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breve sintesis sobre viaductos y puentes en venezuela
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Autor: Anyela Rondon
Tutor: Ing. Jorge Bravo
Puerto Ordaz, Marzo 2015
República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Extensión Guayana
Cátedra: Puentes
DISEÑO, TÉCNICAS EMPLEADAS, EMPRESAS EJECUTORAS, TIEMPO DE
EJECUCIÓN, DE VIADUCTOS Y PUENTES DE VENEZUELA
INTRODUCCIÓN
Los puentes son estructuras que los seres humanos han ido construyendo a lo
largo de los tiempos para superar las diferentes barreras naturales (ríos, valles,
lagos, etc.) y obstáculos artificiales (vías férreas y carreteras), con las que se han
encontrado y poder transportar así sus mercancías, permitir la circulación de las
personas y trasladar sustancias de un sitio a otro.
Dependiendo el uso que se les dé, algunos de ellos reciben nombres particulares,
como acueductos, cuando se emplean para la conducción del agua, viaductos
(puentes de gran longitud), si soportan el paso de carreteras (puentes carreteros)
o vías férreas (puentes ferroviarios), y pasarelas, si están destinados
exclusivamente a la circulación de personas.
Los puentes están formados por la superestructura, infraestructura y las
fundaciones. La infraestructura es la encargada de soportar la superestructura,
transmitiendo las reacciones de las vigas del puente a las fundaciones, y éstas
transfieren las cargas a los estratos del subsuelo Venezuela cuenta con una
extensa red de transportes terrestres, formada por la red nacional de carreteras.
Muchas veces en estas carreteras se necesitan salvar ciertos obstáculos con el
uso de puentes. El proyecto del sistema vial es de suma importancia, ya que
permite alcanzar los grandes objetivos fijados en los planes de desarrollo y que se
traduce en última instancia en elevar la calidad de vida de los habitantes
1.- Diseño (descripción) técnicas empleadas, empresas ejecutoras, tiempo
de ejecución, principales problemas presentados para el mantenimiento. el
aporte a la Ingeniería Civil , del puente Rafael Urdaneta.
El puente General Rafael Urdaneta o puente sobre el Lago, como es llamado
localmente, es un puente que cruza la parte más angosta del Lago de Maracaibo,
en el Estado Zulia, al noroeste de Venezuela, y conecta la ciudad de Maracaibo
con el resto del país. Fue nombrado en honor del General Rafael Urdaneta, héroe
zuliano de la independencia de Venezuela. Es de los más grandes del mundo en
su tipo, y el número 52 en el mundo.
Diseñado por el ingeniero italiano Riccardo Morandi y posteriormente modificado
por el Consorcio Puente Maracaibo "CPM" (Precomprimido C.A. venezolana 50%
participación y líder, Wayss & Freytag A.G. y Julius Berger, Phillip Holtzman A.G.
el otro 50%), fue construido en hormigón armado y pretensado y tiene una longitud
de 8.678 m y 134 pilas. En su parte central el puente es del tipo atirantado, sus
bases se encuentran ancladas en el fondo del Lago de Maracaibo, a una
profundidad de 60 metros (para permitir que embarcaciones de hasta 45 m de
altura puedan entrar al lago y luz de 235 m) y cuenta con dos carriles por sentido.
Soporta un tráfico promedio de 45 mil vehículos diarios. En este puente se
encuentra el monumento de luces más grande de América Latina y el tercero en el
mundo. Este puente permitió unir ambas orillas del lago y conectar de manera
expedita a la ciudad de Maracaibo con el resto de Venezuela. Los proyectos
iniciales para el puente fueron descartados pues se consideró que una estructura
de metal requeriría mucho mantenimiento, dado el clima húmedo de la zona.
Además de requerir poco mantenimiento, en Venezuela el cemento es un material
menos costoso que el acero y mantendría los requerimientos estéticos de la obra.
Según la publicación oficial del Ministerio de Obras Públicas (MOP) 1962 y el libro
"El Puente Sobre El Lago de Maracaibo en Venezuela" Bauverlag GmbH,
Wiesbaden-Berlin (1962) se emplearon en su construcción 270 mil m³ de concreto,
35660 m de pilotes de perforación, 27170 m de pilotes de hinca de d=91.4 cm,
6260 m de pilotes de hinca 50/50 cm, 5000 t de cables de pretensado, 19000 t de
cabillas, 2600 personas. Comitente: República de Venezuela, MOP.- Proyecto:
Prof Ricardo Morandi posteriormente modificado por CPM.- Cálculos estáticos:
Consorcio Puente Sobre el Lago en cooperación con el Prof. Ricardo Morandi.-
Inspección: Ministerio Obras Públicas Dr Miguel Gonzales Jaime Director.-
Revisión del Proyecto: Prof Dr F. Stussi, Prof G. Schnitter, Dr Paul Lustgarten
(MOP).- Junta Directiva CPM: Dr Juan Otaola, Dr Oscar Benedetti, Sr Eugenio
Tundisi por Venezuela;- Dpl Ing F. Sperber, Dr Ing Hermann Bay, Dpl Ing Hans
Ramm por Alemania.- Director delegado especial y técnico: Dr Juan Otaola.-
Director de obra: Dr Freddy Boulton y Dpl Ing Otto Starke.-
Puente General Rafael Urdaneta en el año 1970
El puente Rafael Urdaneta fue licitado internacionalmente en el gobierno del
General Marcos Pérez Jiménez, quien a causa de su derrocamiento no logra
concluir la contratación. Posteriormente se licitó la obra nuevamente iniciándose
los trabajos de la obra y tres años después es inaugurado, el 24 de agosto de
1962 por el presidente de Venezuela, para la época Rómulo Betancourt. Fue
durante varios años el puente más largo del mundo en su tipo y sigue siendo una
de las estructuras en hormigón armado más grandes del mundo.
Es importante destacar que se le considera el primer puente moderno de su tipo,
de hecho la tecnología para construcción costa afuera fue diseñada enteramente
por venezolanos, lo cual involucró el diseño de gabarras para hincado de pilotes
(gabarras martillo) y pilotes para el tipo de lecho que presenta el lago, accesorios
para la distribución de las cargas a ser izadas, hitos tecnológicos que han pasado
desapercibidos y de los cuales existen pocos registros históricos.
Pila 25 del puente sobre el Lago
Dos años más tarde, el 6 de abril de 1964 aproximadamente a las 22.45, el súper
tanquero Esso Maracaibo de la Creole Petroleum Corporation, que cargaba con
262 mil barriles de crudo (para un peso total de 36 mil toneladas), sufrió una falla
en la sala de turboalternadores que sacó fuera de servicio las plantas eléctricas de
la nave; de inmediato se lanzó la alerta y el capitán y el jefe de máquinas
ordenaron las maniobras de emergencia para lanzar las anclas de popa con los
cabrestantes de vapor, esto con la finalidad de tratar de cambiar el curso de la
nave y vararla en los bancos de arena que rodean el canal de navegación. Con
esta maniobra lograron que la nave virara sobre su eje de popa, en sentido hacia
la costa oriental del lago, pero por la corta distancia rozaron las pilas 31 y 32. El
Ing. Paul Lustgarten indicó que el ángulo de incidencia respecto al eje del canal de
navegación fue de 15 grados, lo cual ocasionó el derrumbe de 259 m de la
estructura.
Cabe destacar que la acción de viraje con el timón de emergencia de la nave para
evitar golpear las pilas centrales, no se completó con éxito y se dependió
exclusivamente de la acción del ancla de popa para virar la nave sobre su eje, con
lo cual se buscaba vararla en los bancos de arena que rodean el canal de
navegación; la naturaleza de esa acción era evitar el impacto contra las pilas
centrales ocasionando un daño mayor a la estructura. Perdieron la vida 7
personas que iban en tres vehículos y un camión, que cayeron al vacío. El puente
fue reparado en ocho meses por la Creole Petroleum Corporation (causante del
accidente) y la empresa venezolana Precomprimido C.A., constructora líder del
puente que todavía se encontraba con los equipos en el estribo de San Francisco,
hecho que facilitó la rapidez de la reparación.
En el año 1979 se reventaron por corrosión las guayas de la pila 22, con el
agravante que las guayas reventadas estaban en la capa inferior del sillín, hecho
que imposibilitaba el cambio de ellas. El Gobierno de la época contrató a los
proyectistas constructores originales como era lo obvio, por lo que se diseñó sobre
la marcha una fórmula para el rescate y definitiva solución al problema por parte
de las firmas Precomprimido C.A. y Wayss & Freytag A.G. La solución definitiva
fue diseñada por el Dr. Juan Otaola donde se preveía el cambio de guayas de
forma simple con un sillín tipo "peine" y guayas de mayor diámetro que en
cualquier eventualidad de cambio, tomaran la carga provisionalmente permitiendo
mayor seguridad. Esta solución fue publicada en la revista de ASCE pag 79-82 oct
1989.
En la actualidad la instalación dispone de una sala de exposiciones y sala
audiovisual donde se proyectan documentales sobre las técnicas empleadas para
la construcción de la estructura, paseos guiados por las instalaciones de control y
vigilancia del puente, miradores con binoculares de costa y otros atractivos
turísticos y culturales.
A comienzos del siglo XXI fue remozado e iluminado en sus seis pilares mayores,
utilizando para ello 96 luminarias de 600 W, que pueden cambiar de color. Dicho
sistema de iluminación de fabricación danesa fue diseñado para ser contemplado
desde la ciudad de Maracaibo. En las noches de gran nubosidad podía verse
como las luces iluminan las nubes, hoy día el sistema se sabe fue vandalizado al
hacerse inoperantes las defensas eléctricas de las instalación y haberse eliminado
el programa de mantenimiento que la instalación tenía hasta 2009.
Se tiene planeada la construcción de un segundo puente en el lago de Maracaibo,
para lo cual existe un proyecto en proceso que está siendo desarrollado por la
compañía transnacional Constructora Norberto Odebrecht basado en un trazado
similar al puente de Oresund, involucra un tramo submarino y un puente con una
configuración análoga al puente Almirante Padilla; se le denomina puente Nigale
(nombre Aborigen). El trazado es de tipo mixto para tráfico vehicular y para vía
férrea.
Política y Lobby alrededor de CPM
El diplomático retirado de la realeza Suizo-Alemana Karl Conde de Luxburg,
Príncipe de Carolath-Beuthen y Príncipe de Schoenaich-Carolath, fue una de las
personas claves de la fusión empresarial "CPM" a menos de 10 años después de
finalizada la Segunda Guerra Mundial el contrato fue delegado a compañías
Alemanas en las cuales había amigos personales de Karl von Luxburg desde
antes de la guerra. Como amigo de casi todo el estado mayor del ejército
Venezolano con el cual compartió el tiempo más peligroso de la Segunda Guerra
Mundial y amigo personal del Presidente Venezolano el General Isaías Medina
Angarita. Después de la muerte del Conde de Luxburg en 1957, sus dos más
cercanos familiares y colaboradores Sieghard Prinz von Schoenaich-Carolath y
Eberhard Horst Graf von Luxburg, Furst zu Carolath-Beuthen cubrieron
políticamente el proyecto hasta el final. Eberhard Horst nacido en Zúrich (Suiza)
uso la amplia influencia financiera de la familia von Luxburg en este país para
negociar parte del financiamiento de esta magna obra.
En el Deutsches Museum de Munich, Alemania, se exhibe una maqueta de unos
11 metros de largo del majestuoso puente.
Mantenimiento y modernización
El S.A.P.G.R.U, a partir de 2004 ha acometido una serie de acciones para
modernizar la instalación para lo cual ha instalado o ejecutado:
Pórticos con avisos para la señalización del tráfico.
Modernización de los sistemas de control vial con cámaras de alta
resolución.
Modernización del sistema de alumbrado público.
Modernización del sistema de alimentación eléctrico de la instalación,
mediante el reemplazo del conductor primario, instalación de una bandeja
portacables y restitución del circuito automático de transferencia.
En fase de ejecución en 2008 la implantación de un sistema de telepeaje.
En lo referente al programa anual de mantenimiento:
Reparación de los aparatos de apoyo fijo y móvil del puente.
Reparación de cabezales y vigas de riostra.
Nivelación topográfica.
Retensado de cables.
Destacando entre los logros más importantes en septiembre de 2008, el
reemplazo del cable N° 4 del bloque SO de la pila 25, la ingeniería básica,
conceptual y de detalle fueron elaboradas por el equipo de ingeniería de SAPGRU
y avaladas por el equipo técnico de la FLSTP-LUZ, quienes integrados en un
equipo multidisciplinario de trabajo, lograron con personal 100 % venezolano
ejecutar el referido reemplazo, la única acción equivalente a la fecha es el cambio
de sistema de anclaje de cables y reemplazo total de estas a principios de los
años 80 del siglo XX, el cual fue realizado para la época por el Consorcio Puente
Sobre El Lago (CPL) liderado por una reconocida empresa venezolana contratado
por el Ministerio de Transporte y Comunicaciones.
2.-Diseño (descripción), técnicas empleadas, empresas ejecutoras,
tiempo de ejecución, Los viaductos de la Autopista Caracas – La Guaira
Como complemento del riguroso trazado vial y de las exigencias que en
materia de masivos movimientos de tierra ello demandó, la autopista incluía
cinco obras de arte de gran envergadura: dos túneles y los tres viaductos en
forma de arco de concreto, presentes entre las obras de ingeniería vial más
reconocidas al comienzo de la segunda mitad del siglo XX. El primero de los
túneles, Boquerón 1, de 1.800 metros de longitud, era uno de los más largos
del mundo para el momento de su conclusión; el otro, Boquerón 2, tiene una
longitud de 460 m. Para la construcción de los túneles fueron contratados los
especialistas Ralph Smillie (estructuras, ventilación e iluminación) y Ole
Singstad (asesor en el diseño). Fueron perforados en la roca del Ávila
mediante la técnica de voladuras con dinamita y la utilización de cargadores
eléctricos Joy Loader acoplados a correa transportadora para cargar en
camiones mineros (dumpers) de la marca Koering. Cada túnel estaba
formado en realidad por dos túneles gemelos, de dos canales en cada
dirección, separados de la roca original por una pared de 12m de ancho. El
túnel mayor disponía dos galerías verticales de más de 35m, para permitir la
entrada de aire fresco al interior y la expulsión de los gases de combustión.
Las otras estructuras especialmente relevantes de la autopista son los tres
viaductos diseñados por Eugene Freyssinet y construidos por la empresa
francesa Campenon Bernard. Los viaductos están constituidos por
estructuras de viga de cajón formando arcos de soporte sobre los que se
apoyan los tableros, estructurados por componentes (columnas, vigas y
losas), prefabricados en el sitio de la obra, colocado en su lugar en el tablero
y luego pos-tensados. El arco del Viaducto Nº 1 es el de mayor luz y los
viaductos 2 y 3 un tanto menores con alturas variables sobre el fondo de los
valles, según se muestra en el
Causas del desplome del viaducto Caracas-La Guaira en el año 2006.
A principios de los años ochenta se comenzó a percibir con claridad que el
Viaducto nº 1 de la Autopista estaba siendo sometido a un severo empuje sobre
su estribo sur, que comenzaba a producir una deformación en el arco, elevando la
cúspide donde apoya el tablero del puente. Desde el inicio de la construcción de
la autopista eran conocidos los problemas geológicos y geotécnicos que
afectaban al “ cañón de Tacagua” , especialmente la ladera sur, como lo
revelaban las aerofotografías del vuelo cartográfico de 1936. Incluso, desde
aquellos años, se pensó en la necesidad futura de construir otra vía dado que las
instalaciones estratégicas ubicadas en el litoral caraqueño no debían depender de
una sola ruta de acceso; nuevamente se había considerado la carretera vieja
como inexistente para una adecuada comunicación entre Caracas y La Guaira.
En 1988 y 1993 fueron convocadas licitaciones para construir una vía que
sustituyera al viaducto en peligro. La de 1988 fue dejada sin efecto pues la
Comisión de Licitaciones recomendó continuar estudios técnicos que
pudieran prolongar la vida útil de la obra. En 1990 la Comisión, designada
por el Ministerio de Transporte y Comunicaciones (MTC) en 1989, hizo una
serie de recomendaciones para prolongar la vida del viaducto, sin embargo,
la última de ellas señalaba con toda lucidez que: “ En el caso de un
movimiento masivo y súbito de la ladera, la Comisión no visualiza una
solución estructural económicamente factible que pueda evitar la falla del
Viaducto. Y eso fue lo que ocurrió, aunque la ladera no acusó un movimiento
masivo ese día.
La licitación de 1993 no concluyó porqué el proceso fue impugnado y
suspendido en 1995. En octubre del mismo año se abrió una nueva
licitación, bajo el amparo de la Ley de Concesiones, para el proyecto de
construcción, explotación, conservación y mantenimiento del “ Sistema Vial
Autopista Caracas-La Guaira y Carretera Vieja Caracas-La Guaira” , que
incluía la construcción de un viaducto alterno para sustituir al Viaducto nº 1.
Después de algunas controversias, el Consorcio (venezolano-mexicano)
Banisca-ICA recibió la buena pro, celebrando contrato en 1996 bajo el
nombre de Consorcio Aucoven. Pasaron 5 años de desencuentros entre el
Consorcio y el MTC, sin que se iniciara ni el nuevo viaducto ni el rescate de
las vías; los desacuerdos giraron, principalmente, en torno a la tarifa de
peaje que se debería cobrar para garantizar las obras de mantenimiento y
construcción.
En 1999, el nuevo gobierno anuló el contrato de concesión y, entonces, el
Ministerio de Infraestructura (MINFRA) reinició estudios y obras para
“ prolongar la vida del Viaducto” , al cual se le asignaron un mínimo de 15
años más de vida. Luego de anulado el contrato, no se tomó ninguna medida
para enfrentar de manera definitiva la contingencia del derrumbe, que la
ingeniería y la academia venezolanas ya daban por descontado desde años
atrás. Desde 1988 los entes públicos nacionales dieron una palpable
demostración de su ineficiencia e incompetencia al ser incapaces de adoptar
la decisión de construir una vía sustitutiva al Litoral, o una estructura alterna
al Viaducto.
Luego de 1999 se acumularon estudios y se invirtieron enormes cantidades
de dinero en la operación de salvamento del Viaducto nº1. Sin embargo, el
domingo 19 de marzo de 2006 colapsó, fatalmente afectado por el empuje
de la ladera sur de la quebrada Tacagua, antiguo río de importante caudal,
ocupada por miles de viviendas precarias que contribuyeron, por la ausencia
o fragilidad de sus efluentes —aguas negras, grises y de lluvia— a la
meteorización del suelo de la ladera. El empuje del flanco “ urbanizado”
produjo severas deformaciones, elevando hasta la ruptura la cúspide del
arco, que a pesar los ingentes esfuerzos de ingenieros y la cuantía de los
recursos gastados infructuosamente, no lograron detener el estrepitoso
derrumbe
CONCLUSIÓN
Se considera fundamental para el diseño de puentes la elección del tipo, ubicación
y dimensiones de los estribos, ya que estos definen el largo y las luces
intermedias del puente, su adaptación a las condiciones topográficas del sitio y a
las exigencias hidrológicas. El viento y las acciones sísmicas deben ser tomados
en cuenta al momento de diseñar las pilas, y es aun de mayor importancia si
poseen alturas elevadas, ya que estas son las principales fuerzas horizontales que
actúan en el elemento.
Las pilas ocasionan disturbios en el régimen normal de las aguas y ocasionan
acciones que resultan perjudiciales, para evitar esto, deben ser diseñadas
dándoles una sección aerodinámica que reduzca la contracción de la sección de
desagüe. Pilas metálicas, de concreto y Estribos, deben proyectarse para
satisfacer condiciones de estabilidad al volcamiento y al deslizamiento, bajo las
combinaciones de cargas más desfavorables. Las pilas de mampostería o de
concreto, debido a la permanencia y estabilidad que ofrecen, son las más
utilizadas en su construcción.
