Schwandbach.Borde interior (en http://www.flickr.com).

La estructura es un prodigio de economía de medios e integración en el paisaje. Tiene esa calidad escultórica de tantas obras de Maillart, y, al contrario que en el de las Oblatas, un equilibrio que nace de la tensión, del juego entre la curvatura en planta del tablero y la doble curvatura del arco, ya que éste también se curva en planta, acompañando al tablero, pero sólo por el borde interior.

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Puente de Schwandbach. Borde exterior (en http://www.flickr.com).

Por eso, la anchura del arco es variable entre 4,2 y 6,0 metros. También aquí el tablero es el que rigidiza a flexión y permite que las sobrecargas puntuales lleguen al arco suficientemente repartidas. Los torsores producidos por sobrecargas excéntricas son, en este caso, muy pequeños, porque el ancho del tablero es menor que el del arco, pero también se centran gracias a los montantes-diafragma de ancho igual al del tablero, que los descomponen en un par de cargas horizontales actuando sobre el tablero y sobre el arco.

Otra forma, y esto es ya una digresión del tema que nos ocupa, de reducir los flectores en el arco para conseguir secciones más ligeras, en puentes de tablero inferior, es el sistema “network” desarrollado por el ingeniero noruego Per Tveit  a partir de los trabajos de su colega sueco Octavius Nielsen. En este caso, el elemento que ayuda al arco son las péndolas, que se disponen inclinadas, en dos familias que se cruzan con pendientes contrarias. Esta disposición les permite, básicamente, repartir cada sobrecarga puntual entre dos zonas del arco no próximas entre sí. Con este sistema se han construido los arcos más esbeltos, hasta el punto de que se suelen materializar simplemente curvando un perfil laminado de serie. Os dejo el record de esbeltez, el Puente de Brandanger (Aas-Jacobsen y P. Tveit, Brandanger, Noruega, 2010), para que babeéis y comparéis. Un arco de 220 metros de luz, resuelto con dos perfiles tubulares de 711 mm de diámetro.

Puente Brandanger

Puente de Brandanger (en http://home.uia.no/pert/index.php/Home).

Por cierto que el bueno de Tveit solía quejarse de que no se construyeran más puentes con su sistema, o al menos, de que no se incluyera siempre como alternativa en el estudio de tipologías, cuando, para ciertas luces, suele ser la solución más barata, ahorrando hasta un 40% de acero estructural respecto a puentes arco tradicionales [5]. Esa situación se da también en España, donde, que sepamos, solo se han construido dos puentes con esta tipología, en la gama de los 100 metros de luz, magníficamente resueltos ambos por Francisco Millanes y parece que con ahorros importantes [6].

Tveit tiene muy claro que la culpa es de los suministradores de acero, a los que no interesa el sistema network precisamente porque requiere menos acero que soluciones más convencionales, y, por supuesto, de los suministradores de hormigón, por las mismas razones. En España, por desgracia, este tipo de cosas están a la orden del día. Pero mucho hay que cambiar todavía si hasta en Noruega los intereses de los lobbys de la construcción son capaces de imponerse al interés general.

(continuará…)

Javier Parrondo

 NOTAS:

[1] Mike SCHLAICH: Thin Concrete Shells and other Light-Weight Double-Curved Structures. En Félix Candela. Centenario. Madrid, 2010.

[2] Javier MANTEROLA: Apoyar. En Félix Candela. Centenario. Madrid, 2010.

[3] Juan José ARENAS: Puente de las Oblatas en Pamplona. Revista Hormigón y acero nº 210, 1988.

[4] Javier OLIVA, Pablo ANTOLÍN, Alfredo CÁMARA y José M. GOICOLEA: Análisis estructural de algunas obras de Félix Candela mediante modelos de elementos finitos. Revista Hormigón y Acero, nº 260. Abril-junio 2011.

[5] Per TVEIT: Concrete in the optimal network arch. London, 2008.

[6] Francisco MILLANES, Miguel Ángel ORTEGA y Antonio CARNERERO: Proyecto y ejecución de dos arcos mixtos con elementos tubulares y sistema de péndolas tipo “network”: Puentes arco de Deba y Palma del Río. Revista Hormigón y acero nº 257, 2010.

REFERENCIAS:

Cuando creíamos que sólo había un puente documentado de Eugenio Ribera en Madrid, hemos identificado otro que, sin ninguna duda, se le puede atribuir. En la carretera secundaria M-510, entrando en la localidad de Aldea del Fresno, situada a unos 50 kilómetros al oeste de Madrid capital, se encuentra este curioso puente de hormigón armado que salva el cauce del río Perales.

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Vista general del puente desde el estribo norte.

Se trata de un puente de 5 vanos y 84 metros de longitud total, en el que destacan sus pilas, originales, algo extrañas, que, siendo de hormigón armado, evocan las palizadas que sustentaban los puentes de ferrocarril durante el siglo XIX, primero de madera, y posteriormente de hierro y acero, formadas por pilares muy esbeltos arriostrados por travesaños horizontales.

Perales 2

Vista de las pilas desde el estribo norte.

En este caso, las palizadas son dobles, y se ha añadido un pilar central exterior, a modo de tajamar, de forma que la pila parece el esqueleto de una pila de fábrica.

El autor del puente es, como se ha dicho, José Eugenio Ribera (1864-1936), introductor del hormigón armado en España, y cumbre de la ingeniería civil española del primer tercio del siglo XX, con obras tan significativas como el puente colgante de Amposta, sobre el río Ebro, el viaducto de Requejo, o de Pino, sobre el Duero, o el puente de la Reina Victoria sobre el Manzanares, en Madrid.

Pag 211 Ribera

Página del tomo IV de “Puentes de fábrica y hormigón armado”, de Ribera.

Y este puente sobre el río Perales es sumamente representativo de un tipo de pilas y de una tipología de puente muy característicos de los primeros años del hormigón armado. El propio Ribera lo consideraba ejemplar, ya que en su obra “Puentes de fábrica y hormigón armado“, compendio de los conocimientos adquiridos tras más de treinta años de ejercicio profesional, es la única estructura que elige  para representar la tipología de tramos rectos en España, de “entre los 300 tramos rectos que hemos proyectado y construido” (ref. [1], capítulo IV: Reseña histórica de los puentes de fábrica y hormigón armado, pág. 104).

La sección del tablero está formada por tres vigas rectangulares y se basa en las secciones de los modelos oficiales de puentes de tramos rectos para carreteras y caminos vecinales, encargados en 1920, por la Dirección de Obras Públicas del Ministerio de Fomento, al entonces catedrático de la asignatura de “Hormigón Armado” en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid, Juan Manuel de Zafra (Huelva, 1869-1923). Eugenio Ribera, desde su experiencia constructiva, modifica la sección de estos modelos oficiales: simplifica los chaflanes dejando uno solo por arista, añade una tercera viga a las habituales dos de Zafra y aumenta el canto de las vigas para no emplear armaduras de diámetros muy grandes, como era habitual entonces.

Puente Perales 003

Fondo del tablero y estribo sur.

Él mismo lo explica de esta forma: “otro defecto que la experiencia ha evidenciado en la práctica es que las barras para vigas con diámetro superior a 35 milímetros, que el señor Zafra proyectó para los tramos de 11,50 m de luz en adelante, y que llegan hasta 52 mm de diámetro, son difíciles de manejar, y sobre todo de doblar en sus extremos. Es, pues, preferible reducir los diámetros a un máximo de 35 milímetros, a trueque de aumentar el número de barras. Pero el autor considera aún preferible, y así lo ha hecho en muchos casos, aumentar la altura de las vigas 15 ó 20 por 100,  lo que no influye en el desagüe ni en el costo de los tramos, porque el aumento de hormigón se economiza en acero” (ref. [4], capítulo III: Modelos oficiales de puentes, pág. 93).

Ribera. Seccion tipo

Probable esquema de armado del tablero.

Sí, los redondos que se usaban al principio como armadura principal eran de gran diámetro; y eso que no tenían corrugas, eran lisos. Claro que también se empleaban perfiles laminados, vigas metálicas y hasta carriles de tren. La imagen de la derecha nos da una idea del armado que puede llevar el tablero. Es una solución habitual de Ribera, utilizada en Marruecos en puentes de la misma época que éste, con luces algo inferiores, aunque con interejes mayores y sólo dos vigas en vez de tres.

Ese armado no es muy inferior al que obtendríamos con la actual Instrucción de acciones. Conviene recordar que, a partir de 1920, tanto Zafra en sus modelos oficiales como Ribera en muchas obras, prescindieron de los trenes de caballerías de 6 y 8 toneladas entonces vigentes, y comenzaron a usar en el cálculo los trenes de carga con rodillos compresores de 20 toneladas que luego se plasmarían en la Instrucción de 1925 (el detalle de los distintos trenes de carga que se aplicaban esos años se puede consultar en la referencia [5]).

Perales 3

Pila norte con la junta del tablero.

La luz de las vigas es de 15,40 metros entre apoyos y los vanos no tienen continuidad, son isostáticos. Ribera lo justifica por la poca confianza que ofrecían en aquella época los pilotes de hormigón armado, que, decía, eran “susceptibles de sufrir un asiento en uno de ellos, por insuficiencia de hinca o por socavación posible“.

Además, añadía que “la continuidad de los tramos acentúa en sus extremos los efectos de dilatación y obliga a dispositivos complicados y no siempre eficaces”, por lo que, concluía, “serán contadísimos los casos en que puedan convenir los tramos contínuos, y como la economía de hierro no es sensible en tramos de 10 a 20 m. de luz, que son los más corrientes, el autor siempre ha preferido construirlos independientes, en los que las dilataciones son poco apreciables” (ref. [4], capítulo I: Tramos rectos, pág. 52).

Esta disposición le permite eliminar los aparatos de apoyo, un tanto temerariamente, habría que decir. Ribera recomienda disponer, como apoyo de las vigas, chapas de plomo (de unos 15 mm de espesor y para una presión máxima de 30 kg/cm2); o, incluso, hojas de cartón, si los desplazamientos esperables no son muy grandes.  Pero afirma que “hasta en puentes de 80 metros de longitud, constituidos por tramos independientes de 10 a 15 m. apoyados muchos de ellos sobre pilares de H. A., hemos siempre prescindido de chapas de plomo para su libre dilatación, sin que hayamos observado el menor inconveniente“.

Puente Perales 4

Apoyo del tablero sobre las pilas.

Y concluye: “No quiere esto decir que sean estos tramos insensibles a los cambios de temperatura; pero es evidente que sus expansiones o contracciones (que para diferencias de 40° representan bastantes milímetros) se reparten en las juntas de todos los tramos independientes, en vez de integrarse en los extremos del puente, como ocurriría si los tramos fueran continuos” (ref [4], capítulo I: Tramos rectos, págs. 30 y 31).

Como se puede apreciar en la fotografía superior, parece que este es el sistema que se ha seguido en este puente, y las vigas apoyan directamente sobre las palizadas, sin ningún tipo de aparato de apoyo intermedio, lo que, posiblemente, está provocando algunas de las patologías que sufre en la actualidad.

Puente Perales 5

Pilas. Se aprecian dos hormigones distintos en pilotes y pilares, y algunos refuerzos desafortunados.

Como ya hemos dicho, lo más significativo del puente son sus pilas en palizada, formadas por pilares de hormigón armado de sección pequeña (40×40 cm) unidos por travesaños horizontales de la misma sección. Todos ellos conforman un entramado reticular, con los nudos reforzados mediante chaflanes.

Ribera manifiesta, en el tomo IV de su tratado, que usa las palizadas por motivos económicos, al resultar más baratas que las pilas macizas. Además, su menor peso y el hecho de no necesitar encepado, abaratan también la cimentación y, como consecuencia de ello, el tablero, ya que se pueden disponer más pilas y así acortar la longitud de los vanos.

Afirma también que “cuando la corriente del río puede ser violenta y arrastrar cuerpos flotantes, conviene reforzar estas palizadas con pilotes suplementarios, en los que se apoyan jabalones oblicuos, que actúan como tajamares” (ref. [4], capítulo VII: Apoyos en los puentes de hormigón armado, pág. 210).

Pag 212 Ribera

Planos originales de las palizadas.

La cimentación de las pilas es del tipo que ahora denominamos “pila-pilote”. Cada viga se apoya directamente en uno de los pilares verticales de la palizada y éste, a su vez, en un pilote independiente, de la misma sección, que le sirve de cimiento. Los pilotes, de 40×40 cm de sección, y 8,50 metros de longitud, se hincaban, normalmente mediante martinetes, y posteriormente se descabezaban, para solapar su armadura con la de los pilares.

Como vimos arriba, la primera referencia que conocemos de este puente es de 1925, por lo que podemos datar su construcción entre 1910 y 1925. Ribera parece aplicar en él algunas soluciones técnicas ensayadas previamente en Marruecos, país en el que comenzó a trabajar en 1914, por lo que podríamos acotar algo más el periodo de ejecución de la obra, tal vez entre 1915 y 1925. En cualquier caso, un puente de la fase arcaica de la tecnología del hormigón armado, si tenemos en cuenta que el primer puente de este material construido en España es de 1902 (ref. [6], pág. 19).

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Las pilas, vistas desde el estribo sur. A la izquierda, la dudosa reparación por encamisado.

El puente ha sufrido una intervención hace unos 10 o 15 años, en la que se encamisaron con hormigón algunos pilares y parece que también se sellaron algunas fisuras de otros, a una altura aproximada de 1,50 metros sobre el terreno.

Es lamentable la poca sensibilidad con la que se realizó esa reparación, que altera sustancialmente y de una forma bastante burda el aspecto de una obra singular. Convendría eliminar los encamisados y restituir las secciones primitivas, para recuperar los valores estéticos de la obra original.

Comparando la fotografía antigua del puente con las actuales, se puede apreciar cómo el lecho del río ha descendido notablemente desde la construcción del puente, en torno a 1,50 metros, de forma que los pilotes han quedado al descubierto en esa altura. También se aprecia en las fotografías de esta entrada, que la patología que muestran de forma generalizada los pilares se produce en la junta entre el hormigón de los pilotes prefabricados y el de los pilares ejecutados “in situ”, que aparece claramente marcada por la diferencia de textura de estos hormigones a cada lado de ella.

Puente Perales 006

La pila sur no ha sido descalzada, como el resto de pilas.

Parece probable que esta patología, que parece ser una fisuración excesiva en la zona de la unión, haya sido provocada por las deformaciones térmicas del tablero, que deben de estar originando sobreesfuerzos en los pilares, al carecer las vigas de aparatos de apoyo que faciliten el desplazamiento relativo de los extremos de las vigas sobre las palizadas.

Se observa bajo el tablero, que también se ha realizado en época reciente un refuerzo de las vigas centrales de cada vano, más solicitadas que las de borde, posiblemente a la vez que se ejecutaba la reparación de los pilares. Se han reforzado a flexión, mediante el pegado de algún tipo de laminado de fibras en la cara inferior de las vigas, y a cortante, mediante chapas metálicas ancladas con pernos al canto de las vigas.

Puente Perales 7

Fondo del tablero y estribo norte. Se aprecian los refuerzos de la viga central.

A pesar de estas desdichadas intervenciones, el puente conserva la belleza extraña y primitiva de los comienzos de una tecnología, cuando los nuevos materiales todavía no han alumbrado formas nuevas en las que expresarse autónomamente. Y no cabe duda que Ribera lo valoraba entre las más significativas de sus obras, porque también lo incluye entre los 16 puentes que considera dignos de ser mencionados en el artículo de despedida de su cátedra en la Escuela de Ingenieros de Caminos, que escribe para la Revista de Obras Públicas en 1931  (ref. [7]).

Este es sin duda un puente “histórico”, ya que cumple todos los requisitos que, por ejemplo, la AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials), exige para conceder tal denominación: integridad de construcción, de diseño y de materiales, y ser significativo en el sentido de que su tipología, sus materiales o sus técnicas constructivas sean singulares o infrecuentes, al menos en un ámbito local (ref. [8]). El puente de Perales, salvo los refuerzos citados, fácilmente eliminables,  se conserva en la actualidad tal y como se proyectó y se construyó, hace más de 90 años, por “el primer gran constructor moderno de obras públicas en España” (ref. [9]). Ostenta la singularidad de su autor y de su condición de pionero,  y tiene elementos suficiente “significativos” e infrecuentes como las pilas en palizada y la cimentación pila-pilote, que le dan un carácter patrimonial singular, representativo de una tipología propia de las primeras décadas del siglo XX de la que quedan muy pocos ejemplos. Este curioso y estimable puente de Eugenio Ribera es uno de los contados ejemplares de aquella época inaugural que ha pervivido y, en este sentido es un patrimonio industrial digno de ser conservado.

Perales 5

Línea de pilas, con la norte en primer plano.

Merecería una restauración en condiciones para recuperar su aspecto original y un plan de mantenimiento que asegure su preservación futura. Y sería de agradecer que la Administración competente colocara en estos casos una placa descriptiva con la fecha de construcción, las referencias del autor y las características más importantes del puente, que permita a los profesionales identificar estas obras y a los profanos ir conociendo y valorando este valioso e irreemplazable patrimonio.

Javier Parrondo

NOTAS:

[1] José Eugenio RIBERA DUTASTE:  Puentes de fábrica y hormigón armado. Tomo I. Madrid, 1925.

[2] José Eugenio RIBERA DUTASTE:  Puentes de fábrica y hormigón armado. Tomo II. Madrid, 1926.

[3] José Eugenio RIBERA DUTASTE:  Puentes de fábrica y hormigón armado. Tomo III. Madrid, 1929.

[4] José Eugenio RIBERA DUTASTE:  Puentes de fábrica y hormigón armado. Tomo IV. Madrid, 1932.

[5] Álvaro DEL CUVILLO MARTÍNEZ-RIDRUEJO y Ramón DEL CUVILLO JIMÉNEZ: Trenes de carga de puentes de carretera, ROP septiembre 2002, nº 3.424.

[6] José Ramón NAVARRO VERA: El puente moderno en España. 1850-1950. Tomo II. Madrid, 2001.

[7] José Eugenio RIBERA DUTASTE: En mi última lección, establezco mi balance profesional, ROP 1931, nº 2.582.

[8] AASHTO: Guidelines for historic bridge rehabilitation and replacement, marzo 2007.

[9] José Antonio FERNÁNDEZ ORDÓÑEZ: José Eugenio Ribera, el primer gran constructor moderno de obras públicas en España. Artículo en El País, 3 de junio de 1982.

 

REFERENCIAS:

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