Puente sobre el río Tajo, en el embalse de Alcántara («Arcos de Alconétar

122 Pages·2010·4.67 MB·Spanish

Puente sobre el río Tajo, en el Embalse de Alcántara… J.A. Llombart, J. Revoltós y S. Couto
Bridge over the river Tagus at Alcántara Reservoir…
s
Puente sobre el río Tajo, en el embalse de
e
n
Alcántara («Arcos de Alconétar»)
o
i
c
a
Bridge over the river Tagus at Alcántara Reservoir
z
(«Arcos de Alconétar») i
l
a
e
(cid:1) R
José Antonio Llombart Jaques
Ingeniero de Caminos
(cid:1)
Jordi Revoltós Fort
Ingeniero de Caminos
(cid:1)
Sergio Couto Wörner
Ingeniero de Caminos
Estudio de Ingeniería y Proyectos, EIPSA
RESUMEN inaugurado, cruza el Embalse de Al- EXTRACT
cántara mediante dos estructuras geme-
El puente sobre el río Tajo, en el las, cada una de las cuales está consti- Called “Arcos de Alconétar”, the
Embalse de Alcántara, denominado “Ar- tuida por un arco metálico de tablero bridge over the river Tagus at Alcántara
cos de Alconétar”, pertenece a la Autovía superior con una luz de 220 metros y Reservoir is part of La Plata dual car-
de la Plata. Está constituido por dos es- 42,50 m de flecha (Figura 1). Cada uno riageway. Formed by two twin 400 m
tructuras gemelas de 400 m de longitud, de los arcos está formado por dos piezas long structures, its 220 m main span is
cuyo vano principal es un arco metálico longitudinales con sección cajón, a metal deck arch bridge.
de tablero superior, de 220 m de luz. arriostradas entre sí.
The construction system used was
El sistema constructivo desarrollado characterised by its speed and unique-
El tablero se apoya en un conjunto de
se ha caracterizado por su rapidez y sin- ness, based on building large sized
pilares, dispuestos de forma que se
gularidad, basado en la construcción de parts outside their final siting, their
mantiene un ritmo uniforme en el con-
piezas de grandes dimensiones fuera de handling and their erecting using spe-
junto de la obra. La luz de los vanos, de
su emplazamiento definitivo, su mani- cial auxiliary resources.
26 metros, es idéntica tanto en los tra-
pulación y montaje mediante el empleo
mos de acceso con pilares de hormigón, Amongst the construction phases in-
de elementos auxiliares especiales.
como en el tramo principal, con pilares volved, lifting the two semi-arches into
Entre las fases de construcción cabe metálicos apoyados rígidamente sobre a vertical position and subsequently
destacar, por su espectacularidad, el el arco (Figura 2). swivel lowering them for their crown
montaje de dos semiarcos en posición closure is worthy of particular mention
vertical y posterior abatimiento hasta su Las formas de las pilas son sencillas, for its spectacular nature. This is the
cierre en clave. Hasta el momento se claras y congruentes con los demás ele- arch with the longest span built with
trata del arco de mayor luz construido mentos estructurales (piezas principales this procedure in the world up to now.
en el mundo con este procedimiento. del arco, arriostramientos y tablero),
con objeto de crear una unidad arquitec- This article describes the structure’s
El presente artículo describe las ca-
tónica que combina e integra el hormi- major features and the peculiarities in-
racterísticas más importantes de la es-
gón armado con el acero estructural. volved in the construction process.
tructura y las peculiaridades del proceso
constructivo. El tablero está formado por un tramo
continuo de estructura mixta acero-hor-
migón, simplemente apoyada sobre los 1. INTRODUCTION.GENERAL
1. INTRODUCCIÓN. pilares metálicos que descansan sobre el DESCRIPTION
DESCRIPCIÓN GENERAL arco y las pilas de hormigón armado
The recently opened Cañaveral-
pertenecientes a los tramos de acceso.
La Autovía de La Plata (A-66), en su Hinojal stretch of La Plata dual car-
tramo Cañaveral-Hinojal recientemente El acero que constituye la totalidad de riageway (A-66) crosses Alcántara
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Figura 1. Vista general.
Figure 1. General view.
reservoir over twin structures, each of eye overall appearance. The length of la estructura metálica (arcos, vigas del
which is formed by a metal deck arch the spans, 26 metres, is the same both in tablero y pilares sobre arcos) es del tipo
bridge with a 220 m span and 42.50 m the approach stretches with concrete CORTEN, con resistencia mejorada a la
rise (Figure 1). Each of the arches is pillars and in the main stretch, with corrosión atmosférica.
formed by two longitudinal, box sec- rigidly arch supported metal pillars
tioned parts braced to each other. (Figure 2).
The deck is supported on a set of pil- The shapes of the piers are simple, 2. PROYECTO.
lars spaced in an even fashion so that clear and congruent with the remaining PLANTEAMIENTO GENERAL
the uniform distance between them is structural elements (main parts of the
kept to over the whole of the construc- arch, bracing and deck), with the pur- La consideración conjunta de la mor-
tion thus providing a pleasing-to-the- pose of creating an architectural unit fología del valle del río Tajo por donde
Figura 2. Alzado. Dimensiones generales.
Figure 2. Elevation. General dimensions.
6 H o r m i g ó n y A c e r o (cid:1)(cid:1) no242, 4.º Trimestre 2006
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Bridge over the river Tagus at Alcántara Reservoir…
cruza la Autovía y la gran anchura del Existen actualmente escasos prece- combining and integrating reinforced
Embalse en la situación de máximo ni- dentes de grandes puentes construidos concrete with structural steel.
vel determinó la conveniencia de adop- mediante abatimiento de semiarcos. s
The deck is formed by a continuous, e
tar una tipología estructural mediante Hasta el momento, el mayor de ellos es
composite steel-concrete structure simply n
un arco de tablero superior de 220 me- el de Argentobel, en Alemania (1), con
supported on metal pillars resting on the o
tros de luz. La solución adoptada se un arco de hormigón de 143 metros de
arch and the reinforced concrete piers be- i
consideró idónea para este caso, debido luz. En cuanto a la magnitud, le sigue el longing to the approach stretches. c
a las favorables condiciones de apoyo puente Kobaru Keikoku, en Japón (2), a
de los estribos del arco sobre las lade- con un arco de 135 metros. Cabe desta- The steel making up the whole of the z
ras, así como por las formas fundamen- car, también en Japón, el puente metal structure (arches, deck beams and i
l
tales adoptadas, capaces de ofrecer un Shimotabaru (3), en que se ha construi- pillars on arches) is the Cor-Ten a
aspecto favorable para su integración en do por abatimiento un arco metálico de (weathering) type with improved atmos- e
el entorno natural. 125 metros de luz, utilizado como auto- pheric corrosion resistance. R
cimbra, quedando posteriormente en-
Tras el inicio de la obra del tramo
vuelto por un arco de hormigón.
Cañaveral-Hinojal de la Autovía de la
2. PROJECT.GENERAL
Plata se suscitó la necesidad de acortar
El desarrollo del proyecto de un arco
APPROACH
su plazo de ejecución previsto para con-
de 220 metros de luz a construir por
seguir la continuidad entre varios tramos
abatimiento representaba, por tanto, un
In considering the morphology of the
adyacentes ya ejecutados con anteriori-
importante reto habida cuenta de su
river Tagus valley which the Dual
dad. Resultaba especialmente crítica la
magnitud, que sobrepasaba ampliamen-
Carriageway crosses, together with the
construcción del puente destinado al cru-
te la de los mayores puentes existentes
great width of the Reservoir at its max-
ce sobre el Embalse, por constituir un
en que se había utilizado tal procedi-
imum level situation, it was deemed ad-
punto singular de paso obligado. Dadas
miento.
visable to adopt a 220 metre span deck
las características de la estructura y su
arch bridge structure. This solution was
magnitud, el empleo de cualquier proce- Se abordó la propuesta, sin ánimo de
considered to be ideal for this case in
dimiento clásico de construcción de establecer un “record”, persiguiendo
particular, due to the favourable arch
puentes de arco de gran luz hubiese re- únicamente la idea de resolver un pro-
abutment support conditions on the hill-
querido un considerable espacio de tiem- blema real mediante la aplicación de
sides, and also because of the funda-
po, incompatible con una solución satis- una solución técnicamente posible, con-
mental shapes adopted, the appearance
factoria del problema planteado. siderada como la más adecuada para
of which blends well with the natural
construir con la máxima rapidez y segu-
Tras el análisis de la situación, el Cons- environment.
ridad un puente sobre un Embalse, don-
tructor tomó la iniciativa de promover el
desarrollo de un sistema constructivo no de la magnitud de la luz estaba determi- After commencing work on the
convencional, encaminado a reducir el nada previamente por la anchura del Cañaveral – Hinojal stretch of La Plata
tiempo necesario para la ejecución de la cauce existente. dual carriageway, it then became neces-
obra. sary to shorten the construction term
El proyecto se llevó a cabo integrando planned in order to achieve continuity
La idea general básica consistió en el diseño estructural del conjunto con el between several adjacent stretches al-
montar la mayor parte de la estructura estudio del proceso constructivo y el ready built beforehand. Building the
en tierra firme, para situarla posterior- desarrollo de una serie de detalles espe- bridge crossing the Reservoir proved
mente en su posición definitiva utilizan- ciales, algunos de los cuales considera- particularly critical as it was a singular,
do procedimientos y medios especiales. dos de mayor interés, se describen más compulsory crossing point. In view of
Este concepto ofrecía no solamente adelante. the structure’s characteristics and its
grandes posibilidades de una rápida eje- size, any traditional large span arch
cución, sino también las ventajas deri- bridge building procedure would have
vadas de la garantía de un control de ca- called for a considerable length of time
3. ELEMENTOS
lidad en condiciones favorables de which was incompatible with a satisfac-
ESTRUCTURALES QUE
accesibilidad. La constitución de gran- tory solution to the problem raised.
CONSTITUYEN EL PUENTE
des piezas en tierra firme, su manipula-
ción con medios potentes y la reducción After analysing the situation, the
a un mínimo de las operaciones de mon- 3.1. Tablero Contractor took the initiative in promot-
taje en el aire ofrecía una expectativa fa- ing the development of an unconven-
El tablero de cada una de las estructu-
vorable acerca del tiempo necesario pa- tional construction system, directed to-
ras gemelas está constituido por un tra-
ra la culminación de la obra. wards cutting down the time required
mo continuo de estructura mixta acero-
for performing the work.
Los conceptos antedichos motivaron hormigón y tiene una longitud de 400
la propuesta del montaje de un semiarco m. La parte metálica del tablero está The general basic idea consisted in
completo en posición vertical en cada formada por dos vigas de 1,60 m de assembling most of the structure on
una de las dos márgenes del Embalse canto con sección en cajón, conectadas land to then subsequently locate it in its
para abatirlo posteriormente, girándolo superiormente a la losa superior de hor- final position using special procedures
sobre su base y proceder a continuación migón, de 13,50 m de ancho, cuyo espe- and resources. This concept not only of-
al cierre en clave en una sola operación. sor varía de 0,25 a 0,365 m. No existen fered great rapid performance possibil-
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riostras de unión entre las vigas metáli-
cas, salvo en la zona situada sobre las
pilas de los arranques del arco (Figura
R
3).
e
a El conjunto formado por las vigas
l
metálicas, con sección cerrada, combi-
i
z nadas con la losa de tablero y la ausen-
a cia de diafragmas transversales, ofrece
c
un agradable aspecto caracterizado por
i
o la limpieza de líneas, que puede apre-
n ciarse en la fotografía de la Figura 4.
Figura 3. Tablero. Sección.
e
Figure 3. Deck. Section.
s El esquema de tipo bijácena adoptado
se deriva no sólo de las condiciones de
ities but also advantages deriving from the Kobaru Keikoku bridge (2) in Japan servicio propias de un puente de carre-
a quality control guarantee under with a 135 metre arch. The Shimotabaru tera y de los criterios de tipo estético, si-
favourable accessibility conditions. bridge (3) also in Japan is worthy of men- no también de la consideración de situa-
Building large parts on land and han- tion. This bridge was built by swivel low- ciones relativas al proceso constructivo:
dling them with powerful equipment ering a 125 metre span metal arch, used
Una vez constituido el tablero y situa-
whilst reducing overhead assembly op- as a scaffolding truss which was then en-
do sobre las pilas de los tramos de acce-
erations to a minimum led to great ex- veloped by a concrete arch.
so se precisaba llevar a cabo una manio-
pectations as to the time involved in cul-
Drawing up the design of a 220 metre bra especial para el montaje del arco,
minating the work.
span arch to be built by swivel lowering consistente en el paso de una grúa de
The foregoing concepts led to pro- therefore represented a major challenge gran tonelaje sobre orugas, circulando
posing the assembly of a complete se- bearing in mind its size which far ex- sobre el tablero con la carga suspendida
mi-arch in a vertical position on each ceeded that of most bridges where this de la pluma. La suma del peso propio
bank of the Reservoir to then lower it procedure had been used. previsto de la grúa, más la carga sopor-
down whilst turning it on its base and tada ascendía a 4500 kN. La posición de
The proposal was approached with no
then crown closing in a single opera- las vigas metálicas se estableció de
mind to set any records, just pursuing
tion. acuerdo con el camino de rodadura de la
the idea of solving an actual problem by
grúa sobre la losa de tablero y las carac-
There are currently few precedents of applying a technically possible solution
terísticas de la sección cerrada en forma
large bridges built by the swivel lowering considered as the most suitable for
de cajón con las almas inclinadas, res-
of semi-arches. Up to the present time, building a bridge over a Reservoir with
pondían a las exigencias estructurales
the largest is the Argentobel (1), in maximum speed and safety, where the
derivadas de la acción de las orugas so-
Germany, with a 143 metre span concrete size of its span was previously deter-
bre el tablero (Figura 5).
arch. As far as size goes, it is followed by mined by the width of bed existing.
El estado tensional del acero de las vi-
gas durante el paso de la grúa sobre el
tablero, desprovisto de la capa de roda-
dura, resultó ser similar al calculado
con las acciones previstas propias del
puente en servicio, sumando el pavi-
mento y las sobrecargas de tráfico.
En las Figuras 24, 25 y 26 del capítu-
lo dedicado al proceso constructivo se
muestran imágenes de la grúa de orugas
sobre el tablero.
En la parte interior de las viga-cajón,
sobre la chapa de fondo, se dispusieron
unas chapas transversales en toda la
longitud del tablero, destinadas a limitar
las tensiones determinadas por la fle-
xión local debidas a la acción de los
apoyos durante el proceso de lanza-
miento del tablero (Figura 6). Al mismo
tiempo, proporcionan un alto grado de
seguridad frente a la inestabilidad de las
Figura 4. Tablero. Vista por la parte inferior.
Figure 4. Deck. Underneath view. almas debida a la acción de cargas con-
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The project was undertaken by inte-
grating the overall structural design
with the study of the construction s
e
process and the development of a num-
n
ber of special details, some of which are
o
described later as they are deemed to be
i
of major interest. c
a
z
i
3. STRUCTURAL ELEMENTS l
a
FORMING THE BRIDGE
e
R
3.1. Deck
The deck of each of the twin struc-
tures is formed by continuous composite
steel-concrete structure and is 400 m
long. The deck’s metal part is formed by
two 1.60 m deep, box sectioned beams,
connected at the top to the upper 13.50
Figura 5. Grúa sobre tablero. Sección.
Figure 5. Crane on deck. Section. m wide concrete slab varying in thick-
ness from 0.25 to 0.365 m. There are no
joining braces between the metal
centradas, conocida como “patch-loa- rradas con sección en cajón, con dispo- beams, except in the area on the arch
ding”. sición en “X” (Figura 7) . Las pilas es- springing piers (Figure 3).
tán vinculadas al arco mediante una
unión rígida (Figura 8). Los arcos están Combined with the deck slab and in
3.2. Arco empotrados en arranques y el perfil va- the absence of transversal diaphragms,
ría de 3,20 m en la base hasta 2,20 m en the unit formed by the metal beams with
El arco de cada una de las dos estruc- la clave (Figura 9). a closed cross section, gives a pleasant
turas gemelas que cruzan el Embalse es- appearance characterised by its clean
tá formado por dos piezas paralelas con Se ha cuidado especialmente el deta- lines, as the photograph in Figure 4
sección cerrada en cajón, arriostradas lle de unión de los arriostramientos con shows.
entre sí mediante una sucesión de mó- el arco, habiéndose evitado la disposi-
dulos formados también por piezas ce- ción de cartelas metálicas vistas en el The twin girder type scheme adopted
derives not only from the service condi-
tions of a road bridge themselves and
from aesthetic type criteria but also
from considering construction process
related considerations:
Once the deck had been built and po-
sitioned on the piers of the approach
stretches, a special operation for assem-
bling the arch had to be undertaken,
consisting in a large tonnage crawler
type crane travelling over the deck with
the load hanging from the jib. The sum
of the crane’s own weight as calculated
plus the hanging load came to 4500 kN.
The position of the metal beams was es-
tablished in accordance with the crane’s
wide lane on the deck’s slab, whilst the
characteristics of the closed, box
shaped cross section with the sloping
webs responded to the structural re-
quirements deriving from the crawlers
action on the deck (Figure 5).
Figura 6. Tablero. Vigas – cajón metálicas. Rigidización en la parte inferior, apropiada
Whilst the crane was travelling over
para la situación de apoyo durante el empuje del tablero
Figure 6. Deck. Metal box - beams. the deck, freed of the rolling skin, the
Stiffening at bottom suited to the support situation during deck pushing beam steel’s stress status proved to be
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exterior, con el fin de proporcionar un
aspecto limpio y destacar únicamente
las líneas fundamentales de las piezas
R
principales.
e
a El diseño de los mamparos y elemen-
l
tos de rigidización del arco se ha reali-
i
z zado de forma que sea posible visitarlo
a en el interior y recorrerlo en todo su
c
desarrollo, durante las futuras operacio-
i
o nes de mantenimiento. Para ello se han
n dispuesto 4 orificios de acceso en cada
e una de las piezas principales en forma
s de viga-cajón.
Cada arco se apoya en sus extremos
en un macizo de hormigón armado de
11 metros de anchura, 14 metros de lon-
gitud y 10 metros de altura máxima. En
los arranques, cada una de las dos pie-
Figura 7. Esquema del conjunto formado por arco, pilas metálicas y tablero. zas que forman el arco metálico está
Figure 7. Diagram of the whole unit formed by arch, metal piers and deck. vinculada rígidamente a los macizos de
cimentación, mediante una unión pre-
similar to that calculated with the forces same time, they give a high degree of tensada formada por 28 barras de 50
envisaged, typical of the bridge in serv- safety against instability of the webs due mm de diámetro y 1820 kN de carga
ice, adding on the pavement and traffic to the action of concentrated loads, unitaria de rotura (Figura 10).
live loads. known as “patch-loading”.
The crawler crane on the deck is pic- 3.3. Tramos de acceso.Pilas
tured in figures 23, 24 and 25 of the 3.2. Arch
chapter devoted to the construction En las laderas contiguas al embalse,
process. The arch of each of the twin structures el tablero está soportado por pilas de
crossing the Reservoir is formed by two hormigón, constituidas por dos fustes
Cross plates over the whole length of parallel parts with a closed box section de sección rectangular unidos por un
the deck were fitted on the inside of the braced to each other by means of a suc- dintel en su coronación (Figura 11).
box beam on the bottom plate, whose cession of modules also formed by
Las pilas más altas, situadas en la pro-
purpose was to limit the tensions pro- closed box section parts in a “X”
ximidad del embalse, tienen una altura
duced by local bending due to the ac- arrangement (Figure 7). The piers are
de 48 metros. En su parte superior dis-
tion of the supports during the deck linked to the arch by a rigid joint
ponen de un sistema destinado a coac-
launching process (Figure 6). At the (Figure 8). The arches are embedded in-
cionar transversalmente al tablero,
constituyéndose un apoyo frente a la ac-
ción del viento lateral y al mismo tiem-
po permitiendo el libre desplazamiento
del tablero en dirección longitudinal
(Figura 12). Este elemento dispuesto
proporciona una gran rigidez transver-
sal al conjunto de la estructura, de tal
forma que la acción del viento sobre el
arco es transmitida al tablero, de 13,50
m de ancho, que actúa como una gran
viga horizontal. La transmisión del es-
fuerzo transversal a la coronación de la
pila se realiza a través de unos diafrag-
mas de unión entre las vigas metálicas,
cuya posición coincide con el eje de las
citadas pilas.
La cimentación de las pilas se realiza
mediante micropilotes, que además de
Figura 8. Interior de la pieza de arco con sección en cajón. transmitir las cargas verticales al terre-
Detalle de unión rígida pila metálica – arco.
no contribuyen a mejorar la estabilidad
Figure 8. Inside of arch part with box section.
Detail of rigid metal pier-arch connection. de las laderas formadas por pizarras.
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to springings and the profile varies from
3.20 m at the base to 2.20 m at the
crown (Figure 9). s
e
n
Special care has been taken with the
o
detail of the braces joining with the arch
i
and metal brackets visible from the out-
c
side were avoided with the aim of giving a
a clean appearance and only stressing z
the fundamental lines of the main parts. i
l
a
The arch’s inner diaphragms and stiff-
e
ening elements were designed so it can R
be man visited inside and travelled
around its whole length during future
maintenance operations. This is the rea-
son for the 4 access orifices provided in
each of the main parts in a box-beam
Figura 9. Arco. Esquema. shape.
Figure 9. Arch. Diagram.
Each arch is supported at its ends on
an 11 metre wide, 14 metre long and 10
metre maximum height reinforced con-
crete block. Each of the two parts form-
ing the metal arch is rigidly linked at
the springings to the foundation blocks
by a prestressed joint formed by twenty
eight 50 mm diameter, 1820 kN unit ul-
timate strength bars (Figure 10).
3.3. Approach stretches.Piers
The deck is supported by concrete
piers made up of rectangular sectioned
shafts joined by a lintel beam at their
crown, on the hillsides next to the reser-
voir (Figure 11).
Figura 10. Empotramiento del arco.
Figure 10. Arch fixing. Located in the proximity of the reser-
voir, the highest piers rise to 48 metres.
They have a system at the top for trans-
versally constraining the deck, becom-
ing a support against lateral wind
forces whilst at the same time allowing
the deck to freely move in a longitudinal
direction (Figure 12). This element
gives high transversal rigidity to the
overall structure in such a way that
wind force on the arch is transmitted to
the 13.50 m wide deck which acts as a
large horizontal beam. The force trans-
versal to the pier’s crown is transmitted
through connection diaphragms be-
tween the metal beams, the position of
which coincides with the centre line of
the aforementioned piers.
The piers’ foundations are formed
with micropiles which, apart from trans-
mitting vertical loads to the ground,
contribute towards improving the stabil-
Figura 11. Tramo de acceso.
Figure 11. Approach stretch. ity of the shale hillsides.
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Figura 12. Diafragma para fijación transversal del tablero a la pila de arranque del arco
Figure 12. Diaphragm for transversal fixing deck to arch springing pier.
The arch springings are formed by The structural analysis was undertak- Los arranques del arco están forma-
large blocks of rock embedded concrete. en using a 3D calculation model of the dos por unos grandes macizos de hor-
The abutments rest on direct founda- complete bridge.Identical criteria were migón empotrados en la roca. Los estri-
tions and are fitted with anchorages used in analysing each of the different bos tienen cimentación directa y están
able to support the forces deriving from construction phases, and partial models provistos de unos anclajes capacitados
the arch construction process. of the structure in the actual situation para soportar los esfuerzos derivados
being found at all times were built. del proceso constructivo del arco.
The support devices of the area locat-
ed on the arch are conventional, hooped The Viaduct’s structure was analysed Los aparatos de apoyo de la zona si-
neoprene plates arranged on the metal in a Limit Service State in a linear tuada sobre el arco son placas conven-
pillars. The supports in the arch ap- regime as per the directives laid down cionales de neopreno zunchado dispues-
proach stretches slide in a longitudinal by the current Standards and Recom- tas sobre los pilares metálicos. En los
direction with elastic transversal con- mendations in force (IAP, RPX, RPM, tramos de acceso al arco, los apoyos son
straint. EHE and Eurocodes). All sections of the deslizantes en sentido longitudinal con
arch and deck were checked in the coacción elástica transversal.
Ultimate Limit State as per the criteria
of elastoplasticity defined by RPX and
4. STRUCTURAL RPM recommendations.
CHARACTERISTICS. 4. CARACTERÍSTICAS
ASPECTS DERIVING FROM Non linear analyses of the structure ESTRUCTURALES.
CALCULATION RESULTS were also carried out, the results of ASPECTOS DERIVADOS DE LOS
which do not noticeably differ in rela- RESULTADOS DEL CÁLCULO
Developing the structure’s design, in- tion to those worked out in the linear
tegrated with the construction process, calculation. El desarrollo del proyecto de la estruc-
called for intense engineering work in tura, integrado con el proceso construc-
which both the special detail design and The arch enjoys a high degree of safe- tivo, ha precisado una intensa labor de
the calculation process used, which ty against instability. The buckling load ingeniería en la que ha tenido un lugar
comprised verifying the in-service is 5 times that worked out for the Limit importante, tanto el diseño de detalles
bridge and checking the different con- Service State. An additional safety check especiales, como el proceso de cálculo
struction process phases, taking into ac- to buckling was also made taking into seguido que ha comprendido la verifica-
count the typical peculiarities of an evo- account equivalent geometric imperfec- ción del puente en servicio y la compro-
lutionary structure in the assembly tions and it was seen that their influence bación de las distintas fases del proceso
process, played a major role. is irrelevant. constructivo, teniendo en cuenta las pe-
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culiaridades propias de una estructura régimen lineal de acuerdo con las direc- Metal sections and plate thicknesses
evolutiva en proceso de montaje. trices establecidas por las Normas y were sized using an optimisation criteri-
Recomendaciones vigentes (IAP, RPX, on, laying down the condition consist- s
El análisis estructural se ha realizado RPM, EHE y Eurocódigos). Todas las ing in making the tension level of all e
mediante un modelo de cálculo en 3D secciones del arco y tablero se han com- points analysed equal to the maximum n
del puente completo. En el análisis de probado en Estado Límite Último según possible as well as providing a similar o
cada una de las distintas fases de cons- los criterios de elastoplasticidad defini- degree of ultimate safety strength. ci
trucción se han seguido idénticos crite- dos por las Recomendaciones RPX y a
rios, constituyendo modelos parciales de RPM. z
The remaining structure elements
la estructura en la situación real que se i
ha ido encontrando en cada momento. Se han realizado también análisis no (composite deck, metal piers, concrete l
a
lineales de la estructura, cuyos resulta- piers, abutments, arch springings, di-
e
La estructura del Viaducto se ha ana- dos no difieren de forma sensible de los aphragms, stiffeners, etc.) were checked
R
lizado en Estado Límite de Servicio en deducidos del cálculo lineal. with the usual structural calculation
Figura 13. Fases del proceso constructivo.
Figure 13. Construction process phases.
H o r m i g ó n y A c e r o (cid:1)(cid:1) no242, 4.º Trimestre 2006 13
J.A. Llombart, J. Revoltós y S. Couto Puente sobre el río Tajo, en el Embalse de Alcántara…
Bridge over the river Tagus at Alcántara Reservoir…
Existe un alto grado de seguridad del
arco frente a la inestabilidad. La carga
de pandeo tiene un valor equivalente a 5
R
veces la deducida para el Estado Límite
e de Servicio. Se ha realizado también
a
una verificación adicional de la seguri-
l
dad frente al pandeo teniendo en cuenta
i
z imperfecciones geométricas equivalen-
a
tes, habiéndose comprobado que su in-
c
fluencia es irrelevante.
i
o
El dimensionamiento de secciones
n
metálicas y espesores de chapa se ha re-
e
alizado siguiendo un criterio de optimi-
s
zación, estableciendo una condición
consistente en igualar al máximo posi-
ble el nivel tensional de todos los puntos
Figura 14. Construcción de macizos de arranque de arcos, pilas de hormigón y estribos. analizados, así como un grado de segu-
Figure 14. Construction of springing blocks of arches, concrete piers and abutments.
ridad a la rotura similar.
El resto de los elementos de la estruc-
methods with no particular aspects 13. Placing metal piers on arch
tura (tablero mixto, pilas metálicas, pilas
arising worthy of mention.
14. Several phases involving deck de hormigón, estribos, arranques del ar-
pushing and pier placing on arch. co, diafragmas, rigidizadores, etc.) se han
verificado con los métodos habituales del
5. GENERAL DESCRIPTION OF 15. Finishing off work cálculo estructural, sin que existan aspec-
THE CONSTRUCTION PHASES tos especiales dignos de mención.
Some of the most significant details
and peculiarities of the construction
Figure 13 schematically shows the
system undertaken are described below 5. DESCRIPCIÓN GENERAL DE
main phases of the construction
with illustrations of actual pictures of LAS FASES DE CONSTRUCCIÓN
process, as described below:
the work:
1. Construction of the infrastructure: En la Figura 13 se representan esque-
Foundations, piers, abutments and arch máticamente las principales fases del
springing blocks. proceso constructivo, que corresponden
5.1. Infrastructure.Piers and
a la siguiente descripción:
abutments (Figure 14)
2. On-land construction of complete
1. Construcción de la infraestructura:
decks. Pushing until reaching piers
The pier foundations of the approach Cimentaciones, pilas, estribos y maci-
close to the reservoir.
stretches were built with micropiles. zos de arranque de arcos.
Due to the shale, supplementary consol-
3. Dismantling the front 13 m of the
idation work had to be undertaken on 2. Construcción de tableros comple-
metal beams. Fitting the first quarter
one of the hillsides to excavate cap- tos en tierra firme. Empuje hasta alcan-
arch on the deck and moving to the
pings, using anchorings and passive zar pilas cercanas al embalse.
front.
bolts.
3. Desmontaje de los 13 m frontales
4. Tilting the first quarter arch.
de las vigas metálicas. Montaje del pri-
mer cuarto de arco sobre el tablero y
5. Descending in vertical position.
5.2. On-land building of the complete desplazamiento hasta la parte frontal.
6. Assembly of bottom end to the arch deck
4. Basculamiento del primer cuarto
support part.
de arco.
Once the infrastructure had been
7. Mounting the second quarter arch built, the whole of the deck was assem-
5. Descenso en posición vertical.
on the deck and joining to the first in an bled on dry land in the preparation yard
area fitted with a hinge. behind the abutments where small foun- 6. Ensamblaje del extremo inferior
dation blocks had been previously built con la pieza de soporte del arco.
8. Tilting the second quarter an arch provided on their top with suitable sup-
7. Montaje del segundo cuarto de ar-
port devices to allow for pushing in a
9. End of tilting until the semi-arch is co sobre el tablero y unión con el prime-
later phase.
in the vertical position ro en una zona provista de rótula.
Half of each deck was built behind
10. Semi-arches in vertical position 8. Basculamiento del segundo cuarto
each abutment to be later moved to its
de arco
11. Semi-arch lowering final position with the pushing method.
Once the 2 continuous, V-shaped Cor- 9. Fin del basculamiento hasta com-
12. Crown closure Ten steel beams were mounted, the top pletar la posición vertical del semiarco
14 H o r m i g ó n y A c e r o (cid:1)(cid:1) no242, 4.º Trimestre 2006