Ingeniería

Oporto, el skyline de los puentes. El puente de la Arrábida

Un puente comunica poblaciones, conecta regiones y acerca a personas. Ahí lo tienes, a lo lejos. Inmenso, invariable e inamovible. Un puente que ya estaba ahí cuando llegaste, y que seguirá ahí por muchos años, a la intemperie, sin inmutarse. Tu paso, fugaz, centrado en tus preocupaciones, no le presta la mayor atención. Sin embargo, un día paras, y comienzas a observarlo, y por un momento comienzas a reflexionar.

¿Cómo se construiría? ¿Por qué con esta forma? ¿Quién lo diseñó? ¿A qué retos se enfrentarían en su construcción?

Para contestar a esas preguntas, no hay nada mejor que indagar en la historia de la ingeniería de puentes. Y no puede haber mejor ciudad que Oporto, ciudad que gracias al río Duero, alberga un impresionante elenco de estos, con materiales, tipologías, usos y edades diversas, generando un ´skyline´ de puentes. También, unos estaban ya, otros llegaron más tarde, y otros que seguro vendrán.

Los puentes, otorgan una personalidad singular a la ciudad. Así como nadie imagina Nueva York sin el puente de Brooklyn o París sin la Torre Eiffel, Oporto no sería Oporto, sin esa sucesión de puentes, uno tras otro, a lo largo de la angosta parte en la que el Duero avanza para diluirse en el mar.

Puente do Infante Don Enrique. Fotografía de B. Lafarga.

Puente de Don Luis I al atardecer. Fotografía de B. Lafarga.

Quien va por primera vez, reconoce que, aún sin saber por qué, aquello es arte, pero otro tipo de arte, un arte implícito a una función más importante: comunicar, conectar, acercar. También porque, sin tenerlo tampoco muy claro, sabe que cada nuevo puente tuvo que suponer un nuevo reto. Logran impresionar, sugieren y te hacen reflexionar.

A medida que la ingeniería de puentes evoluciona, con nuevas técnicas y materiales, se abren posibilidades antes impensables. Estas posibilidades redundan, a su vez, en un mayor desarrollo y en la consecución de nuevos límites. Es por ello que quiero hablaros de un puente, ni más ni menos, que aquel que logró ser el puente de hormigón armado de mayor luz del mundo. Un puente singular, diseñado por un ingeniero extraordinario, inventor e innovador, Edgar Cardoso.

El Profesor Edgar Cardoso fue pionero en el campo del hormigón pretensado, autor de puentes espectaculares como el puente con acuerdos cóncavo y convexo de Macao Taipa, el puente formado por pórticos de hormigón de Sao Joao también en Oporto o el puente colgante sobre el río Zambezi en Mozambique. También se le reconoce como un precursor en el uso de sensores y modelos reducidos en sus obras.

Un puente que cuanto más ahondas en su historia, más te impresiona. Un puente singular y de vital importancia para las comunicaciones de Portugal, pues por él transcurre la autovía más importante del país. Un puente que se enfrenta a varios retos. El propio de llevar a cabo algo que nadie ha hecho antes, salvar los casi 300 metros del Duero con un arco de hormigón armado. Y también, siendo este el último antes de su desembocadura y de los últimos en construirse, el reto de fundir el puente en la ciudad, de una manera natural, con armonía. Algo nada fácil, pero que en mi opinión, acaba logrando. Es el puente de La Arrábida.

Puente de la Arrabida. Fotografía de I. Payá.

La necesidad de la construcción de un nuevo puente para satisfacer el creciente tráfico entre Oporto y Gaia surgió en la primera mitad del S.XX al verse la capacidad de los puentes de Luis I y María Pía, sobrepasados por el gran tráfico, debido sin duda alguna al auge del automóvil.

Los primeros estudios informativos para la construcción de este nuevo puente datan de entre 1930 y 1945, fijando, entre otras cosas, la eventual ubicación del puente.

En un principio se contempló la posibilidad de proyectar un viaducto para tráfico rodado y de ferrocarril, pero, más tarde, ésta opción fue descartada por problemas internos en la gestión de la red de ferrocarril de aquel momento.

En 1952, Cardoso, presentó 5 anteproyectos, cada uno de diferente tipología estructural: arco de hormigón armado; de fábrica, de igual forma que la solución de hormigón armado pero usando granito y con canto variable; puente colgante,  un arco metálico,  y un puente hormigón pretensado que consistía en una viga de alma llena de canto variable en voladizo.

Los aspectos considerados, por el Consejo Superior de Obras Públicas, en el estudio de soluciones para determinar el diseño final fueron en mi opinión una de las claves del éxito del proyecto. Pues se primaron, entre otros, la estética, los consumos de materiales propios o extranjeros, la conservación, los riegos constructivos y los plazos de construcción. Dejando de manera secundaria la economía, que aunque importante, podría decirse que bajo los demás condicionantes, implícitamente puede lograrse un diseño económico. Pues la economía, la estética y eficacia estructural no están reñidas, sino más bien ligadas entre si. Y, sobre todo en proyectos singulares como el que nos ocupa, es muy recomendable apoyarse en estos principios en la fase de diseño.

A su entrada en servicio, el puente constituyó el record del mundo de aquel momento en arcos de hormigón armado con 270 metros de luz, superando con 6 metros al puente Sandö en Suecia con 264 metros para más tarde ser desbancado por el Ponte da Amizade en las Cataratas de Iguazú, Brasil, con 305 metros.

Cartel de inauguración del puente. Fuente.

Calle dedicada a Cardoso. Fotografía de I. Payá.

El puente se compone de un tablero emparrillado de vigas sobre unos pilares que descansan sobre dos arcos inferiores de hormigón arriostrados en su parte central, la que atraviesa el río Duero. Y en los laterales la clásica composición de tablero y pilas.

El conjunto del arco inferior está formado por dos arcos de 4,5 metros de canto en arranque y 3 metros en clave. Éstas se encuentran unidas por una riostra de dos capas con forma de diamante que se desfasa en clave y se superpone en arranques empotrándose en sendos macizos de hormigón armado en las márgenes del río y para transmitir cargas normales al terreno.

La franja litoral de la ciudad de Oporto, y así como el resto de la ciudad, se compone geológicamente de rocas metamórficas como en gneiss y el granito y por rocas sedimentarias de sustrato, también, metamórfico. Esto es fácil de apreciar, tras dar un paseo por la ribera del Duero y observar a simple vista éstas rocas a lo largo del cañón horadado por el río.

La geología, pues, juega un papel fundamental para posibilitar esta tipología de puentes. Ya que las rocas metamórficas disponen por carácter general una gran capacidad portante, ideal para cimentar los arranques de los arcos. Por supuesto, un estudio en detalle tuvo que confirmar la buena calidad del macizo mediante ensayos de resistencia, su existencia de diaclasas y demás parámetros de caracterización de la roca aplicables a cimentaciones.

Detalle de arriostramiento de los arcos. Fotografía de I. Payá.

El tablero tiene una longitud de 614,6 metros, está formado por 12 vigas longitudinales separadas 2 metros cada una, conectadas por vigas transversales o diafragmas de 26,5 metros, el ancho del tablero. Esta disposición genera un emparrillado muy competente para la transmisión de esfuerzos en el caso de cargas excéntricas. La losa, muy delgada, varía entre los 18 y los 10 centímetros. El tablero se une monolíticamente al arco mediante pilares cada cierta distancia, y, fuera de éste, las pilas se cimientan en el terreno mediante pozos.

En las márgenes del río emergen dos torres a cada lado, de 60 metros de altura aproximandamente, que separan los viaductos del puente. Esta sección hueca, aparte de su belleza, juega un papel importante en el proceso constructivo, como veremos más adelante. Estas torres se cimientan sobre el mismo macizo de hormigón armado en el que descansan los arcos.

Las torres fueros diseñadas con la posibilidad de albergar en su interior ascensores para el acceso de los peatones a los paseos laterales desde la ribera del río, sin embargo, estos ascensores nunca se llegaron a instalar y los accesos se encuentran tapiados. Hoy en día los habitantes de la zona continúan reclamando su instalación y uso. No se ha podido confirmar la razón exacta por la cual nunca se llegaron a instalar, pero no es difícil de imaginar que la gestión y el mantenimiento de unos ascensores públicos tan singulares implican un desembolso económico para nada despreciable.

Vista del puente des de la cota del Río Duero. Fotografía de I. Payá.

Vista inferior de tablero y torres. Fotografía de I. Payá.

El arco tiene un funcionamiento de compresión excéntrica (flexo-compresión). La directriz es una poligonal muy próxima al antifunicular de las cargas permanentes, que permite una compresión en todas las fibras de la sección del arco que se combinan con las flexiones de las cargas de uso. Para aumentar su inercia y reducir las tensiones del arco su sección transversal es una sección bicelular de planta recta y sección variable con 3 almas, de gran rigidez a torsión.

La sección transversal original se distribuía conforme se muestra en el esquema, pero, tras la remodelación acontecida en 1993, la sección se reorganizó para dotar de más capacidad, pasando a tener 6 carriles de 3,10 metros.

Sección Transversal original. Fuente [1]

Coincidiréis conmigo que para contrastar esta descripción, no hay nada mejor que comprobar las dimensiones del puente in-situ. Para ello,  una empresa local ofrece la posibilidad de escalar el arco de hormigón, y poder disfrutar de las vistas desde allí. Ésta, es una actividad relativamente nueva y de mucho éxito. Es, sin duda, una ‘must’ para la próxima vez que visite la ciudad y animaría a todos aquellos que no tienen vértigo, que cuando visiten Oporto, no pierdan la oportunidad de intentar coronar la cima ‘del arco’.

Actividad de escalada en el arco del puente. Fuente.

Este artículo tiene una segunda parte: Diseño y Construcción del puente de la Arrábida.


Referencias

[1] L.LOUSADA SOARES. “Edgar Cardoso: engenheiro civil”. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, 2003

[2] C. ABDUNUR.” Innovative and contemporary Porto Bridges Paulo J.S Cruz y J.M Lopes Cordeiro”, Presses de l’Ecole nationale des ponts et chaussées, Paris (France) , ISBN 2859783474, 2001

[3] M. DE M. FERNANDES, E. PAUPERIO, B. RANGEL. ”Ponte da Arrabida, Monumento nacional”. Uporto Edições, Porto. ISBN: 9789723615227, 2016

[4] Memoria para la candidatura del puente de la Arrabida como monumento Nacional: Classificação da Ponte da Arrábida como Monumento Nacional.

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