• EL OTRO PUENTE DE SAN FRANCISCO

    by  • enero 4, 2014 • ESTADOS UNIDOS, LOS MÁS LEÍDOS • 1 Comment

    6 min lectura

    Hola caminantes, voy a hablaros un poco acerca de un interesante proyecto que he vivido de cerca desde que hace algo más de un año llegué a tierras californianas.

    Si hablamos de San Francisco, es imposible no mencionar el famoso puente Golden Gate. Sin embargo, el San Francisco-Oakland Bay Bridge, situado al este de la ciudad, sin tener tanta fama como el primero es también muy importante, y ha dado mucho de qué hablar en las últimas dos décadas. Este puente es de vital importancia para la ciudad, ya que sirve de principal acceso desde el este de la bahía, con más de 250.000 vehículos atravesando diariamente su estructura de algo más de 7 km. que conecta las ciudades de San Francisco y Oakland, al oeste y este respectivamente, pasando por la isla Yerba Buena a través de un túnel.

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    La parte oeste del puente hasta llegar a la isla consta de dos tramos completos en configuración de puente colgante (en la imagen de arriba se puede ver el primer tramo, desde la isla hasta el anclaje central) con una longitud total de 3100 metros, y desde la isla hasta Oakland está compuesto por un primer tramo tipo ménsula, 5 vanos de entramados llamados 504 (en referencia a su longitud de vano en pies) y 14 vanos de 288 pies, y la estructura final de conexión con la ciudad de Oakland. Es un puente exclusivo para coches con tablero superior e inferior, uno para cada sentido del tráfico, aunque en sus primeros años de vida el nivel inferior era de uso ferroviario.

    Fue construido entre 1933 y 1936 e inaugurado unos meses antes que el Golden Gate, siendo en aquel entonces el puente más largo del mundo.

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    Terremoto de Loma Prieta, 1989

    El 17 de octubre de 1989, y durante un partido de los SF Giants ante los Oakland A’s de baseball (los equipos de las dos ciudades que une el puente, lo que provocó que en ese momento el tráfico fuera muy inferior al normal) se produjo un terremoto de magnitud 6.9 en la falla de San Andrés situada a unos 100 km al sur de SF. El terremoto de Loma Prieta, que dejó numerosas pérdidas humanas y materiales en el norte de California, colapsó parcialmente el puente de la bahía, en concreto el pilar E9 de la parte este, el que une los vanos de 504 pies con los de 288. Durante el sismo se presentaron oscilaciones longitudinales entre los dos tramos del puente que excedieron la longitud de asiento de las vigas, provocando el fallo de los roblones de la conexión, cayendo en ese lugar el tablero superior sobre el inferior y dejando un desplazamiento permanente de 14 cm hacia el este.

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    Reparación

    Tras un mes de reparaciones el puente se volvió a abrir al tráfico y el departamento de transportes de California, Caltrans, se puso manos a la obra para realizar un megaproyecto de reparación de todos los puentes que cruzan la bahía de SF, para hacerlos seguros ante futuros terremotos, concretamente ante el inminente ‘The Big One’, el  terremoto de más de 8 grados en la escala Richter que los expertos esperan que ocurra en California en los próximos años.

    En lo que se refiere al Bay Bridge, La parte oeste del puente, la compuesta por los vanos colgantes, se modificó sustituyendo medio millón de roblones por un millón de tornillos de alta resistencia, añadiendo arriostramiento bajo los tableros de ambos niveles y sustituyendo los miembros diagonales que unen ambos tableros en los laterales del puente. En total se añadieron casi 8000 toneladas de acero.

     

    SAS (Self-anchored Span)

    Para la parte oriental del puente, el East Span, la que conecta la isla de Yerba Buena y la ciudad de Oakland, se decidió reemplazarlo y construir uno que fuera capaz de resistir un terremoto con un periodo de retorno de 1500 años, con dos tableros en paralelo en vez de continuar con el tablero inferior y superior, apostando también por crear un vano característico que fuera el símbolo de la bahía. La propuesta ganadora, de TY Lin International y Moffatt & Nichol, fue la siguiente:

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    Un vano asimétrico de puente colgante auto-anclado al propio tablero del puente y con una sola torre, el denominado SAS (Self-anchored Span), y una serie de vanos con sección cajón de hormigón postensado de luz aproximada 160 metros  hasta llegar al extremo de Oakland.

    Algunos datos de este vano son los siguientes:

    Longitud: 624 m.

    Altura de la torre: 160 m.

    Vano más largo del mundo en su tipología

    El cable principal tiene una longitud aproximada de 1 milla.

     

    Construcción

    En 1996, cuando se tomó esta decisión, Caltrans indicó que el coste estimado para el  proyecto de construcción del nuevo puente era de 1000 millones de dólares y una duración de 7 años, aunque la realidad ha sido bien distinta. Finalmente se ha tardado 11 años desde que en 2002 se empezara a construir y el coste ha sido de 6400 millones. Semejante incremento se debe a muchos factores, entre ellos la inexactitud en estimar el coste por el hecho de ser un proyecto tan singular y la interrupción en las obras que ha tenido lugar en varias ocasiones durante estos años.

    La construcción la iniciaron las constructoras Fluor y American Bridge en enero de 2002 (los vanos restantes fueron construidos por Kiewit, FCI y Manson). La construcción del puente ha tenido varios hitos, como la erección de dos estructuras metálicas provisionales para poder soportar los tableros definitivos, ya que al ser un puente en el que los tableros se autosustentan, la estructura comienza a trabajar cuando el tablero está ya totalmente construido y se instala el cable principal, y por ello hasta ese momento necesita de una estructura auxiliar que lo sustente.

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    Para los vanos de unión entre el colgante y el túnel se construyeron unos vanos en paralelo para así poder desviar el tráfico durante su construcción. Para minimizar el tiempo de interrupción en el tráfico del puente, se decidió, para el vano de conexión con la estructura provisional, la construcción del nuevo vano a un lado del mismo para luego deslizarlo a la vez que se desconectaba el antiguo. Este es el timelapse de la operación, que se realizó en 2009 durante el fin de semana previo al Día del Trabajo que se celebra el primer lunes de septiembre, el Labor Day Weekend, pues estadísticamente son los días del año con menos tráfico cruzando el puente.

    https://www.youtube.com/watch?v=HZ3rTq59x5U

     

    Año 2013

    Para añadir algo más de emoción al proyecto, en marzo de este año 2013, durante el tesado de los pernos de anclaje en la zona de apoyo del tablero sobre la pila este del vano colgante, 32 de ellos rompieron. La posterior investigación determinó que fallaron debido a su fragilización por la excesiva presencia de hidrógeno y la falta de uniformidad en la microestructura del acero de estos elementos. En caso de terremoto, la estructura no sería capaz de soportar las fuerzas originadas por el terremoto con periodo de retorno de 1500 años, que en ese punto induciría fuerzas de 50MN en dirección longitudinal y 120MN en transversal.

    Estos elementos de anclaje no pueden reemplazarse al estar embebidos en el hormigón y no ser accesibles, de modo que la solución adoptada fue la de restringir el movimiento relativo del tablero en varios puntos adicionales aportando una adecuada transmisión de fuerzas hacia la subestructura.

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    Finalmente, aprovechando el  Labor Day Weekend de este año se cerró el puente al tráfico durante 5 días y se inauguró el nuevo East Span, siguiendo con el plazo previsto con anterioridad al incidente de los pernos de anclaje.

     

    Demolición del viejo Bay Bridge

    Por último, en cuanto se ha abierto el nuevo puente al tráfico se ha comenzado a desmantelar la estructura del East Span original, en concreto el tramo en ménsula que conecta con la isla de Yerba Buena. La UTE de constructoras californianas California Engineering Contractors, Inc. y Silverado, ambas con experiencia en proyectos en el Bay Bridge, son las encargadas de tirar este primer tramo del puente.

    El proceso de deconstrucción va a ser básicamente el inverso al de construcción, es decir, se va a ir quitando miembro a miembro, en una secuencia que permita a la estructura seguir siendo estable en todo momento, aunque requiera pretensionar ciertos miembros auxiliares, añadir elementos nuevos, e incluso reutilizar algunos del propio puente en otros puntos del mismo, para asegurar la correcta distribución de cargas por el entramado. Eliminando el tablero superior y reemplazando parte del inferior por un tablero de madera se va a conseguir aligerar el puente y hacer posible la utilización de maquinaria más pesada sobre él. En la última parte de la secuencia de deconstrucción serán necesarios apoyos temporales en varios puntos de los vanos de anclaje.

    Las leyes medioambientales a tener en cuenta en este proyecto son muy estrictas, y tienen como uno de los principales objetivos evitar que el plomo presente en la pintura del puente pueda contaminar el medioambiente de la zona y a los trabajadores.

    La demolición de los siguientes tramos del puente se adjudicará en los próximos meses, y se estima que la duración total del proyecto de deconstrucción del puente sea de más de 3 años.

     

    Mikel Ortiz Fernández

    About

    Mikel es Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos por la Universidad de Cantabria. Ha estudiado un año en la Universidad de Cornell y realizado estudios de Máster en UC Davis, especializándose en el cálculo de estructuras. Actualmente trabaja en Austin, Texas para Ferrovial Agroman US Corp.

    http://www.linkedin.com/in/mikelortiz/en

    One Response to EL OTRO PUENTE DE SAN FRANCISCO

    1. LucasSN
      enero 4, 2014 at 8:23 am

      Enhorabuena Mikel, por tu entrada y por la experiencia que estás viviendo. Hace poco ví un documental acerca de la estructura de la que nos hablas.

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