Ingeniería

Diseño y construcción del puente de la Arrábida

Nota editorial: Artículo continuación de Oporto, el skyline de los puentes. El puente de la Arrábida.


Para el diseño del puente de la Arrábida se emplearon las más modernas técnicas analíticas y experimentales de entonces. Se concibieron dos modelos a escala 1/100 y 1/200, para estudiar la losa, y el comportamiento de todo el puente respectivamente. Seguidamente, se construyó un puente análogo al de la Arrábida aguas arriba de Oporto, en el encuentro del río Sousa con el río Duero, de menores dimensiones. El principal propósito era el de perfeccionar el proceso constructivo. Aunque, sin duda, también fue un buen ´gran´ modelo reducido para investigar su comportamiento estructural.

Modelo reducido. Fuente [2]

Hace 15 años se realizaron unos estudios para comprobar los cálculos estructurales del puente con los métodos actuales, así como una comparativa de las flechas previstas y las reales. Se comprobó, pues, la seguridad estructural con las normativas actuales (Euro Código 1) frente a las utilizadas que datan de 1935. Se generó un modelo dinámico y un modelo de cálculo por interacción tablero-pilas y se comprobó la validez de los modelos analíticos de esfuerzos y flechas.

Como curiosidad podemos remarcar que las columnas cortas no fueron correctamente calculadas. Las deformaciones generadas por el desplazamiento del tablero continuo, debido a cargas térmicas, reológicas y otras, le generan fuertes esfuerzos de flexión no contemplados. Ese  fenómeno que describimos a continuación no se tenía en cuenta en los cálculos ni en los modelos reducidos, pero que si se pone de manifiesto en los modelos 3D realizados con posterioridad. En una columna corta, un desplazamiento en un extremo, genera altos momentos flectores en el extremo contrario, pues estos son inversamente proporcionales a la longitud de la viga, a igual desplazamiento. Este fenómeno se dio, por ejemplo, en el terremoto de Lorca, donde varias edicicaciones relativamente modernas fallaron en los semisótanos dispuestos con columnas cortas. Sin embargo, no es el caso que nos ocupa, debido a la gran hiperestaticidad de la estructura, simplemente se generaron rótulas plásticas, sin generar esto peligro alguno.

Rótula plástica en las columnas cortas. Fuente [3]

Si hablamos del proceso constructivo, hay que ponerse en la situación de finales de los 50 y principios de los 60 para darse cuenta del reto y la dificultad que llevar a cabo tal empresa de manera satisfactoria. Aun disponiendo de monitorizaciones de todo tipo en tiempo real y la alta tecnología disponible, hoy en día, el procedimiento de construcción sigue siendo bastante espectacular y delicado. Luego, hay que valorar la capacidad y ‘atrevimiento’ de los ingenieros de la época.

Las obras del puente de la Arrábida comenzaron con la ejecución de la parte del   viaducto contiguo al puente, así como la ejecución de macizos de cimentación tanto de las pilas como de las torres y estructuras auxiliares necesarias. La ejecución del arco se realizó mediante la técnica de la autocimbra, técnica desarrollada por el ingeniero checo-austriaco J. Melan e introducida en España por Eugenio Ribera  a  principios  del  S. XX.

Montaje de la cimbra. Fuente [1]

Esquema del montaje. Primera fase, dovelas en voladizo. Fuente [1]

Esquema del montaje. Segunda fase, dovelas atirantadas. Fuente [1]

Ésta se basaba en disponer de una cimbra metálica autoportante simplemente apoyada en las márgenes y posteriormente encofrar y hormigonar sobre ésta. La cimbra se colocaba a fases desde los estribos atirantándose posteriormente. La primera fase se apoyaba en un macizo no rígido para que ejerciera de articulación, la segunda se colocó apoyándose en pórticos provisionales de hormigón armado construidos en las márgenes para arriostrar frente al viento.

Los siguientes cajones ya fueron dispuestos mediante remolcadores y grúas Derrick desde el rio, unidos al previo y atirantado al tablero-estribo ya construido. Desde ambos extremos, y con sendas grúas Derrick, se elevó el tramo central montado en tierra firme y remolcado por barcaza hasta la posición correcta.

Una vez construida la cimbra, se comenzó con los arcos hormigonando las secciones por fases, según las compresiones que fueran a sufrir. Cuando solo faltaba el tramo central del arco, se bloquearon las articulaciones en arranque. La cimbra constaba de tres vigas arco arriostradas entre sí, permitiendo sostener la construcción de uno de los arcos. Mediante un preciso procedimiento formado  por  8   gatos,   la   cimbra   fue deslizada para hormigonar el segundo arco, a 15 metros de la primera. Igualmente en última fase se hormigonó el entramado de arriostramiento.

Fases de construcción de los arcos, deslizando la cimbra. Fuente [1]

La estructura metálica se fue descimbrando trozo a trozo mediante pórticos y equipamientos auxiliares instalados entre los dos arcos. Durante el hormigonado de los arcos se dejaban las esperas para los pilares. Una vez concluida ésta fase, la ejecución del tablero y los pilares era mediante cimbra tradicional apoyada en el arco, el cual que disponía de unas cuñas horizontales para apoyar la cimbra.

Arcos terminados. Fuente [1]

Cimbra de pilas y tablero. Fuente [1]

Hoy en día, afortunadamente para la historia de la ingeniería, todavía quedan vestigios de la construcción. Contiguo al arranque de los arcos, en el margen derecho del río, sobrevivió una caseta, por muchos años abandonada, que albergaba a la dirección de obra y el control topográfico durante la obra. Ahora, se puede encontrar un restaurante italiano con vistas fenomenales desde abajo del puente, donde poder tomar un café o degustar el famoso bacalao portugués, o una pizza.

Vistas desde un restaurante a orillas del río Duero. Fotografía de I. Payá

Edificio rehabilitado. Fotografía de I. Payá

El puente dispone de una serie de sensores en diferentes zonas del puente para seguir los desplazamientos y vibraciones sufridas por el puente, ello condujo a afirmar que estos valores continúan estables desde 1968.

Debido al ambiente marino de la zona, el puente ha sufrido a lo largo de su vida diferentes patologías que han comprometido su durabilidad: de laminación, desconchado y corrosión de armaduras en las proximidades de las juntas de hormigonado de vigas pilas losas y arcos; penetración de la carbonatación, desaparición de la pintura y acumulación de agua en los arcos; como se puso de manifiesto en un estudio de 1997. Siendo las patologías más importantes subsanadas.

El puente es bastante valorado por la población local, sobre todo tras la declaración del puente como monumento nacional, en 2013. Además de esta declaración, la zona del puente de la Arrábida se encuentra protegida por su valor medioambiental. Así como, también, los parámetros urbanísticos de la zona tienen en cuenta el valor paisajístico que el puente aporta al conjunto.

Vistas del puente y la desembocadura del río Duero. Fotografía de I. Payá

Por todo ello, no dudo que este antiguo récord e hito de la ingeniería, así como su paisaje enmarcado en la desembocadura del río Duero e importante arteria de comunicaciones de Portugal va a seguir siendo un motivo de orgullo para los habitantes de Oporto. También seguirá asombrando a sus visitantes, que continuaran preguntándose: ¿Cómo se construiría? ¿Por qué con esta forma? ¿Quién lo diseño? ¿A qué retos se enfrentaría la construcción?

Tuve la suerte de visitar esta ciudad en un viaje de estudios cuando cursaba Ingeniería de Caminos en la Escuela de Valencia, en marzo del año 2012. Una de esas experiencias que te vuelven a convencer de lo maravilloso que es este mundo de la ingeniería civil y donde visitamos numerosas obras de ingeniería desde los puentes metálicos del siglo XIX, las cubiertas del Pabellón Rosa Mota o Mercado de Matosinhos, hasta los edificios y estadios de la pasada década, como la Casa da Música o el Estadio do Dragaõ.

Tengo muy buenos recuerdos de esos días, fríos y húmedos días del marzo atlántico. Era una época complicada para el país, en plena crisis e intervención del país. Recuerdo la ciudad con un punto triste y decadente que poco tenía que ver con la última vez que visita Oporto.

El verano pasado, gran número de turistas copaban las riveras del rio Duero. Música por todas partes, restaurantes con estilo, terrazas de las bodegas en la rivera de Gaia a rebosar, cafés hípster por el centro… Sin embargo, los puentes permanecían ahí, elegantes, sin inmutarse y ajenos al paso del tiempo… Cuando me marchaba, temprano, el puente de la Arrábida se despedía de mí como muchas mañanas brumosas. “Até à próxima!”

La bruma, un clásico de Oporto. Fotografía de B. Lafarga

Benjamín Lafarga y el puente de Arrábida. Fotografía de 2012


Agradecimientos

Un especial agradecimento al profesor Ignació Paya Zaforteza por las correcciones y sugerencias de estos artículos, y por habernos transmitido su pasión por el arte estructural.

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] A.A.V.V. “Memoria para la candidatura del puente de la Arrabida como monumento Nacional”  Classificação da Ponte da Arrábida como Monumento Nacional.

Tags: , , , ,

2 Comments

  1. Pingback: Oporto, el skyline de los puentes. El puente de la Arrábida – dobooku

  2. Que gran aportación Benjamín, hacen falta más artículos de este calibre y hacer más divulgación de puente e ingeniería.

    Gracias! 🙂

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

*