Puente Infante Don Henriqe

FICHA 2: Puente Infante Don Henrique

TÍTULO
PONTE INFANTE DOM HENRIQUE.

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PERÍODO
Construido entre 1997 y 2002, fue levantado en 27 meses, pero su inauguración no ha sido hasta el 30 marzo 2003.

AUTOR
Son los ingenieros: Antonio Adão da Fonseca (Doctor Ingeniero civil, Profesor catedrático de la facultad de ingeniería de oporto y presidente de afa consultores), José Antonio Fernández Ordóñez (Doctor Ingeniero de caminos, canales y puertos por la escuela técnica superior de ICCP de Madrid, dirigió empresa familiar PADACAR(de construcción de vigas pretensadas) y Francisco Millanes Mato (Doctor Ingeniero de caminos, canales y puertos, Catedrático de estructuras y puentes mixtos de la ETSICCP Madrid, Director general de IDEAN, S.A) fue el responsable del diseño de este puente de 371 m de largo y 20 m de ancho, con dos carriles por sentido, con sendas aceras de 3 m a cada lado.
Construido por las constructoras Edifer y Necso (actual Acciona). con un coste aproximado de 14 M de Euros.
El promotor de la obra: Metro do Porto, S.A.

LOCALIZACIÓN

El Puente Infante Don Henrique, se encuentra entre Oporto y Vila Nova de Gaia y es el de más reciente construcción de los puentes de esta zona. Se construyó aguas arriba del Puente Luis I, uniendo las zonas de Fontainhas (Oporto) con la Sierra del Pilar (Vila Nova de Gaia). Es el cuarto puente antes de la desembocadura del Duero en el Atlántico.

DESCRIPCIÓN

El puente está constituido por dos elementos fundamentales en mutua interacción: un arco extremadamente esbelto con 1,50 metros de grosor, el vano entre arranques del arco es de 280 metros y la flecha entre el cierre y los arranques es de 25 metros, que soporta un dintel rígido superior, en sección cajón de hormigón pretensado de 4,5 metros de altura constante. Se trata de un puente arco, tipo Maillart, que constituye un récord mundial de esbeltez, y fue construido por avance en voladizos sucesivos de un sistema en celosía con montantes y diagonales provisionales, materializando un esquema resistente triangulado junto con los cordones de compresión y tracción de las secciones del arco y dintel definitivos. El equilibrio de los dos semiarcos en voladizo sobre el río, a una altura superior a 70 metros, se garantizó mediante contrapesos en los estribos y un sistema de anclajes provisionales en el macizo granítico de ambas márgenes.

La construcción del arco, dada la magnitud y singularidad estructural de la obra, resultó ciertamente espectacular y, a pesar de los retos y novedades técnicas implicadas, se desarrolló de forma muy precisa y sin apenas incidencias.
Para ello resultó fundamental la concepción del sistema de control y seguimiento implantado que, junto a exhaustivos análisis de sensibilidad y cálculos de seguimiento y contraste incluía un novedoso sistema de monitorización, en tiempo real, de los principales elementos de la estructura y cimentaciones, lo que permitió el seguimiento y contraste continuo de los valores teóricos durante todas y cada una de las operaciones de montaje de la estructura.
Parte del sistema de monitorización se ha mantenido en el puente en servicio, cuya respuesta estructural sigue siendo periódicamente controlada y supervisada.

CONTEXTO
Este puente cuyo nombre recuerda al monarca portugués nacido en Oporto Enrique el Navegante, fue construido para remplazar la cubierta superior del puente Luis I, reconvertido para la línea del Metro de Oporto (línea amarilla Hospital Santo Ovídio.)

Como curiosidad, este Puente en arco, puente pórtico de hormigón de cota alta, presenta una solución de arco “Tipo Maillart”(Robert Mallart creó viga cajón) con una relación vano/flecha de 11,2 para un vano de arco de 280 metros, el cual constituye un record mundial, lo que implica el haber entrado en territorios nunca antes explorados en este tipo de puentes, considerados por los especialistas mundiales como los más esbeltos.

TECNOLOGÍA CONSTRUCTIVA
Constituye sin duda uno de los aspectos más destacados, no sólo por la gran magnitud de los voladizos a salvar, de 140,0 m, sino por la especial tipología de la estructura. La mínima rigidez del arco laminar desaconsejó plantear sistemas constructivos habituales en puentes arco más convencionales. Es, al contrario, la gran rigidez del tablero la que debía hacer frente a los esfuerzos de flexión propios del avance en voladizo. Se trató, por tanto, de plantear el montaje desde una óptica más acorde con los puentes de tramo recto en voladizos sucesivos aunque, dado que el dintel tampoco alcanzaba la rigidez propia de dichas tipologías, fue preciso acudir a sistemas de ayuda durante el avance.
La primera decisión fue plantear un apoyo provisional sobre una pila de hormigón armado ubicada en la vertical de la primera pilastra del arco, a 35,00 m de los arranques. Ello permitía reducir, de forma sencilla y económica, la longitud del vuelo a salvar a 105,0 m., frente a los 140,0 m iniciales. Los momentos de vuelco o desequilibrio que se obtienen en la situación de máximo voladizo se reducen de 5000000 kN.m a 2853000 kN.m., con el consiguiente ahorro en los sistemas de anclaje y contrapeso en laderas. La pila provisional alcanza una reacción máxima de 85000 kN.

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En la fase de Concurso se estudió una solución clásica de avance con atirantamiento sobre la pila provisional como ayuda a la estructura durante la fase en voladizo. La solución finalmente empleada fue una alternativa más eficaz, consistió en triangulaciones con diagonales pretensadas y supresión de los sistemas de atirantamiento que se adoptó tras un análisis de los aspectos técnicos, constructivos y económicos de ambas soluciones, que la mostró como la más adecuada por varias razones:

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• Su mayor rigidez lo hace poco sensible a los efectos térmicos y facilita el control
geométrico del avance;
• Si bien resultan más difíciles de controlar en obra las tolerancias de índole
geométrica, las técnicas de corrección de encofrado propias del avance en voladizo tradicional son perfectamente aplicables a este caso;
• Se suprime el elevado coste de los elementos provisionales adicionales propios de la solución atirantada. La estructura definitiva, arco como cabeza de compresión, tablero pretensado como cordón de tracción y las pilastras como montantes en compresión, no se hallan prácticamente sobredimensionadas por su trabajo como ménsula en celosía;
• La tecnología de dichas diagonales es la del pretensado convencional, trabajando a 0,60 fpu, más sencilla y económica que la de los anclajes y cables atirantados trabajando a 0,45 fpu;
• Desde el punto de vista técnico resultaba muy aconsejable la puesta en carga progresiva de las laderas por el esfuerzo de compresión transmitido por el arco durante el avance en voladizo. Toda la estructura se va poniendo asimismo en carga de forma progresiva, de tal forma que la compresión en el arco en el momento del cierre en clave alcanza ya los 260000 kN, frente a un valor máximo previsto de 279000 kN una vez eliminada la triangulación provisional.
Por el contrario, el sistema de atirantamiento suponía una entrada de carga brusca, tanto en la estructura como en la cimentación, mucho menos aconsejable técnicamente.

En ambas soluciones, y dada la gran esbeltez del arco, resultaba necesario colgar dicho arco del tablero, con barras tipo Dywidag, para no someterlo a la flexiones derivadas de su peso propio, hasta que la puesta en carga del mismo, una vez eliminadas las diagonales provisionales, aportara el esfuerzo de compresión necesario para hacer frente a dichas acciones. Este sistema resulta por otra parte favorable para la resistencia a pandeo del arco, ya que las deformaciones de flexión en el arco, se reducen al actuar las cargas de peso propio sobre un hormigón de mayor edad. Se previó también aplicar un sistema de contraflechas adicional en el arco, de 15 cm, para garantizar una seguridad adicional frente a la carga última de pandeo del mismo, que se incrementa así en cerca del 35%.
Una vez cerrada la clave se procede al destesado de las diagonales pretensadas,
eliminación de los anclajes de sustentación del arco desde el tablero y desapeo de la pila provisional, lo que permite alcanzar una ley de esfuerzos en arco y dintel no muy alejada de la teórica de montaje cimbrado sin fases, por lo que no ha sido necesario prever ninguna actuación de gatos en clave.
IMPACTO
Social y cultural:
Para la vecina ciudad de Gaia, en la margen izquierda del río, con características urbanas poco estructuradas, el nuevo puente proporcionará un fuerte impulso de ordenación y prosperidad.

Ambiental y paisajística:
Los proyectistas del nuevo puente entendieron que debían plantearlo desde la perspectiva de la mayor claridad conceptual con la máxima diafanidad y transparencia, basado en la sencillez, pureza geométrica y estructural. Un puente que, sin apoyos en las márgenes, diera la sensación de que volara como un pájaro sobre el río Duero, con la mayor transparencia y mínima afección visual a los puentes vecinos de Eiffel y Seirig, con arcos muy peraltados que arrancan desde las márgenes del río y cuyas claves se ubican a una cota similar a la del nuevo puente.

Constructivo:
Las técnicas que fueron necesario implementar durante el proceso constructivo en mayor o menor medida, supusieron innovaciones tecnológicas que esta obra hizo necesario desarrollar:
• Doble avance en voladizo simultáneo de arco y tablero, de hasta 105,0 m. de vuelo en el momento del cierre en clave, con unos pesos totales de estructura en ménsula en el entorno de 75 t/ml, suma del tablero y del arco (38 t/ml en los últimos 35 m.
centrales), lo que suponía un momento máximo de vuelco próximo a 3000000 kN.m;

• Diseño y fabricación de un complejo doble carro de avance en voladizo, que puede sin duda calificarse como una obra singular de la construcción metálica industrial, para permitir la novedosa ejecución simultánea (replanteo, ferralla y hormigonado) de las dovelas de arco y tablero, muy complicada dada la pequeña distancia en vertical entre ambos, l
• Elaboración de un proceso automático de ajuste, corrección y replanteo espacial de las nuevas dovelas a ejecutar, tanto del arco como del tablero. Al estar el arco suspendido del dintel, era necesario un sistema de ajuste espacial independiente para ambos (recalculaba en tiempo real).
Se destaca que la ejecución del arco y tablero en voladizo se ajustó con total precisión a las estrictas condiciones geométricas, de contraflechas de arco y tablero, establecidas por los proyectistas.
• Finalmente, el recurso a un hormigón de elevada resistencia (C60/70) con humo de sílice para el arco y zona central del tablero, lo que constituyó una primicia en Portugal en obras de la importancia como la que nos ocupa.

CRÍTICA
Actualmente el puente está saturado, y el paso peatonal desde Oporto a Gaia es un poco “infame” ya que tan solo se realiza por el puente de D. Luís. En el tablero superior, tan sólo unos bolardos (los comúnmente llamados pivotes) te separan del metro, y en el tablero inferior, apenas hay acera a ambos lados de la calzada. Por esto y por la inminente llegada de la AV a la ciudad se están planteando 3 nuevos puentes sobre el Duero:

– Una pasarela peatonal
– Un puente mixto, para tráfico rodado y férreo
– Un puente para Alta Velocidad

 

 

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