Especial IV Premios ACE (I) | Proyecto “Puente Nelson Mandela sobre río Llobregat”

Repaso a las candidaturas recibidas en la IV edición de los Premios ACE

El pasado 25 de mayo se celebraron los IV Premios ACE con la voluntad de reconocer la mejor estructura proyectada. Aprovecharemos las interesantes candidaturas que recibimos para conocerlas con todo detalle durante las próximas semanas. El primer proyecto que presentamos es el que ganó el premio correspondiente a la categoría Premio a la Mejor Obra de Estructura: “Puente Nelson Mandela sobre río Llobregat“, de Manuel Reventós Rovira, desde Enginyeria Reventós:

El último puente sobre el Río Llobregat finalizó durante el 2015 y, con 150 m de luz, se convirtió en el puente con el mayor arco de Cataluña. Aparte del reto técnico que supuso su proyecto y ejecución, el puente es una pieza icónica que es visible desde los aviones que aterrizan en el Aeropuerto del Prat. Es una de las puertas de entrada a Barcelona. En febrero de 2016 se bautizó como Puente Nelson Mandela en honor al político sudafricano.

Cuando se completen los tramos de acceso, el puente formará parte del vial que unirá el Puerto de Barcelona con el Aeropuerto. Por otro lado, se ubica en la proximidad del parque agrario del Llobregat y del Delta, que son zonas protegidas y de gran interés ambiental que sobreviven a pesar de la presión que reciben del Área Metropolitana de Barcelona. El puente tiene un ancho de 29 m, encima hay ubicados 4 carriles viarios separados por una mediana rígida con arcenes suficientes para poder hacer una ampliación a 3 + 3 carriles. Las dos aceras son de 3,50 m que también acogen el carril bici.

Su longitud total es de 304 metros y tiene 2 puntos de apoyo sobre el terreno situado en los estribos, de manera que la distribución de luces es de 73,90 – 150,20 – 7,90 m. Los 2 puntos de apoyo están formados por trípodes invertidos con pilas inclinadas de 21º y 28º respecto a la horizontal, cada pata del trípode se empotra en el tablero creando una estructura tipo pórtico. El tramo central está soportado por 2 arcos que parten del tablero y que se encuentran en la clave. De estos salen 11 parejas de tirantes de los cuales cuelga el tablero en la zona del tramo central.

La cimentación se compone por pilotes de 2.000 mm de diámetro con 49 m de longitud que se ejecutó con camisa recuperable y lodos tixotrópicos.

Una línea de alta tensión subterránea ubicada justo debajo del encepado obligó a disponer los pilotes formando un pasillo de seguridad por donde atraviesa la canalización. Inicialmente, la canalización estaba prevista fuera de la estructura, el cambio de posición no se informó ni se registró con precisión. Para resolver la situación, se procedió a ubicar la línea mediante el uso de una sonda giroscópica que permite la reproducción del trazado y contrastando los resultados mediante georadar. El encepado de las pilas es un elemento muy masivo de más de 2.500 m3 de hormigón, un hormigonado de una sola fase podría haber dado problemas de fisuración debido a los gradientes térmicos. Para evitar esta problemática se dividió el hormigonado en 3 fases. Se colocaron sondas de temperatura en cada fase para controlar la disipación del calor.

Respecto a las pilas, el principal reto fue la inclinación de 21º y 28º respecto la horizontal. Para ejecutarlas se montaron pórticos de apoyo y encofrado cerrado. Se utilizó hormigón de alta resistencia y autocompactante HA-75, se colocaron también manómetros de presión en las tapas del encofrado para controlar el empuje que ejercía el hormigón en fluido y para limitar la velocidad del hormigonado. Una vez ejecutadas las pilas se dejaron los apoyos situados en sus extremos. Solo se podían sostener por ellas mismas cuando se construyó el resto del tablero.

El tablero es una sección cajón de hormigón postensado formado por 3 celdas, con un valor máximo de canto igual a 2,50 m. El paramento inferior del tablero es circular. La mayor parte de los tendones de postensado se sitúan en las almas y forman el trazado parabólico habitual, el resto actúan como refuerzo y van por las alas superior e inferior.

La ejecución del tablero se dividió en 3 fases con tal de poder reutilizar los encofrados y cimbras. La cimbra estaba compuesta por diferentes zonas de cimbra cuajada y zonas en pórtico, cuando no se podía apoyar sobre penínsulas artificiales. El tramo central quedó apoyado de manera temporal sobre 3 pilas donde descansaba el puente antes de ejecutar el arco.

Tras la finalización del tablero, se montó la cimbra del arco que se apoyaba sobre el tablero.  El hormigonado se hizo de manera continua durante 29 horas mediante hormigón autocompactante. Fue necesario planificar el proceso hora a hora y realizar pruebas previas para controlar el empuje hidrostático del hormigón.

En la puesta de carga del arco se ideó un proceso de tensado de los tirantes que evitaba tener dobles mordiscos en las cuñas y minimizaba el número de fases para llegar a la carga del proyecto. El último paso fue el descenso controlado del tablero mediante gatos hidráulicos colocados en las pilas provisionales alojadas bajo el arco. La estructura del puente está marcada por su carácter evolutivo y por su fuerte hiperestatismo. Para ejecutar con garantías todas estas fases se instrumentalizó el tablero y el arco para conocer las tensiones internas del hormigón. Mediante este seguimiento y el control de las fuerzas del tensado y tirantes se tenía monitorizado el estado tenso del puente.

Con este seguimiento se optimizaron las fases constructivas y se controló que la ejecución fuese adecuada.