Nuevas Tendencias en Los Puentes Pretensados de Hormigon (1)

7/22/2019 Nuevas Tendencias en Los Puentes Pretensados de Hormigon (1)

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NUEVAS TENDENCIASEN LOS PUENTES PRETENSADOS

DE HORMIGN

Este artculo trata de dar una perspectiva general de la evolucin que se ha producido en los ltimostiempos en el proyecto y construccin de los puentes de hormign pretensado a nivel mundial. Se observandiversas tendencias entre las que destacan aquellas que tienen una mayor influencia para la industria debidoa sus amplias aplicaciones, tales como el desarrollo del pretensado exterior, actualmente utilizado de forma

sistemtica en puentes de luces medias; la aparicin del hormign de alta resistencia que amplia lasposibilidades de las estructuras de hormign al tiempo que aumenta su durabilidad; y la cada vez msfrecuente asociacin entre el acero y el hormign para dar lugar a puentes mixtos con diferentes tipos deelementos compuestos, dando lugar a numerosas estructuras innovadoras. Teniendo en cuenta aplicacionesms especficas, hay una seccin dedicada a los puentes atirantados, que han experimentado un interesantedesarrollo en los ltimos diez aos; y otra que resalta el uso cada vez ms importante de elementosprefabricados en grandes proyectos, con elementos de hasta varios miles de toneladas. El artculo finaliza conuna reflexin sobre la arquitectura de puentes en la que se muestra que los buenos proyectos estructuralesdan lugar a elegantes puentes de hormign pretensado.

1. El pretensado exterior

Una de las principales tendencias en la reciente evolucin de los puentes pretensados de hormign ha sidoel incremento en la utilizacin del pretensado exterior.

Los tendones externos se utilizaron en las primeras aplicaciones del pretensado, bien como solucin final obien como paso previo a los tendones pretensados adherentes, Sin embargo, con el desarrollo de lossistemas de pretensado, esta solucin fue prcticamente olvidada.

El uso de tendones externos comenz a ser obligatorio en Francia en los aos setenta, cuando era precisala instalacin de tendones de pretensado adicionales en puentes existentes construidos mediante voladizos,en los que se haban infravalorado los efectos derivados de gradientes trmicos, prdidas por rozamiento yfluencia, Ello permiti el rpido desarrollo de una tecnologa especfica en la que se empleaban vainas depolietileno de alta densidad (HDPE).

Rpidamente surgi la idea de utilizar estos tendones externos para la construccin de nuevos puentes.Las primeras aplicaciones se llevaron a cabo en Estados Unidos, por Jean Muller -asociado en aquellosmomentos con Eugene Figg- en los puentes de los Cayos de Florida, e inmediatamente despus se fueronproyectando nuevas soluciones en Francia para distintos tipos de puentes,

1.1. Proyecto y tcnicas de construccin

En sus primeras realizaciones, Jean Muller ancl todos los tendones externos en los pilares, en una gruesaviga de anclaje transversal, con desviaciones en los vanos.

Esta solucin es muy eficiente, pero presenta un inconveniente: el vano completo debe construirse antesde la instalacin de los tendones externos, siendo preciso en determinadas ocasiones equilibrar el pesopropio, por lo que la distribucin de los tendones externos depende totalmente de la tcnica de construccinutilizada.

Construccin vano a vano. Las primeras realizaciones de Jean Muller con pretensado exterior se llevaron acabo en puentes construidos por vanos mediante dovelas prefabricadas (Long Key, Niles Chanenel y muchosotros). Cada vano fue construido con ayuda de una celosa mvil que soportaba las dovelas antes de unirseal vano anterior por medio de una junta hmeda, y antes de la instalacin de los tendones externos(Figura 1-3)


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En Estados Unidos y Francia se desarrollaron tcnicas alternativas: con un prtico de lanzamientoelevando el vano ensamblado, como en el puente Seven Mile o en los vanos de acceso al puente SunshineSkyway; con un sistema de atirantamiento temporal, como en los viaductos de Vallon des Fleurs y laBanquire en Francia; con un prtico de lanzamiento del que se suspendan todas las dovelas prefabricadas,como el utilizado por Freyssinet para los puentes de la autopista Rmulo Bettancourt en Venezuela o para unaserie de viaductos en Bangkok (Figura 4).

Esta tcnica ha sido utilizada recientemente en Japn en la construccin del viaducto de Yatomi en lasproximidades de Nagoya, por la Japan Highway Public Corporation.

Construccin Dar el mtodo de voladizos equilibrados. Para la construccin de puentes por el mtodo devoladizos se desarroll un nuevo concepto con tendones internos y externos: el peso propio (incluido el pesode los carros mviles) se equilibra por medio de tendones internos que permanecen en los nudos superioresde la seccin transversal para no tener tendones en las almas y mantener prcticamente todas las ventajasdel pretensado exterior; tras el cierre del vano se colocan los tendones externos entre apoyos, anclndose engruesas vigas transversales dispuestas en stos y desvindose en los vanos (Figura 5).


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La primera aplicacin se llev a acabo en el puente de la Flche en el que los voladizos se construyeron sobrecimbras en la orilla y se montaron posteriormente mediante rotacin alrededor de los pilares. Existen otrosmucho ejemplos entre los que merece la pena destacar los puentes de la isla de R, y de chevir y el viaducto

Arret Darre (Figura 6)

Las aplicaciones ms recientes son las del nuevo tren de alta velocidad entre Lyon y Marsella. LosFerrocarriles Franceses aceptaron el pretensado exterior para varios puentes, incluidos los viaductos de

Avignon, que fueron construidos mediante dovelas prefabricadas. La distribucin de los tendones externos seha realizado siguiendo una idea ya utilizada en los aos 80 por Jacques Fauchart; los tendones externos nose anclaron en los apoyos, para reducir el peso de las dovelas situadas sobre los pilares, sino que fueronanclados en los vanos en "blisters" de forma que se duplicaba su nmero efectivo en la zona de mitad de vano(Figura 7).

Construccin por e/ mtodo del lanzamiento incremental. Para los puentes construidos por el mtodo delanzamiento incremental se desarrollaron soluciones por etapas.

La primera etapa consiste en la utilizacin de tendones internos durante el lanzamiento colocados en losnudos superiores e inferiores de la seccin transversal; en caso necesario pueden instalarse algunostendones temporales externos con el fin de incrementar las fuerzas de pretensado. Tras el lanzamiento, lostendones externos se colocan de acuerdo con el diseo clsico: anclaje en los soportes y desviaciones en losvanos (Figura 8). En caso de haber sido dispuestos, se retiran los tendones externos temporalesorganizndose los tendones internos de manera que se eliminen aquellos que sean desfavorables en lasituacin final. Tambin pueden aadirse algunos tendones internos en los nudos ms bajos en los vanos oen los nudos ms altos en los soportes (viaductos de Roquebilre y Poncin).


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La solucin final es ms eficiente. Una parte de los tendones externos permanentes -generalmente lamitad de ellos- se coloca en la seccin cajn antes del lanzamiento, equilibrados por otros tantos tendonesexternos temporales de trazado opuesto, que se denominan tendones antagonistas, dando lugar a las fuerzasaxiales de pretensado necesarias. Tras el lanzamiento, los tendones antagonistas son destesados yreutilizados, uno a uno, como tendones externos finales con un trazado clsico: anclaje en los soportes ydesviaciones en los vanos (Figura 9). Por supuesto, los tendones internos pueden disponerse en los nudossuperiores e inferiores a lo largo del puente antes o despus del lanzamiento, en las zonas en las que seaneficaces. El concepto se ha desarrollado por etapas en los viaductos de Val de Durance, Amiens, Charix, en elviaducto n 33 de Marsella, y en los vanos de acceso al puente de Normanda, en el que el sistema final seutiliz de forma completa por primera vez (Figura 10). En algunas realizaciones se han utilizado tendonestemporales externos rectos durante el lanzamiento, como en el viaducto de Charix.

Construccin por vanos completos.. La aparicin de grandes proyectos a nivel mundial ha supuesto unaevolucin en el proyecto y la construccin de puentes, puesto que en ellos se emplean elementosprefabricados de gran magnitud y potentes sistemas de elevacin.

Dada la importancia de estos proyectos, y con el fin de alcanzar la mayor eficiencia, surge la idea deconstruir los puentes por vanos completos prefabricados que puedan ser colocados con la ayuda de equiposadecuados. Si el puente se compone de una serie de vanos simplemente apoyados, los tendones, tantointernos como externos, pueden colocarse en el parque de prefabricacin con una disposicin determinada; lasituacin es ms complicada cuando el proyecto contempla el restablecimiento de un tablero continuo a partirde vanos completos.

Cowi-Consult propuso un diseo de estas caractersticas para los vanos de acceso al puente de Storebaelt.

Los elementos prefabricados eran ms cortos que los vanos finales y se pretensaban con tendones externos;se izaban entre las pilas y se instalaban sobre apoyos provisionales anclados a las mismas. El espacio entredos elementos consecutivos se rellenaba al hormigonarse la seccin sobre los apoyos con su viga transversalprincipal; posteriormente se colocaban los tendones de pretensado para equilibrar todas las cargas,principalmente con tendones muy cortos sobre los apoyos para alargar los tendones externos existentes enambos extremos de los elementos prefabricados


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Esta solucin fue modificada a la vista de la solucin utilizada en la parte central del puente de Vasco deGama sobre el ro Tajo, en Lisboa. Se recomend la instalacin de los vanos prefabricados sobre apoyostemporales en las pilas dejando un pequeo espacio entre ellos para formar una junta hmeda. Se dispuso unsistema de atirantamiento en forma de V centrado sobre los apoyos finales, que se divida en dos vigasinclinadas una a cada lado de vanos adyacentes. Los tendones externos dispuestos en los elementosprefabricados se anclaban -en cada extremo- a la parte ms alta de las vigas inclinadas, quedandoequilibrados -en la situacin de apoyo simple- por los tendones internos dispuestos en los nudos inferioresque se anclaban en nmero necesario a los apoyos. Tras la construccin se obtuvo un sistema continuo depretensado exterior gracias a que los tendones externos de cada vano cruzan por encima de las vigas en Vempleadas en el atirantamiento. Algunos tendones internos cortos se tesaron en los apoyos en los nudos

inferiores para evitar tracciones en la losa inferior (Figuras 11 y 12).

1.2. Extensin del pretensado exterior

El pretensado exterior est actualmente en fase de desarrollo en muchos pases. En los Estados UnidosJean Muller y Eugene Figg han diseado por separado muchos puentes y viaductos importantes con tendonesexternos, construidos principalmente mediante elementos prefabricados. El American Segmental BridgeInstitute (ASBI) est prestando una gran ayuda en el desarrollo de estas ideas y de estas tcnicas. El

American Concrete Institute (ACI) organiz un seminario en la Convencin de Houston de 1998 dedicadoexpresamente al pretensado exterior y a su desarrollo. De su contenido merece la pena destacar el desarrollo

de numerosos estudios e investigaciones en las universidades americanas -como por ejemplo la de Austinbajo la direccin de John Breen- as como la publicacin de un cdigo AASHTO para puentes segmentados,orientado principalmente hacia la utilizacin del pretensado exterior.

En Francia ms del 80 %de los grandes puentes de carretera se estn construyendo con tendonesexternos, gracias al incremento en la calidad de construccin que se obtiene al emplear esta tcnica, y aldesarrollo del concepto de tendones externos reemplazables.

Los contratistas franceses han exportado estas ideas a otros pases por medio de realizaciones -como elpuente de Bubiyan en Kuwait (Bouygues), el puente de Amouguez en Marruecos (Spie Batignolles)-, as como


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las oficinas de proyecto a travs de originales diseos como los viaductos del sistema de transportes deMonterrey (Mxico), los viaductos de las autopistas de Bangkok (Tailandia), los viaductos de la autopista deRomulo Bettancourt, o el puente de Gian en Vietnan.

La idea se desarroll en Alemania, Suiza y Austria gracias al profesor Eibl. Actualmente existen tambinejemplos en Blgica, Italia, Espaa, Portugal y Repblica Checa, sin olvidar el puente Confederation enCanad, que ser descrito ms adelante.

1.3. Puentes soportados desde abajo

No podemos finalizar este apartado sin dedicarle unas lneas a los puentes soportados desde abajo pormedio de cables, reproduciendo la solucin utilizada durante el Siglo XIX en los puentes metlicos, conelementos de acero tesados en lugar de cables. El viaducto de Osormort, proyectado por Javier Manterola, enlas proximidades de Barcelona (Figura 13) es un ejemplo excelente.

No se trata en realidad de un pretensado exterior: se pueden desarrollar unas grandes variaciones detensin en los cables -dependiendo de la rigidez a flexin del tablero- tan altas o incluso superiores a las delos puentes atirantados. Como en los puentes extradosados, que se describirn ms adelante, estos cablesno pueden considerarse como simples tendones.

2. Desarrollo de las estructuras mixtas

Por distintas razones, en muchos pases las estructuras mixtas son econmicamente competitivas. EnFrancia, por ejemplo, los puentes mixtos resultan muy competitivos en comparacin con los puentespretensados de hormign para luces medias, comprendidas entre 40 y 80 metros, especialmente en puentespequeos.

La mayor eficiencia econmica de los puentes mixtos se debe a una serie de factores:

Una eficiente fabricacin en taller, con equipos controlados por ordenador. De hecho, la fabricacin deelementos metlicos permite optimizar casi en su totalidad los sistemas de produccincomputerizados.

Una muy buena eficiencia en la evolucin del proyecto de elementos metlicos: rigidez reducida,

empleo de planchas mucho ms delgadas para los elementos principales, dando lugar todo ello a unadrstica reduccin de las longitudes soldadas y a unos sustanciales ahorros en mano de obra.

La redaccin de cdigos con la idea de incrementar la competitividad de las estructuras metlicas ymixtas, dentro de lo tcnicamente posible, con el establecimiento de unas reglas y de unos requisitosmuy simples, Al mismo tiempo, los cdigos que han ido apareciendo para estructuras de hormignhan ido siendo cada vez ms complicados, exigiendo la realizacin de costosos anlisis yaumentando, a menudo, las cuantas de armado por encima de las realmente necesarias.Los puentes mixtos son soluciones interesantes en muchas ocasiones y en algunas otras la nica


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solucin posible. Por esta razn debemos profundizar en el desarrollo de dos aspectos: el diseo delas losas de hormign y el desarrollo de nuevas ideas para una mayor asociacin entre el acero y elhormign.

2.1. Diseo de losas de hormign para puentes mixtos

Volviendo a la influencia que tienen los cdigos es preciso destacar que en muchos pases lasespecificaciones establecidas para la losa superior de un puente pretensado, tipo viga cajn, son mucho msseveras que las correspondientes a la losa superior de un puente mixto, Esta situacin no es lgica, puesto

que la losa de hormign ignora qu es lo que est bajo ella. Las especificaciones para las losas de hormignde un puente mixto varan considerablemente de un pas a otro. En algunos casos, no se ha prestado laatencin suficiente en ellas, producindose una fisuracin importante, lo que pone de manifiesto la necesidadde mejorar el diseo de las mismas e incrementar su durabilidad.

En primer lugar, es preciso distinguir entre losas hormigonadas in situ, losas formadas por elementosprefabricados con juntas hmedas o losas totalmente prefabricadas, Las osas hormigonadas in situ tienenimportantes ventajas: facilidad de construccin y facilidad de conexin. Pero, sin embargo, estn expuestas afuertes tensiones de traccin producidas por efecto de la retraccin -con la restriccin que suponen las vigasde acero- y de las cargas, incluyendo los efectos del hormigonado por etapas que pueden ser muyimportantes si stas no estn adecuadamente organizadas, Adems, es muy difcil equilibrar estas accionesdesfavorables mediante fuerzas longitudinales de pretensado, puesto que la mayor parte de stas seraabsorbida por las vigas metlicas lo cual sera desfavorable para su propia estabilidad.

Las losas constituidas por elementos prefabricados presentan tambin alguna ventaja, como su bajo coste.La conexin puede resolverse mediante alojamientos dispuestos sobre la parte superior de los elementos delas vigas longitudinales (Figura 14), con sus problemas correspondientes (densidad de conectores, proteccincontra la corrosin entre la viga de acero y la zona externa de los alojamientos); o mediante juntas hmedassobre las vigas longitudinales principales y vigas transversales cuando stas tambin soportan la losa (Figura15). Sin embargo, esta solucin tampoco llega a ser la mejor puesto que, por un lado, se puede producir unacierta retraccin en el hormign utilizado en las uniones, lo que hace que stas se conviertan en el punto dbildel sistema, y por otro lado, todava resulta complicado el poder introducir un pretensado longitudinal en lalosa de hormign.

La mejor solucin, por tanto, sera la prefabricacin de la losa superior pretensndola longitudinalmenteantes de conectarla con la estructura metlica inferior. De esta forma puede esperarse a que hayan tenidolugar los fenmenos de retraccin antes de realizar la conexin a la estructura metlica, siendo de esperar

nicamente unas prdidas de pretensado debidas a la fluencia del hormign. Por lo tanto, la losa puede estarformada por elementos prefabricados unidos entre s mediante juntas en fresco, para obtener una continuidadlongitudinal, antes del pretensado, realizando su conexin a la estructura metlica despus de haber realizadoesta operacin. Tambin puede optarse por colocar la losa pretensada sobre la estructura metlica, comohicieron hace ms de diez aos los ingenieros suizos, antes de proceder a su unin definitiva con sta (Figura16).

Esta ltima conexin entre la estructura metlica y la losa de hormign puede resolverse, como ya se hamencionado, a travs de alojamientos, o bien a travs de otras soluciones, como la desarrollada por MichelPlacidi, si bien todava no estn totalmente optimizadas desde un punto de vista tcnico y econmico. Lainvestigacin y las innovaciones en este campo deberan constituir en el futuro una de las preocupaciones detodos nosotros para avanzar en el diseo y la durabilidad de este tipo de estructuras.


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2.2. Secciones transversales

Por ltimo, las ingenieros deben tratar de obtener todas las ventajas derivadas de uso conjunto del acero, elhormign y los tendones de pretensado, no debindose limitar al empleo de las soluciones tradicionales paralos puentes mixtos con vigas doble T y losa (Figura 17) o con vigas cajn y losa (Figura 18).

En Francia, hace aproximadamente 15 aos, se trat de reemplazar las almas de hormign de las vigas cajnclsicas por elementos metlicos tales como:

Planchas rigidizadas clsicas, en el puente de La Fert-Saint-Aubin. Tirantes de acero plano, en el puente de Arbois (Figura 19)

Almas onduladas, o ms especficamente plegadas, en los puentes de Cognac, Charolles y el parqueAstrix (Figura 20).


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Estas soluciones fueron ligeramente ms costosas que las tradicionales y han sido abandonadas salvo las

que emplean chapa plegada, que recientemente han sido utilizadas en Japn por Campenon Bernard en laconstruccin del puente de Dole sobre el ro Doubs. El tablero est formado por una viga cajn construida porel procedimiento de voladizos equilibrados con dos planchas de acero plegado como almas. Este concepto haservido de inspiracin en la construccin del puente de Hontani en Japn (Figura 21).

Recientemente Bouygues ha retornado la idea de tirantes tridimensionales prefabricados -como, porejemplo, en el puente de Bubiyan y los viaductos de Sylans y Glacires- utilizando tubos de acero ensustitucin de las diagonales de hormign, solucin utilizada en los viaductos de Boulonais (tres viaductoscuya longitud total supera los 2 kilmetros). Sin embargo, este tipo de solucin tiene que resolver dosproblemas fundamentales: la transferencia de grandes niveles de tensin de algunas diagonales a las losasde hormign, y la transferencia del esfuerzo cortante a travs de las juntas, limitadas por las losas superior einferior (Figura 22).

2.3. La filosofa de la estructura mixta

Se han ideado otras muchas combinaciones entre el acero y el hormign, como por ejemplo un vanoorttropo de acero apoyado simplemente en mnsulas de hormign para dar lugar a un puente pretensado(puente Queen Matilde, en Rouen, o el puente de Chervir en Nantes). Soluciones similares se han utilizadoen Espaa, por ejemplo por Julio Martnez Calzn, en las que se ha dado continuidad entre el acero y elhormign (Figura 23).

En los puentes atirantados de Tampico, Ikuchi y Normanda, los vanos de acceso son de hormignpretensado mientras que la parte central del vano central est resuelta con una viga cajn orttropa para

aprovechar todas las ventajas derivadas de la ligereza de una estructura metlica en el vano central, y de lagran diferencia de peso en relacin al hormign para anclar el tablero a las pilas en los vanos de acceso(Figura 24).


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Junto con Jacques Mathivat proyectamos un tablero mixto para dos puentes con arco de hormign, elpuente de Chateaubriand sobre el ro Rance y el puente de Morbihan sobre el ro Vilaine en la Roche-Bemard.El peso de este tipo de tablero es menor y, al realizarse por etapas, no genera esfuerzos importantes en elarco durante la construccin.

Para el intercambiador de Antrenas proyectamos un arco formado por una poligonal a base de tubos deacero, conectado al tablero pretensado de hormign por medio de unos tirantes tubulares (Figura 25). En laRepblica Checa, Jiri Strasky construy un puente arco tubular al mismo tiempo con un diseo ligeramentedistinto. Recientemente, Jorg Schlaich ha realizado grandes avances en el uso combinado de las estructurasmetlicas tubulares y el hormign pretensado a travs de una serie de proyectos entre los que destaca unpuente arco con un alineamiento curvo que conduce perfectamente las compresiones centradas.

Por ltimo, los elementos metlicos pueden incorporarse en las estructuras de hormign pretensado atravs de un diseo mejor y ms sencillo. En algunos puentes atirantados (el East Huntingdon, en EstadosUnidos, y el Vasco de Gama, en Portugal) los dos vigas extremas rectangulares se han conectado por mediode vigas transversales metlicas en lugar de hormign, obtenindose un tablero ms ligero.


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Ren Greisch y Jean-Marie Cremer emplearon cajas metlicas en el pilono de hormign de los puentes deBen Ahin y Wandre para el anclaje de los tirantes. Esta idea se utiliz tambin en el puente de Evripos enGrecia, y en los puente de Chalonsu-Sone (Figura 26), y de Normanda en esta ltima ocasin con undiseo mucho ms sofisticado ideado por Jean-Claude Foucriat - (Figura 27). Es evidente que esta excelentesolucin ser utilizada cada vez ms en el futuro.

Ren Greisch y Jean-Marie Cremer utilizaron tambin tirantes metlicos en la viga cajn de los puentes de

Wandre y Ben Ahin en sustitucin de los tirantes de hormign pretensado, para transferir la tensin del cabledesde el nudo central y el nudo superior de la seccin a la parte inferior de las almas. La idea fue tambinutilizada por Michel Placidi en el puente atirantado sobre el ro Elorn cerca de Brest.

Junto con Jacques Mathivat reprodujimos, en los viaductos de Piou y de Rioulong, el diseo utilizado veinteaos antes en los puentes de Kochertal y Erschachtal: una viga cajn central con dos almas verticales y con

jabalcones inclinados para soportar a ambos lados las mnsulas que conformaban el tablero. Estosjabalcones eran elementos tubulares que daban a la solucin elegida una mayor ligereza, elegancia y untoque colorista (Figura 28).

En puentes suspendidos desde abajo mediante cables, como el puente de Truc de la Fare, las riostrasempleadas como desviadores del cable son tambin elementos metlicos (Figura 29).

Como conclusin podemos afirmar que una adecuada combinacin del acero y del hormign, con la ayuda

adicional que pueden aportar los tendones de pretensado, abren nuevos campos para la creatividad y laimaginacin de los proyectistas.


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3.Nuevos materiales

Los cambios ms importantes acaecidos en el campo de los puentes pretensados de hormign se hanproducido a raz de la aparicin de nuevos materiales y, sobre todo, por la evolucin experimentada por losmateriales ya existentes.

3.1. Hormign de altas prestaciones

El desarrollo del hormign de altas prestaciones es uno de los mayores logros de los ltimos aos para laconstruccin con hormign. El hormign de altas prestaciones no slo es un hormign de elevada resistenciasino tambin un hormign que mejora la durabilidad de las estructuras a largo plazo gracias a su mayorcompacidad. Para puentes con luces ordinarias o medias pocas son las ventajas que pueden obtenerse deuna mayor resistencia del hormign, por lo que el empleo de los hormigones de altas prestaciones vendr

justificado por el deseo de incrementar la durabilidad de la estructura -que suele ser uno de los objetivosprincipales de los propietarios de los puentes-, por lo que es previsible que el empleo de estos materiales seincremente sustancial mente en el futuro.

Las mayores resistencias mecnicas pueden ser interesantes para puentes de grandes luces en el caso deque las tcnicas de construccin utilizadas alcancen unos determinados lmites; por ejemplo el lanzamiento deuna viga cajn sin apoyos intermedios.

En el puente de Normanda el tablero y las pilas fueron ejecutadas con hormign de altas prestaciones conuna resistencia caractersticas superior a 60 MPa. Esta mayor resistencia fue movilizada en la resistencia a laaccin del viento. Otra aplicacin a destacar sera la del puente Elorn en la Bretaa francesa (Figura 30).

El mayor desarrollo del hormign de altas prestaciones tuvo lugar en Noruega en la construccin deplataformas offshore y en puentes de grandes luces. Entre estos ltimos puede destacarse el puenteatirantado de Skarnsund con un vano principal de 530 m de longitud, y los puentes de Rafsundet y Stolma,construidos por voladizos, con luces de 298 y 301 m. La parte central del vano principal en ambos casos fueresuelta con hormign ligero de alta resistencia.

El hormign de altas prestaciones de resistencia caracterstica 60 MPa es actualmente lo suficientementehabitual como para poder ser utilizado sin grandes problemas por contratistas que no tengan una granexperiencia con su empleo. Cada vez es ms frecuente que la resistencia de este tipo de hormigones superelos 80 MPa, como por ejemplo el puente de Joigny en Francia, y en algunos casos se han llegado a utilizar


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hormigones de 100 MPa. Sin embargo, es recomendable que en este tipo de aplicaciones se vaya poco apoco, de forma que en las primeras realizaciones se trabaje con contratistas especializados a fin de conocertodos los detalles de este tipo de materiales, antes de comenzar a utilizarlos de forma usual. Entre losaspectos a considerar se pueden citar los siguientes:

Las estructuras realizadas con hormigones de alta resistencia pueden, lgicamente, recibir grandesfuerzas de pretensado, por lo que hay que cuidar los detalles de las zonas de anclaje para evitar quese produzcan altas concentraciones de fuerzas y tensiones localizadas.

Las paredes de los elementos pueden ser ms esbeltas por lo que pueden estar sujetas a efectos desegundo orden.

La armadura longitudinal y transversal debe proporcionar la ductilidad necesaria que compense losefectos de un diagrama tensin-deformacin con una reducidsima resistencia post-pico.

Adems, los ingenieros deben estar preparados para reaccionar ante posibles problemas inesperados quepuedan presentarse cuando se utilizan hormigones con resistencias comprendidas entre 80 y 100 M Pa, comopor ejemplo la resistencia ante los impactos o ante el fuego.

Todas estas cuestiones aconsejan el ir avanzando por etapas en la utilizacin de hormigones de altaresistencia, aprovechando la experiencia adquirida por la industria de la prefabricacin en este campo.

3.2. Nuevos tipos de hormigones

Deben mencionarse otros nuevos materiales como los hormigones de polvos reactivos desarrollados porBouygues y Lafarge. Los elevados contenidos de cemento de estas mezclas, el empleo de aditivos, rido finoy fibras (metlicas u orgnicas) permiten alcanzar unas prestaciones muy elevadas. La conocida pasarela deSherbrook es una de las aplicaciones pionera de estos nuevos materiales, en los que el problema principal esencontrar nuevos campos y nuevos diseos para su empleo. Todos los detalles que se han descrito para elcaso de los hormigones de altas prestaciones -concentracin de tensiones en las zonas de anclaje, efectos desegundo orden- son todava ms acusados en este tipo de nuevos hormigones con los que puedenalcanzarse resistencias superiores a los 200 MPa.

Se abren por tanto nuevos campos para nuestra imaginacin.

Como vemos, la tradicional "unicidad" del hormign desaparece para dar paso a diferentes hormigones,con problemas diferentes y que no pueden ser tratados por igual en los cdigos existentes. Los ingenierosespecializados en materiales disearn hormigones especficos para cada tipo de aplicacin: alta resistencia,alta durabilidad, baja retraccin, alta resistencia a la traccin, bajo desarrollo de temperaturas durante elendurecimiento para limitar la aparicin de fisuras, impermeabilidad, alta resistencia al fuego, alta resistencia ala abrasin, etc. Puede concluirse que los materiales irn teniendo cada vez una mayor importancia.

3.3. Hormign autocompactable

Una de las aplicaciones directas de las nuevas tecnologas del estudio de los materiales es el desarrollode los hormigones autocompactables, materiales -con una granulometra seleccionada y unos aditivosadecuados- que pueden fluir y rellenar complejas formas fuertemente armadas alcanzando una adecuada

densidad sin necesidad de vibracin, lo que supone un grandsimo avance en materia de calidad y de costesde construccin.

3.4. Materiales no metlicos

Los materiales no metlicos -fibras de vidrio, fibras de carbono, aramida- han despertado recientemente ungran inters habindose celebrado una serie de conferencias monogrficas sobre los mismos. Sin embargo suempleo no est exento de algunos aspectos negativos:


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Su coste es todava muy elevado.

Son quebradizos como consecuencia de que su resistencia es muy elevada (al igual que su mdulode elasticidad) pero su comportamiento no es plstico en absoluto, de forma que al alcanzar la tensinmxima el material rompe. Esta es una situacin muy peligrosa puesto que si se produce unasituacin de sobre tensin no prevista que produzca un posible fallo local, no existe la posibilidad deque se lleva a cabo una adaptacin plstica.

Es muy complicada la unin entre elementos prefabricados.

A pesar de todo se han construido una serie de puentes como la pasarela peatonal del Club de Golf deAberfeldy, proyectado por Maunsell y Partners. Se trata de un pequeo puente atirantado totalmenteejecutado con elementos compuestos: plstico armado con fibras de vidrio en el tablero y el pilono, cables deKevlar y fibras de aramida con recubrimiento de polietileno (Figura 31).

Lentamente los materiales no metlicos estn comenzando a tener aplicaciones en la industria, como es elcaso de las fibras de carbono, cada vez ms utilizadas en el refuerzo de estructuras existentes en sustitucinde las tradicionales chapas de acero pegadas. Las planchas de fibra de carbono se estn utilizandofundamentalmente en el refuerzo de pilares (incluso de seccin rectangular) y de forma especfica en elrefuerzo de estructuras en zonas ssmicas.

4. Evolucin de los puentes atirantados

Desde los aos 50 los puentes atirantados han experimentado una gran evolucin. Algunas de las

tendencias actuales son muy claras: la eficacia de los tableros compuestos, el diseo de tableros msesbeltos, la aparicin de los puentes extradosados, la construccin de puentes con mltiples vanosatirantados y un rpido incremento en la magnitud de las luces.

4.1. Nuevos rcords de luces

El rcord mundial de los puentes atirantados avanz muy lentamente en los aos 70 y 80, pero en ladcada de los 90 su avance ha sido muy rpido:

El puente de Saint-Nazaire en Francia (404 m en 1975) con un tablero formado por una viga cajnorttropa.

El puente de Barrios de Luna tambin conocido como puente de Fernndez Casado- en Espaa(430 m en 1983) de hormign pretensado (Figura 32)


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El puente Alex Frazer conocido tambin como el puente de la isla Anacis- en Canad (465 m en

1986), con un tablero mixto formado por dos vigas metlicas doble T y una losa de hormign armado.

El puente de Ikuchi en Japn (490 m en 1991), de estructura mixta con vanos de acceso en hormignpretensado y vigas cajn orttropas gemelas en la parte central del vano principal (Figura 33).

El puente de Skarnsund en Noruega (530 m en 1991) de hormign pretensado.

El puente de Yangpu en Shangai, China (602 m en 1993), con un tablero mixto formado por vigasgemelas doble T con una losa de hormign armado y pretensado.

El puente de Normanda en Francia (856 m, abierto al trfico el 20 de enero de 1995), estructura mixtacon vanos de acceso en hormign y una viga cajn orttropa en la parte central del vano principal.

El puente Tatara en Japn, con un tablero de hormign en la proximidad de los estribos paraequilibrar las cargas y que en la actualidad ostenta el record mundial con 890 m de luz (Figura 34),abierto al trfico el 1 de mayo de 1999.

Los puentes de Normanda y de Tatara han sido los primeros en entrar en el campo de las luces muygrandes reservado hasta entonces a los puentes colgantes. Este gran avance no es en realidad una gransorpresa, pues no debe olvidarse que los grandes puentes alemanes de Colonia y Dsseldorf con un solopilono y grandes luces -302 m en el puente de Severin en Colonia en 1959; 320 m en el puente Kniebrcke deDsseldorf en 1969; 368 m en el puente de Flehe en Dsseldorf en 1979- pusieron en evidencia la posibilidadde llegar a luces de 600 a 700 m mediante el empleo de dos pilonos.

La competencia, de ms de 20 aos, entre tableros metlicos orttropos (Saint-Nazaire, Ikuchi,Normanda), de hormign pretensado (Barrios de Luna, Skarnsund) y mixtos (Anacis, Xangpu) es una claraindicacin de que se est todava lejos de los lmites. Para reducir el coste de los cables es necesario reducirel peso del tablero para luces muy grandes, siendo preferible el empleo de vigas cajn orttropas paralongitudes superiores a los 800 m.

Est claro tambin que en las prximas dcadas se construirn luces an mayores, por encima de los1.000 a 1.200 m. Se han redactado ya dos proyectos para luces de estas magnitudes para el estrecho deMessina, por Fritz Leonhardt, y el puente oriental de Storebaelt, por Cowi-Consult, con una vano principal de


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1.200 m de luz. Pero ser en Hong Kong donde se batir por primera vez este record en el puente deStonecutters, donde se rebasarn los 1.000 m de luz.

4.2. Tableros mixtos

El empleo de tableros mixtos es relativamente reciente y su utilizacin comenz en los aos 60. Losprimeros puentes atirantados tenan tableros de hormign o bien tableros metlicos orttropos. Sin embargo,las importantes fuerzas de compresin a las que se somete el tablero como consecuencia del atirantamientohizo pensar a los proyectista s de puentes en que la solucin con tablero mixto era la ms conveniente.

Este tipo de puentes atirantados con tablero mixto se ha empleado en diversos pases como por ejemplo elpuente de Lixhe en Blgica, de Ren Greisch y Jean-Marie Cremer, el puente de Seyssel en Francia,finalizado en 1985 o el puente de Kerkinstensalmi en Finlandia. Pero el mayor avance es, sin duda, el llevadoa cabo por Jorg Schlaich en el puente de Hooghly en Calcuta (Figura 35). Su construccin comenz a finalesde los aos 70 y habra sido un rcord mundial en su momento (450 m de luz) si no hubiese sido por losretrasos que experiment su construccin como consecuencia de condiciones locales y financieras. Debido aello es por lo que todo el mundo considera al puente de Alex Frazer como el prototipo de este tipo de solucina pesar de haber sido proyectado varios aos despus.

4.3. Tableros flexibles

Los ltimos aos muestran una evolucin hacia tableros flexibles en puentes de luces medias.

Debemos de nuevo hacer referencia a los tableros mixtos con sus dos vigas metlicas doble T de cantolimitado. Estos pueden ser empleados incluso en luces relativamente grandes, superiores a los 600 metros,como en el caso del puente de Yangpu. Los lmites vienen exclusivamente impuestos por razones deestabilidad aeroelstica, debido a la forma del tablero que precisa de algunas correcciones aerodinmicas(carenados en ambos lados para obtener un perfil ms aerodinmico; deflectores entre las vigas principalespara dividir la abertura en la parte inferior del tablero limitando as los efectos torsionales del viento). En estospuentes el problema ms importante es una posible aparicin de fisuras en la losa de hormign. Esto puedeevitarse mediante el pretensado de sta cuando los cables de atirantamiento no introduzcan unas excesivasfuerzas de compresin.

Las losas pretensadas de hormign rigidizadas mediante dos vigas rectangulares de canto, siguiendo lasideas de Ulrich Finster-Walder, pertenecen a la misma familia. Con ellas se pueden alcanzar grandes lucescomo en los puentes de Penang en Malasia y de Dames Point en Jacksonville, Florida (400 m, en 1998). Elltimo ejemplo con esta tipologa de tablero es el puente de Vasco de Gama sobre el ro Tajo en Lisboa,Portugal, proyectado por Lusoponte, un concesionario que incluye a Campenon Bernard y Trafalgar (Figura36).


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La mayor flexibilidad se alcanza con las losas rectangulares proyectadas por Ren Walther, siendo laprimera aplicacin el puente de Dieppoldsan sobre el ro Rhine (97 m en 1985). La idea fue de nuevo utilizadapor Jorg Schlaich en el puente de Evripos, en Grecia (215 m, en 1993), con una losa rectangular de 45 cm deespesor (Figura 37).

Desde que el cdigo francs introdujo requisitos extremadamente severos para las estructuraspretensadas de hormign en Estado Lmite de Servicio no es posible proyectar este tipo de losas. Sin

embargo, en el puente de Chlon-sur-Sane, Francia, -tambin llamado el puente de Borgoa- se proyectuna seccin transversal con dos costillas principales conectadas por medio de una losa superior sobre la queiba la calzada, y con una losa en voladizo a cada lado en la parte inferior como zona de viandantes. De estaforma obtuvimos en ambos casos una estructura abierta, de fcil y econmica construccin, y unarelativamente importante inercia a flexin con un espesor limitado, inferior a 1 m (Figura 38).

Se han proyectado tambin losas nervadas con formas aerodinmicas con el fin de evitar carenados ydeflectores. El espesor de los nervios es limitado y su anchura aumentada, y las vigas transversales queconectan los nervios entre s y soportan lalosa superior -y que preferiblemente se trata de vigas metlicas deseccin doble T para tableros ms ligeros- son de canto variable (Figura 39).

4.4. Puentes extradosados

La nocin de los puentes extradosados es algo controvertida. El concepto procede del famoso puente de


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Ganter, proyectado por Christian Menn: muros pretensados de hormign a cada lado del tablero trabajandocomo elementos a traccin, como cables atirantados rgidos (Figura 40). Jacques Mathivat sustituy estosmuros por cables en su proyecto del viaducto de Arret Darr, un proyecto que desafortunadamente no fueelegido. Aprovecho la ventaja de la altura lmite del pilono para considerar los cables como tendones y nocomo cables de atirantamiento con el fin de beneficiarse de unas especificaciones ms favorables,denominndolos cables extradosados.

El proyecto original de Christian Menn tuvo algunas aplicaciones en Portugal (el puente de Socorridos, deAntonio Reis), en Estados Unidos (el puente de Barton Greek) y en Bahrain (puente de Shaikh Isa binSalman). La solucin de Mathivar tuvo un amplio eco en Japn con la construccin de varios puentes, algunosalgo pesados y otros muy elegantes como los puentes de Odawara Blue (Figura 41) y Tsukuhara.

Es preciso insistir en las especificaciones para los cables. En algunos de estos puentes -con una longitudlimitada de vano y, especialmente, con una conexin rgida entre las pilas y el tablero- las variaciones de

tensiones producidas por las cargas del trfico son limitadas siendo aceptable adoptar especificaciones mscercanas a las de los tendones que a la de los cables de atirantamiento. Sin embargo, para luces ms largas yestructuras simplemente apoyadas en los pilares, las variaciones de tensin pueden ser tan elevadas comolas que aparecen en puentes atirantados, por lo que es mucho mejor limitar las tensiones al menos como enlos puentes atirantados:

Entre las ltimas aplicaciones merecen destacarse el puente de Soniberg (Figura 42), de nuevo deChristian Menn, y los puentes sobre los ros Ibi y Kiso, ambos en Japn. Estos ltimos estn por encima deldominio normal de los puentes extradosados con luces de 270 y 275 m, y que ilustran perfectamente elatractivo real de este nuevo concepto.


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4.5. Vanos mltiples atirantados

Debe hacerse mencin a una ltima y novedosa tendencia: el proyecto de puentes con vanos mltiplesatirantados.

Las realizaciones llevadas a cabo son muy limitadas, segn la informacin de la que disponemos: elpuente de Kwang Fu, en Taiwn, con dos vanos sucesivos atirantados (134 m, en 1978); el puente deColindres, en Espaa, tambin con dos vanos sucesivos (125 m, en 1993); el puente de Macao,recientemente construido, tambin con dos vanos sucesivos atirantados pero con doble pilono y que trabajacomo si se tratase de dos clsicos puentes atirantados sucesivos. El nico puente existente que realmente esde vanos mltiples atirantados es el viaducto de La Arena en Espaa (Figura 43). Este puente consta de 5vanos atirantados de longitud muy limitada (105 m, en 1993). Existen tan slo dos ejemplos con grandesluces: el puente de Mezcala, en Mxico (312 m, en 1993), con dos vanos atirantados y el puente de Ting Kau,tambin de dos vanos principales atirantados (475 m de luz en vano mayor, 1998). Como en todos lospuentes con dos vanos principales atirantados, los pilonos laterales estn estabilizados por medio de tirantesposteriores; nicamente el pilono central est "libre"; Jorg Schalich obtuvo la rigidez deseada mediante lacolocacin de cables "diagonales" anclados en la cabeza del pilono central y en la base de los pilonoslaterales (Figura 44).

5. El desarrollo de los grandes prefabricados

5.1. El desarrollo de los grandes proyectos y concesiones

Una de las mayores tendencias en los ltimos aos ha sido el desarrollo de grandes proyectos impulsadosgracias a la formacin de importantes asociaciones de capitales (joint ventures) para su construccin, y enocasiones tambin para su proyecto y posterior explotacin, lo que ha supuesto la realizacin de grandesavances en los mtodos y tcnicas de construccin.

Esta situacin ha sido posible gracias a una serie de factores:

El avance producido en la capacidad de construccin ha hecho posible la realizacin de proyectosmuy grandes y audaces que no hubieran podido ser planteados hace tan slo 20 aos.

Entre los aos setenta y ochenta se construyeron en los pases desarrollados la mayor parte de lasinfraestructuras necesarias, quedando pendientes nicamente aqullas cuya rentabilidad no estaba

garantizada.

La necesidad de mitigar los efectos del desempleo en los pases desarrollados justifica la realizacinde proyectos de envergadura para reactivar el Sector de la Construccin.

Dada la dificultad de incrementar el gasto pblico los gobiernos comienzan a buscar la participacinde capitales privados en la realizacin de infraestructuras.

Comienza as la construccin de autopistas y enlaces de peaje encuadrados en contratos globales en losque las joint ventures se hacen cargo del proyecto, la construccin y la explotacin de estas nuevas obras.

Algunos ejemplos recientes de estos grandes proyectos son los siguientes: el puente de Akshi Kaikio, enJapn, el ms largo del mundo con un vano principal de 1991 m de longitud; el proyecto de Storebaelt enDinamarca, en el que su puente oriental es el segundo ms largo del mundo (1.624 m); el puente de Oresund

que enlaza Suecia y Dinamarca, etc.

En la mayora de estos proyectos los contratos de construccin han sido preparados y adjudicados agrandes joint ventures internacionales. En algunos caso se han creado fuertes organismos para la gestin y elcontrol de los proyectos, tales como la Honshu-Shikoku Bridge Authority (HBSA) en Japn, o para losproyectos de Storebaelt y Oresund.

5.2. La gran prefabricacin


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Estos grandes proyectos tienen una enorme influencia en las tcnicas de construccin, sobre todo por lapresin financiera de que las obras sean rpidamente puestas en servicio para comenzar a rentabilizar lasinversiones realizadas a travs del cobro de los peajes correspondientes. Para conseguirlo, se acude alempleo de la prefabricacin de grandes elementos y al desarrollo de sofisticados medios de construccin. Larentabilidad de estas medidas tan slo es posible en medios martimos donde es factible el empleo degrandes gras flotantes, capaces de izar y colocar estas grandes cargas.

El concepto de "gran prefabricacin" se acu hace ms de 30 aos, por parte de la industria japonesa delacero, en la construccin de grandes puentes con la ayuda de gras flotantes (Figura 45).

La gran prefabricacin comprende todos los elementos del puente: cimentacin, pilas y tablero.Comenzando con la cimentacin y las pilas, la primera gran aplicacin fue la construccin de las pilas delpuente oriental de Storebaelt por Ballast Nedam. stas fueron prefabricadas junto con su zapata, botadas almar y recogidas por una gigantesca gra flotante, especialmente construida para ello, llamada Svanen, quelas trasladaba hasta el lugar de emplazamiento y proceda a su colocacin (Figura 46).

En el segundo cruce de Severn, UK; debido a las severas condiciones de obra -con mareas muy fuertesque permitan la navegacin durante unas pocas horas al da- GTM y Laing decidieron colocar cada pila enuna zapata prefabricada. Las zapatas prefabricadas fueron ejecutadas en la orilla inglesa. Para su colocacin,cada zapata era movida por medio de dos orugas, colocadas en una gabarra en marea alta, transportadahasta la obra y finalmente elevadas por medio de una pinza mvil que proceda a su colocacin en la posicin


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final (Figura 47). El peso de estas zapatas prefabricadas estaba comprendido entre 600 y 2.000 toneladas.Las pilas se levantaron posteriormente por medio de elementos prefabricados con juntas realizadas in situ.

Las zapatas y las pilas del puente Confederation, en Canad, y posteriormente el puente de Oresund,fueron prefabricadas y colocadas empleando las mismas tcnicas.

La gran prefabricacin y los sistemas de elevacin se han empleado fundamentalmente en la construccinde puentes prefabricados por vanos completos. La primera aplicacin fue llevada a cabo por Ballast Nedamen el Bahrain Coastway. Se construyeron e instalaron dos tipos de vano: vanos soporte, colocados entre dospilas consecutivas y que se prolongaban en voladizo a cada lado de ellas; y vanos soportados, simplementeapoyados en los voladizos de los anteriores. La posicin de las juntas se eligi de forma que los momentos sedistribuyesen como en una viga continua (Figura 48).

En el puente Oriental de Storebaelt, Dinamarca, los vanos prefabricados se colocaron por medio de la graSvanen en forma de voladizos, realizndose la junta hmeda in situ (Figura 49).

El puente de la isla del Prncipe Eduardo (puente Confederation, Canad), construido por GTM, BallastNedam y sus asociados americanos, se resuelve por medio de voladizos prefabricados atados a las pilas. Sinembargo, dada la gran longitud de los vanos (250 m), los voladizos no pudieron ser construidos de forma quecon dos de ellos se abarcase toda la luz, siendo precisa la utilizacin de una pieza intermedia. Los elementosprefabricados, de ms de 7.000 toneladas, fueron colocados con la ayuda de la gra empleada en Storebaelt,que fue adaptada para poder transportar mayores cargas y que se le denomin Swann. Se emple tambinpara la colocacin de las zapatas y pilas prefabricadas Figuras 50 y 51.


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La historia de Svanen/Swann no ha terminado: ha sido de nuevo empleada para la construccin del puentede Oresund, para la colocacin de las zapatas, pilas y del enorme vano mixto previsto para alojar una va deferrocarril y una autopista (Figura 52). Estos vanos compuestos -dos losas de hormign conectadas entre spor medio de dos grandes celosas metlicas- es un ejemplo excelente de la asociacin entre el hormign y elacero.

Est muy claro que estos grandes proyectos abren una nueva familia de tcnicas de construccin que sermejorada con la experiencia y para la que se desarrollarn sistemas de pretensado adaptados, comopreviamente hemos visto.

6. Arquitectura de puentes6.1. Una peligrosa tendencia actual

No podemos abordar las nuevas tendencias en la construccin de puentes sin poner atencin a laarquitectura de los puentes. En la actualidad algunas propiedades y algunas Administraciones consideran quelos puentes deben ser proyectados por arquitectos y que el papel de los ingenieros debe limitarse a suclculo: los arquitectos son considerados como artistas, sin que se le atribuya talento alguno al ingeniero.

Este punto de vista se ha visto justificado, en muchas ocasiones, por la actitud de algunos ingenieros que,demasiado a menudo, han proyectado puentes sin ningn tipo de inspiracin o incluso feos. Los ingenieros,en general, son tambin responsables por no haber sido capaces de comprender que es preciso explicar y dara conocer los proyectos en un mundo en el que la informacin y la comunicacin son ms importantes que lacapacidad real y la competencia. Y finalmente, quizs en reaccin a la situacin existente, algunos ingenieros-incluso algunos verdaderamente buenos- aceptan trabajar para el desarrollo de proyectos ilgicos propuestospor arquitectos y ellos mismos desarrollan sofisticados proyectos que son ms bien "curiosidades" quecreaciones estructurales.

Los ingenieros deben proyectar puentes bonitos, explicar sus proyectos para que stos puedan sercomprendidos y apoyados por las autoridades y el pblico, y mostrar que el proyecto de un puente debe serencargado a ellos por razones de eficiencia, economa y elegancia.

Los proyectistas de puentes deben, al mismo tiempo, ser modestos ya que cualquier fallo esinmediatamente sancionado por fisuras, accidentes y colapsos en grandes puentes. Deben aprender de laexperiencia y evitar ser autosuficientes y arrogantes. Pero esta necesaria modestia es una desventaja en elmomento en que la reputacin personal es un factor decisivo a la hora de realizar una eleccin, lo que suponeuna serie ventaja para los arquitectos gracias al sistema establecido entre ellos. Los ingenieros deben, por

tanto, comprender el proceso de toma de decisiones actual y adaptarse al mismo.

6.2. Estructura y arquitectura

Vamos a tratar de mostrar con un ejemplo la diferencia existente entre un genuino puente arquitectnico -alque Nervi denomin arquitectura estructural y Davil Billington arte estructural- y algunas modernas modasinspiradas en la conexin intelectualidad-poltica-medios de comunicacin. Para evitar cualquier tipo deimplicacin personal tomaremos el ejemplo de dos puentes construidos con ocasin de la Exposicin


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Universal en Sevilla.

El primero es el puente del Alamillo, un puente atirantado con un nico pilono inclinado hacia atrs, sinningn atirantamiento posterior (Figura 53). Es, desde luego, algo ilgico y hasta provocativo. Las tensionesdel cable en el vano principal estn parcialmente equilibradas por el peso dE pilono, gracias a la inclinacin deste, y parte por elevado momentos flectores. Ha sido necesario reforzar y regruesar el pilano mediante unaestructura mixta, para resistir este sistema de fuerzas ilgico, as como construir una cimentacin muyimportante.

Fue necesario construir en primer lugar el tablero, sobre cimbras, y ejecutar por separado el pilonoinclinado, sir aprovechar en ningn momento la ventaja derivada de tener un pilono previamente construidopara proceder a la construccin del tablero por el mtodo de voladizos, como es habitual en todos los puentesatirantados del mundo. El resultado: un puente extraordinariamente caro, que necesit de un plazo deconstruccin muy largo. Al ver este ejemplo, todo ingeniero se siente incmodo. Finalmente, excepto por laprdida de "provocacin", cul habra sido la desventaja de la disposicin de atirantamiento posterior? Elpilono podra haber sido ms esbelto, el tablero podra haberse construido por el mtodo de los voladizos y aun coste mucho menor.

Por el contrario, el puente de la Barqueta, proyectado por Juan Jos Arenas, es una estructura en la quelas formas estn en completa armona con el diagrama de fuerzas. El arco central divide cada lado en dosramas, con un soporte debajo. de cada una de ellas, un puntal incorporado al tablero dirige las tensionesdesde ste a los apoyos, y un atado horizontal recoge los dos puntales en cada extremo del puente. Lareaccin vertical resultante pasa de forma simple a los pilares inferiores. Este puente se muestra puro, simple,

evidente (Figura 54). Fue muy satisfactorio que la televisin espaola mostrase en la Navidad de 1991 estepuente como una imagen de Espaa, evidenciando as una clara comprensin de su valor estructural.

La conclusin ms importante que puede obtenerse es que debe darse preferencia hacia las estructurasclaras, en las que las formas responden al diagrama de fuerzas, alcanzando una gran eficiencia estructural.Deben evitarse las provocaciones innecesarias, formas elegidas exclusivamente para ser vistosas, con unaoriginalidad que no est justificada ni por la eficiencia, ni por la economa.


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Pero debe quedar claro que no nos oponemos a los arquitectos. Por el contrario, siempre trabajamos conellos cuando proyectamos un puente, pues consideramos que su aportacin puede ser muy importante dadosu conocimiento de las formas, luces y sombras, completando as nuestro conocimiento estructural yalcanzando una aproximacin ms global a las formas estructurales.

Un buen ingeniero debe ser capaz de elegir el mejor concepto estructural, adaptado a las condiciones dela obra, tanto esttica como tcnicamente. Pero, por lo general, no es capaz de mejorar los detalles de lasformas para alcanzar la armona entre stos y el concepto estructural. Un buen arquitecto puede hacer esto, yla nica condicin que ha de pedrsele es que sea tambin modesto, como lo ha de ser un ingeniero, y acepteservir al sistema estructural siguiendo el diagrama de fuerzas e inspirndose en el mismo.

Por ltimo, no se puede dejar de destacar que en un momento en el que en Europa la tasa de desempleoes superior al 10%, cuando hay pases e incluso continentes sumidos en una gran miseria, es totalmenteinaceptable pagar el doble, el triple o incluso hasta cuatro veces ms de los costes habituales en un puentepor una moda o una fantasa. Es aceptable, e incluso recomendable, pagar un coste adicional -5, 10 o inclusoun 15 %- por una estructura ms agradable, ms bonita o ms adaptada al entorno, pero es un escndalo irms all cuando millones de personas mueren de hambre.

6.3. Efecto escala

Debido a estos aspectos econmicos y morales, est claro que esta situacin no es la misma para losgrandes puentes que para los pequeos. Elcoste adicional de una solucin excepcional es evidentemente

ms limitado en el caso de los puentes pequeos, y por tanto ms fcilmente aceptable incluso aunque larelacin con el coste normal sea elevada.

Por esta razn, est claro que las pasarelas -que nicamente deben soportar cargas ligeras- son unelemento muy bueno para abordar diseos estructurales originales sin que supongan unos costos prohibitivos.Pueden tratarse de grandes xitos como algunas pasarelas atirantadas proyectadas por Jorg Schlaig, porejemplo para cruzar el valle de Neckar cerca de Stuttgart (Figura 55), o la pasarela de Crteil, proyectada porSantiago Calatrava, un puente arco con un diseo claro, en el que el diagrama de fuerzas es lgico yevidente, incluso para la intencionada complejidad estructural.

6.4. Decoracin de estructuras simples

Aunque fusemos extremadamente crticos con los puentes proyectados por conocidos arquitectos acostes muy elevados -quienes eligen formas estructuralmente ineficientes buscando la provocacin o laoriginalidad debemos reconocer que algunos de ellos tienen ciertas inspiraciones esculturales. Pero la moda ala que conducen producen el peor de los casos: las autoridades locales deciden, en ocasiones, tener supropio concurso de ideas, a menudo para puentes pequeos, y llaman a arquitectos sin ninguna experienciaestructural y que no poseen ninguno de los talentos de los arquitectos famosos.

En el mejor de los casos reproducen estructuras clsicas -incluso puentes tipo- y los adornan conelementos adicionales que justifican por medio de "palabras huecas", dando como resultado construccionespesadas e ilgicas a las que no pueden llamarse puentes, ni tan siquiera estructuras (Figura 56).

En el peor de los casos, proyectan soluciones "ridculas" que a menudo son aceptadas e inclusodefendidas por las autoridades locales. Como ejemplo, un proyecto en el norte de Francia en el que el

arquitecto propuso -con fundamentos absurdos- un tablero mixto con dos vigas, cuyas almas estabanorganizadas como "persianas de tablillas" para desorganizar la estructura. Cuando se le indic que las almastenan que ser continuas para transferir el esfuerzo cortante, decidi -con el apoyo de los ingenieros locales-proyectar vigas con una discontinuidad en el elemento inferior en la zona de apoyos. Finalmente su proyectofue abandonado, pero muchos otros no, desafortunadamente, de forma que algunos proyectos son unverdadero engao, con formas que no se corresponden con el verdadero comportamiento estructural (Figura57).


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Quizs alguno pudiera pensar que estas consideraciones estn fuera del campo de la ingenieraestructural, pero es necesario criticar este tipo de tendencias. No existe razn alguna para gastar el dineropblico en construcciones ridculas y sin ninguna inspiracin, y debemos sealar las peores de ellas comoevidencias de una orientacin ilgica en la concesin de contratos de proyecto.

Como claramente estableci Jorg Schalaich hace algunos aos, uno de. los objetivos principales de la

arquitectura moderna de puentes es la variedad o diversidad, debindose evitar que se produzcan aburridasrepeticiones de estructuras similares.

Pero esta necesaria variedad debe saber adaptarse a los requisitos econmicos. Debemos alcanzar unabuena arquitectura, una perfecta integracin en el entorno y en los aspectos estticos sin abandonar lastcnicas clsicas y eficientes de construccin con las que podrn obtenerse unos costes razonables. Adems,la bsqueda de la variedad y la diversidad no nos debe conducir a la excentricidad, como ya se hamencionado: cualquier puente no puede ser una excepcin, una "seal" como demandan tantas propiedadesy polticos. La bsqueda de la variedad puede conducir a estructuras originales pero con la nica condicin deque sean eficientes, elegantes y estructuralmente lgicas.

No hay necesidad de proyectar "curiosidades". Existe tal variedad de estructuras de puentes, formas,colores y materiales, que los ingenieros creativos pueden fcilmente proyectar puentes elegantes y agradable,

adaptados a cada emplazamiento.

Podramos citar muchos de los puentes ya mencionados en este artculo como ejemplos de esta variedad:los puentes y viaductos de la isla de R, Chevir, l'Arrt Darr, Avignon, Charix, Vasco de Gama sobre el roTajo, Normandia (Figura 58), Tatara, Lixhe, Seyssel, Dieppoldsau, Bourgogne en Chalon-sur-Sane, Ganter,Socorridos, Bahrain, Soniberg, Arena, Arbois, Cognac, Vallon de Maupr, Chateaubriand, Morbihan sobre elro Vilaine con su acera a lo largo del arco (Figura 59), el puente Kintai, Antrenas, Ben Ahin, Wandre,Brotonne, Piou, Rioulong, Truc de la Fare, la Barqueta, Max-Eyth-See, Kerkinstensalmi.


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Podemos aadir algunos puentes ms que no han, sido citados, tales como el puente arco de Sallanches,de Jean Tonello y Pierre Xercavins (Figura 60), el puente arco que cruza al autopista Brno-Vienna en laRepublica Checa, el puente sobre el ro Sacramento, de Jiri Strasky, el viaducto de Auray, el viaducto deBouran en Rodez, el puente sobre el ro Isre en la autopista A49, de Jean Muller (Figura 61), puente curvo deKelheim, de Jorg Schlaich, la pasarela del Lago Suizo en la Repblica Checa, de Jiri Strasky (Figura 62), elpuente de Beaucaire y el puente de Pontevedra de Javier Manterola (Figura 63)

6.5. Algunas conclusiones sobre la arquitectura de los puentes

Como conclusin, los ingenieros deben buscar la elegancia estructural y la eficiencia, en una economarazonable, con una buena integracin en el entorno y una gran calidad en las formas colores, materiales ydetalles, tratando de alcanzar la diversidad y la variedad.

Deben evitar la originalidad en beneficio de la originalidad, estructuras ineficientes, decoracin adicionalsin ninguna conexin con la estructura y el comportamiento estructural, y soluciones caras. En una palabra,


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los ingenieros deben mantenerse modestos y evitar construir su reputacin con el dinero de otros.

Los ingenieros y los arquitectos deben servir a la estructura antes que a ellos mismos.

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En: Cemento Hormign Agosto 2003 N 852Por: Michel Virlogeux

Nuevas Tendencias en Los Puentes Pretensados de Hormigon (1)

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