CONSTRUCCIÓN DEL VIADUCTO SOBRE EL JÚCAR EN CUENCA-OLALLA
Carlos SIEGRIST FERNÁNDEZ
Guillermo SIEGRIST RIDRUEJO
Belén ORTIZ DE LA TORRE
Dr. Ingeniero de Caminos
Ingeniero de Caminos
Ingeniero de Caminos
SIEGRIST Y MORENO S.L. csiegrist.sym@ciccp.es
SIEGRIST Y MORENO S.L. gsiegrist.sym@ciccp.es
SIEGRIST Y MORENO S.L. bot.sym@ciccp.es
Resumen El viaducto sobre el Río Júcar está ubicado en el Tramo Cuenca – Olalla, del Nuevo Acceso Ferroviario de Alta Velocidad al Levante español. Se trata de un viaducto de 11 vanos de luces 36-2x45-65-90-65-4x45-36 metros y 562 metros de longitud. El vano de 90 metros se salva desdoblando las pilas de ambos extremos a una tipología de pilas en V, empotradas en el tablero y con apoyos deslizantes bajo las mismas. El viaducto se está terminando de construir con autocimbra, y no por empuje, como se planteaba en el proyecto original de Carlos Fernández Casado S.L. El condicionante de este proyecto fue el conseguir un tablero, para construir cimbrado fase a fase mediante autocimbra, que transmitiese las mismas acciones sobre las pilas y cimentaciones, que en el proyecto original. Palabras Clave: viaducto, hormigón pretensado, autocimbra, descenso .
1.
Resumen de Características Principales
Fig. 1 Viaducto del Júcar. Alzado general.
Esquema estático: Tablero en viga continua de hormigón pretensado, empotrado en dos pilas en V deslizantes inferiormente, con punto fijo en el estribo 1. Longitud total: 562 metros Luces de los vanos: 36-2x45-65-90-65-4x45-36 metros Altura máxima de la rasante: 24 metros Anchura del tablero: 14.00 metros.
2.
Condicionantes Fundamentales
El nuevo acceso ferroviario al Levante español cruza sobre la vega de inundación del Río Júcar entre los P.K. 909+914 y 910+476, en el tramo Cuenca - Olalla, a una altura máxima de 24 metros desde la rasante de la línea ferroviaria hasta el fondo del valle, lo que da lugar a una estructura de unos 562 metros de longitud.
El trazado del ferrocarril en planta, en esta zona, se desarrolla en curva de radio constante e igual a 7250. En alzado está dentro de un acuerdo parabólico de parámetro 45000. Existe un proyecto de construcción del Viaducto, de la empresa Carlos Fernández Casado S.L., que resuelve la estructura mediante un viaducto de canto constante e igual a 3,10 metros, longitud total de 562 metros y una distribución de luces de 36 + 2x45 + 65 + 90 + 65 + 4x45 + 36 metros. El tramo central lo resuelve mediante sendas pilas en V (pilas 4 y 5) con un apoyo indirecto en el vano principal, con lo que las luces, desde un punto de vista estructural, para acciones permanentes, quedan de 52 y 38 metros. Se dispone el punto fijo en el estribo 1, con apoyos deslizantes sobre las pilas tipo, y bajo las pilas en V, P4 y P5. La construcción estaba prevista mediante empuje del tablero, mientras que la empresa constructora solicitó la ejecución del mismo cimbrando fase a fase mediante autocimbra, y transmitiendo iguales o inferiores acciones sobre las pilas. SIEGRIST Y MORENO S.L. trató de respetar al máximo la filosofía del proyecto original, realizando los mínimos cambios para poder construir el tablero mediante autocimbra (partiendo del estribo 2), y no por empujes sucesivos desde el estribo 1, que es como estaba proyectado inicialmente.
3. 3.1
DESCRIPCIÓN Tablero
La sección del tablero pesa igual que la de proyecto (un 0,2% más), y tiene la misma inercia (un 0,7% mayor), optimizándose espesores con objeto de llegar a estos valores sensiblemente iguales a los del proyecto. La sección transversal del tablero es un cajón monocelular, con canto constante de 3.18 metros. La anchura inferior del cajón es de 5.00 metros, con paramentos inclinados de 1,00 metro de proyección horizontal y voladizos laterales de 3.50 metros de longitud. El canto de la sección cajón, que se mantiene invariable en sus dimensiones exteriores de extremo a extremo del viaducto, es de 3,180 metros en el eje de la estructura, que se corona con un bombeo del 2% a cada lado del eje. La anchura inferior del cajón es de 5,00 metros, y los paramentos laterales tienen 2,722 metros inclinados con una proyección horizontal de 1,00 metros y cartela superior de 10 centímetros. La sección se completa con dos voladizos laterales que tienen canto variable linealmente de 0,388 metros a 0,20 metros en el extremo, y que son de 3,50 metros de longitud hasta completar los 14,00 metros del ancho de plataforma. El espesor de la losa inferior es de 0,24 metros en los 2,958 metros centrales de la sección, aumentando, mediante unas cartelas, hasta 0,44 metros en el contacto con las almas. Este espesor se aumenta a 0,44 metros, desapareciendo las cartelas, en longitudes del veinte por ciento de la luz a cada lado de las pilas.
Fig. 2 Vista general del tablero.
En los dos vanos de 52 metros, centrados sobre las pilas en V, el espesor mínimo de la losa inferior aumenta hasta 27 centímetros para permitir el discurrir de los cables de pretensado de refuerzo que se disponen en estos dos vanos. La losa superior, que se mantiene constante a todo lo largo, tiene 0,35 metros de espesor en el eje de la sección, con paramento horizontal en los 4,40 metros centrales, y cartelas de 0,544 metros de longitud y 0,275 metros de canto en el contacto con las almas, en donde aparece una segunda cartela de 0.082 metros de proyección horizontal y 0.209 en vertical. Los 4,10 metros centrales de la losa superior se hormigonan en segunda fase, una vez se haya retirado la cimbra del tablero. Las almas tienen un espesor de 0,50 metros a todo lo largo del tablero. La sección se maciza sobre pilas en longitudes de 2,40 metros. En el estribo 2, el macizado es de 1,80 metros, mientras que en el estribo 1 es de 2,30 metros . En todos los macizados de pilas se disponen agujeros ovalados de 0,80 metros de anchura y longitud variable en la losa inferior para facilitar la inspección de los aparatos de apoyo, así como puertas verticales de 1,20x2,00 metros para circular por el interior del tablero, al que se accede por unos agujeros de 0.80x0.80 metros dejados en la losa inferior en las proximidades de los estribos.
Fig. 3 Primera fase de ferrallado y hormigonado del tablero.
El pretensado del tablero se efectúa con 12 cables de 19φ0,6”, seis por alma, con trazado parabólico, y diversas familias de cables rectos de diversas potencias (7φ0,6”, 9φ0,6”, 15φ0,6”y 19φ0,6”) por las losas superior e inferior, para ajustarse a las peculiares leyes de esfuerzos fruto de la disposición de rótulas deslizantes bajo las pilas en V. 3.2
Pilas
El tablero se apoya en pilas tipo (pilas 1 á 3 ý 6 á 10) y estribos mediante aparatos de neopreno-teflón en caja de acero, de 900, 1700, 1800 y 1900 t de capacidad de carga, disponiendo uno libre y otro guiado longitudinalmente en cada línea de apoyo (iguales a los de proyecto).
La fijación a las pilas en V se realiza mediante sendas riostras inclinadas según la geometría de las pilas en las que se empotra el tablero mediante barras de acero pretensado. Bajo dichas pilas se colocan apoyos de neopreno-teflón en caja de acero de 4700 t de capacidad de carga.
Fig.4 Ejecución de primera fase de la pila V-4.
Las pilas son exactamente las mismas que las del proyecto original, tanto en alzados como en cimentaciones, respetando especialmente la geometría de las mismas. 3.3
Estribos
Los estribos son muros de hormigón armado. El estribo 1, al que se ancla longitudinalmente el tablero en servicio mediante 16 barras de acero pretensado, tiene una altura de 6,740 metros hasta la meseta de apoyo del tablero. Es un muro cuyo espesor de 3,90 metros viene obligado por el espesor del murete de coronación, de 2,00 metros, para poder anclar convenientemente las barras de pretensado. Se apoya sobre una zapata de 18,55x14,50x3,00 metros, y dispone de una galería trasdosada para facilitar las labores de construcción y mantenimiento. A ella se accede por una puerta dejada en uno de los dos muros laterales, que tienen una longitud de 3,70 metros y se rematan mediante sendas aletas belgas de 4,95 metros de longitud.. El estribo 2 tiene una altura de 7,90 metros hasta la meseta de apoyo del tablero, con un espesor de 1,60 metros, puesto que también recoge acciones, pero únicamente debidas a los empujes de las tierras en trasdós en servicio. En construcción funciona como punto fijo anclando el tablero mediante 4 perfiles de acero de 355, tipo HEB300, reforzados con chapas de 15 mm de espesor. La cimentación es directa mediante una zapata de 15,00x7,75x2,00 metros. Asimismo se disponen bordillos guardabalasto longitudinalmente de 50 cm de altura y 20 cm de ancho.
Se disponen juntas, en cada línea de apoyos de estribos, para impedir la caída del balasto y la entrada de aguas de lluvia a los aparatos de apoyo, así como canaletas en ambos laterales para conducciones, impostas con barandillas, sumideros para evacuación del agua del tablero y anclajes para postes de catenaria.
Fig.5 Tablero apoyado sobre la primera fase del estribo 2 (punto fijo provisional en construcción).
3.4
Construcción
Las pilas tipo se construyeron mediante encofrados trepantes. Las pilas en V (pilas 4 y 5) se construyeron sobre cimbra cuajada, y posteriormente se dejaron apoyadas en sendas pilas provisionales dispuestas para cada una.
Fig.6 Pila V5 apoyada en pilas provisionale.
El tablero se está construyendo con una cimbra autolanzable, propiedad de GRUPO MECANOTUBO S.A., de 108 metros de longitud y unas 1000 t de peso, disponiendo las juntas de construcción a 11.00 metros de los ejes de pilas provisionales o definitivas, y hormigonando los 4.10 metros centrales de la losa superior en segunda fase. El pretensado de cada fase del tablero hubo de efectuarse en dos partes, una sobre la sección abierta y otra sobre la sección completa, siguiendo el siguiente esquema: 1.- Hormigonado de la primera fase del tablero (sección en “U “más voladizos laterales). 2.- Primer tesado del pretensado de almas (cables 5 y 6). 3.- Avance de autocimbra 4.- Hormigonado de la segunda fase del tablero (zona central de la losa superior) sobre la sección abierta. 5.- Segunda fase de tesado del pretensado de almas (cables 1 á 4). 6.- Cuelgue de la cimbra de la punta del voladizo ejecutado. Una vez terminado el tablero, se procedió a empotrar el tablero en las pilas en V hormigonando la zona intermedia dejada a tal fin, e introduciendo los esfuerzos necesarios mediante barras de acero pretensado. La transmisión de cargas desde las pilas provisionales a las definitivas se hizo descimbrando de estas últimas mediante el uso de gatos planos.
Fig. 7 Cimbra dispuesta para hormigonado de fase 6 – agosto 2008.
Actualmente el Viaducto está en ejecución, con una fecha prevista de finalización a finales de 2008.
4.
Ficha técnica
Tabla 1 Principales entidades involucradas en el proyecto y ejecución del Viaducto
Propiedad
A.D.I.F.
Ángel López López (Director de Infraestructura)
“Nuevo Acceso Ferroviario al Levante Español”
Ingenieros de Caminos Autores del Proyecto
Santiago Cobo (Director de la Línea de Alta Velocidad) José Luis Martínez Pombo (Jefe de Infraestructura) Francisco Rodríguez Montón (Director de Obra)
Proyecto de Construcción
CARLOS FERNÁNDEZ CASADO S.L. Antonio Martínez Cutillas / Javier Manterola
Proyecto Modificado de Construcción
SIEGRIST Y MORENO S.L. Guillermo Siegrist Ridruejo/ Carlos Siegrist Fernández Belén Ortiz de la Torre
Ejecución del Viaducto
Empresa Constructora:
José Luis Moncada Calleja (Jefe de Obra)
ALDESA CONSTRUCCIONES SA
José Manuel Escuderos (Jefes de P. de Estructuras)
Asistencia Técnica a la Constructora
SIEGRIST Y MORENO S.L.
Asistencia Técnica a la Dirección de Obra
GINPROSA Ana Belén García CARLOS FERNÁNDEZ CASADO S.L. Antonio Martínez Cutillas / Javier Manterola
AUTOCIMBRA
GRUPO MECANOTUBO S.A.
(Propiedad y ejecución) Pretensado y apoyos POT
MEKANO 4