ANTECEDENTES: El Viaducto de Portas se ubica en el P.K. 112+560 de la Autopista del Atlántico (AP-9) en el tramo entre Caldas de Reis y Pontevedra Norte, concretamente en el municipio de nombre homónimo, en la provincia de Pontevedra (Galicia). Autopistas del Atlántico Concesionaria Española S. A., en Adelante AUDASA, es concesionaria de la AP-9, que constituye el eje fundamental de comunicación Norte-Sur de la fachada atlántica de Galicia y de conexión con el norte de Portugal. El proyecto constructivo modificado de Viaducto de Portas data de 1991. En el año 2003 la empresa Jose Antonio Torroja Oficina Técnica S.A., realizó una inspección de la estructura concluyendo el mal estado de los apoyos de juntas de tablero a media madera y estribos. En el 2022, una nueva inspección al Viaducto por parte de K2 Ingeniería, volvió a evidenciar el mal estado de los apoyos de neopreno de estas juntas, proponiéndose el apeo del tablero y la sustitución de los apoyos, para lo que eran necesarias alturas de apeo de casi 30 m. La ejecución de la sustitución de los apoyos de las juntas a media madera presentaba una gran dificultad, dadas las alturas de apeo necesarias. Adicionalmente, era necesaria la actuación sobre las juntas, puesto que el estado de las juntas empezaba ya a afectar a la aptitud en servicio del puente (los coches en tránsito chocaban con la junta). Se identificó un daño grave en los apoyos de las juntas a media madera del tablero y otros daños en el resto de los apoyos de la estructura que requerían una actuación que supusiera una solución a largo plazo sobre estos problemas. Finalmente, el Proyecto de Mc2 de 2003 incluyó una solución innovadora para la eliminación definitiva de las juntas a media madera, creando una continuidad del tablero y la sustitución de todo el resto de los aparatos de apoyo de neopreno. AUDASA contrató a la empresa BETAZUL, S.A. tanto los trabajos de la eliminación de las juntas a media madera en el Viaducto de Portas, como la sustitución de todos los apoyos de dicha infraestructura. Para el cliente fue una prioridad minimizar el impacto social durante la ejecución de estas actividades de rehabilitación estructural por lo que fue necesario diseñar estructuras auxiliares especiales tales como plataformas de elevación singulares y un puente provisional sobre la junta que permitiera el paso de vehículos mientras no se estuviera trabajando en dicha junta. La empresa BETAZUL, S.A. es una empresa constructora especializada en trabajos de refuerzo y reparación de estructuras. DESCRIPCIÓN DE ESTADO PREVIO: El Viaducto de Portas está compuesto por dos estructuras independientes gemelas, una para cada sentido de circulación, de trazado curvo, combinando dos acuerdos circunferenciales y dos clotoides. Cada estructura del viaducto tiene una longitud total de 408 metros y un ancho útil de 11,20 m. El viaducto presenta una pendiente longitudinal del 2% en toda su longitud. Cada una de las dos estructuras está formada por una sucesión de 15 vanos, de los cuales los dos vanos extremos tienen una longitud de 22 m y el resto de los vanos, una longitud de 28 m. El alzado del viaducto está condicionado por las cotas de arranque en ambos estribos y pendientes suaves para usuarios. Cada tablero esta sustentado por un total de 14 pilas de alturas comprendidas entre los 14 y 27 m, todas ellas de hormigón armado y cimentación superficial mediante zapatas. La sección de las pilas es rectangular de 2,50 x 1,80 m, hueca y achaflanada en las esquinas. En la cabeza del fuste empieza un capitel de transición entre fuste y tablero con forma de prisma trapezoidal de 1,80 m de alto 1,80 m de ancho y longitud variable entre los 2,50 y los 4,38 m. El tablero, que es continuo e hiperestático, se divide en tres tramos mediante dos juntas a media madera ubicadas en los vanos 5 y 10. La apertura de estas juntas es de, aproximadamente 11 cm y ocupan una extensión total de la longitud del tablero de 96 cm cada una. El ancho útil de la sección del tablero es de 11,20 m. Estructuralmente, los vanos se resuelven mediante una losa esbelta de hormigón pretensado de canto variable entre los 1,30 m y los 0,20 m, aligerada con cuatro huecos circulares de 90 cm de diámetro. La losa está dividida, por juntas media madera, en 3 tramos continuos que abarcan la longitud total de la estructura. La losa se maciza en los arranques de estribos, en los apoyos de pilas, en torno a las juntas a media madera y en torno a los anclajes de continuidad del pretensado, ubicados a 6 m de cada pila. La losa se apoya en pilar y estribos mediante apoyos dobles, capaces de recoger la torsión. El pretensado está compuesto por 10 tendones postesados de trazado curvo de 19 cordones de 100 mm2 de sección cada uno, anclados a 270 t. Los estribos son muros abiertos de, aproximadamente, 10 m de altura, de trasdós vertical e intradós inclinado, con aletas en cabeza. Están cimentados directamente mediante zapatas. Cabe destacar que la cabeza de estribo que recoge el tablero no tiene la usual geometría de paralelepípedo, sino que se amolda a la sección del tablero, contorneándolo. Los aparatos de apoyo del tablero sobre los estribos se resuelven con apoyos de neopreno-teflón guiados Los aparatos de apoyo del tablero sobre las pilas intermedias se resuelven con apoyos de neopreno zunchado con acero, apoyados sobre mesetas de mortero y accionando contra el tablero con tacones de hormigón en forma de pirámide truncada invertida, ejecutados a la vez que se hormigona el tablero in situ.
SISTEMA ELEGIDO. MOTIVO DE LA ELECCIÓN: Los trabajos a realizar en la intervención objeto de este estudio, incluyeron: a) La sustitución de todos los aparatos de apoyo de las dos estructuras del Viaducto de Portas. El viaducto dispone de cuatro estribos, cada uno de ellos con dos apoyos de neopreno y 28 pilas entre ambas calzadas, cada una de ellas con dos apoyos de neopreno. En definitiva, hubo que actuar sobre 32 tajos, con 64 aparatos de apoyo de neopreno. Los aparatos de apoyo existentes en las pilas eran neoprenos armados, mientras que en los estribos son apoyos de neopreno-teflón guiados. Los nuevos aparatos de apoyo en pilas son neoprenos armados y en estribos son apoyos de neopreno armado y anclado. Los nuevos aparatos de apoyo tienen una altura similar a los apoyos existentes, salvo en los estribos, en los cuales se aumenta de forma notable la altura de los nuevos apoyos, respecto a los existentes. Para poder colocar los nuevos apoyos, fue necesario hacer una operación de gateo, con dos transferencias de cargas. La primera de las transferencias se hizo para transferir las cargas que soportan los actuales apoyos a los cilindros hidráulicos planos dispuestos a tal fin, quedando los apoyos libres de carga. De esta forma, se pudo retirar el apoyo existente, actuar sobre la meseta y tacón y colocar el nuevo apoyo. La segunda transferencia de cargas fue para poner en servicio los nuevos apoyos, transfiriendo las cargas desde los gatos a los neoprenos nuevos, dejando fuera de servicio los gatos hidráulicos. El apoyo de los gatos se efectuó de forma directa sobre la cabeza de la pila o estribo, ya que disponemos de espacio suficiente para alojar los gatos hidráulicos, tanto en planta como en altura. b) La supresión de juntas a media madera. La supresión de las cuatro juntas a media madera se materializó mediante el hormigonado de las mismas con hormigón autocompactante y el refuerzo de la sección. La sección se reforzó dando continuidad al armado de las secciones adyacentes, recreciendo la sección y abrazando la sección con una camisa de chapa de acero cortén para resistir mejor la corrosión. Para el refuerzo de la sección, se repicó con medios manuales la superficie de la losa del tablero hasta dejar las armaduras vistas, se retiró la junta de neopreno existente, se dio continuidad al armado longitudinal y transversal existente en la losa del tablero. La camisa de chapa recubre los laterales y panza de la losa, y está compuesta por chapas de 10 mm de acero laminado cortén S 355 J2G3. La trabazón entre la camisa y el hormigón de la losa se consiguió mediante una capa nueva de hormigón ejecutada en el espacio de 10 cm entre losa y camisa. Este nuevo hormigón será HA-40/AC/20/XC2, de características muy similares al actualmente existente en la estructura, y estará solidarizado con el hormigón de la losa mediante unos armados en L 80/130 de continuidad 10 c/0,10 x 0,20 previamente anclados a la panza y laterales de la losa mediante anclajes químicos Sika AnchorFix® -3030. A su vez, la camisa posee pernos conectadores 16 c/0.10 x 0.20 de 90 mm de altura distribuidos en su superficie a lo largo de todo su perímetro para trabajar juntamente con esta nueva capa de hormigón. Para el hormigonado de la junta, se inyectará hormigón autocompactante HA-40/AC/20/XC2 desde unas perforaciones ejecutadas en la camisa, hasta que el hormigón rebose por la junta en la superficie superior del tablero. c) La ejecución del puente provisional. Tal y como se ha indicado anteriormente, para hacer la supresión de la junta fue necesario retirar la capa de aglomerado, picar el tablero hasta descubrir armaduras, disponer las nuevas armaduras, verter el hormigón autocompactable e impermeabilizar de nuevo el tablero. Esta operación se podía realizar en todo el ancho de la calzada o por mitades. En cualquier caso, la larga secuencia de actividades requiere un plazo de ejecución dilatado, que puede causar un impacto serio sobre el tráfico en una vía con una IMD tan elevada y con puntas prácticamente en todos los días, sin periodos de tráfico reducido, que puedan permitir desvíos o cortes permanentes. De las dos opciones de actuación, hacer la calzada completa o hacer medias calzadas, estábamos convencidos de que la solución que tiene menos impacto sobre el tráfico es el trabajo por mitades, aunque el plazo total fuera más dilatado. En ese sentido, aportamos una mejora sobre esta opción de trabajar por medias calzadas, que fue la utilización de una estructura metálica, que llamaremos puente provisional. Dada su singularidad dentro de la actividad de supresión de junta, hemos considerado oportuno destacarla como actividad independiente del resto. El puente provisional es una estructura metálica, conformada con módulos, de canto muy reducido, que sirve para el paso del tráfico rodado sobre el citado puente salvando el hueco de la junta en construcción. El diseño del puente provisional se ajusta a la “Instrucción Técnica para la instalación de reductores de velocidad y bandas transversales de la Red de Carreteras del Estado” Orden FOM/3053/2008 de la Dirección General de Carreteras. La rasante superior del puente está formada por dos plintos (zonas inclinadas) de transición, en forma de cuña, que sirven para subir a la parte central con rasante parabólica, con un canto máximo de 60 mm y permite el tráfico rodado normal con una limitación de velocidad. Uno de los extremos del puente es necesario fijarlo al tablero mediante la ejecución de anclajes químicos Sika AnchorFix® -3030. El procedimiento de ejecución implicó la apertura de taladros, limpieza y ejecución de los mismos con Sika AnchorFix® -3030. Esta concepción del puente provisional permite su abatimiento en un periodo de tiempo muy reducido, permitiendo que se trabaje por la noche, mientras que durante el día el tráfico discurre con normalidad sobre el puente metálico con la limitación de velocidad. Con este sistema pudimos trabajar durante la noche, permitiendo durante dicha fase nocturna de, al menos, un carril, que por espacio de calzada se podría elevar hasta dos carriles. Durante el día se mantuvieron todos los carriles, con su trayectoria original con una reducción de velocidad.
PROCEDIMIENTO REALIZADO. SISTEMA ELEGIDO: Los trabajos a realizar en la intervención objeto de este estudio, incluyeron: a) La sustitución de todos los aparatos de apoyo de las dos estructuras del Viaducto de Portas. El procedimiento de trabajo para sustitución de apoyos fue el siguiente: - Fase 0.- Montaje de andamiaje o plataformas de trabajo auxiliares, para permitir la colocación y accionamiento del sistema hidráulico y de la retirada y recolocación de apoyos y elementos auxiliares. Consiste esta fase en el montaje de la plataforma de trabajo auxiliar, ya sea con andamio o con plataforma telescópica o tijera, en la zona de trabajo, que permita acceder a todos los apoyos en los que se actúa, permitiendo a la vez la colocación del equipo hidráulico y de control. - Fase 1.- Replanteo del alojamiento de gatos y verificación de la altura de alojamiento, para permitir la colocación de los gatos hidráulicos. Consiste esta fase en la verificación de la altura de alojamiento de los gatos, para determinar la configuración de los mismos, y efectuar su replanteo. Si hubo problemas de falta de altura de alojamiento de los gatos, se procedió a una demolición manual del recubrimiento superior de cabeza de la pila en la zona necesaria. Después de terminados los trabajos se repuso el recubrimiento de protección con mortero de reparación SikaRep® -2400 dejando una superficie horizontal y plana. - Fase 2.- Ubicación de los equipos hidráulicos de gateo en la su posición de trabajo, para hacer el gateo. Consiste esta fase en el replanteo de las chapas de reparto y la comprobación de la planeidad de dichas superficies. Seguidamente se colocaron los chapones de reparto superiores e inferiores y los gatos en posición retraída. Se dispusieron chapones con el espesor necesario, para que el conjunto tuviera una holgura total inferior a 10 mm. La centralita se dispuso en el suelo y los colectores se dispusieron en la zona de gatos. Se conectó todo el sistema. - Fase 3.- Montaje Equipos de Control de deformaciones. Los equipos de medida de deformaciones verticales del tablero, uno en cada apoyo, fueron montados.Se colocaron piezas metálicas auxiliares, para poder ubicar el comparador, que midiera la deformación entre un punto de la pila y otro del tablero. El equipo se dispuso montado en las carreras ascendente y descendente, controlando las deformaciones en cada caso. - Fase 4.- Carrera de izado de tablero. Colocamos los equipos de control de deformaciones a cero. Se accionaron las válvulas anti-retorno de cada circuito, como garantía del sistema y se activó la central en modo sincronizado de empuje en una carrera mínima que permita la extracción del apoyo, variando, según la deformación de este, entre 5-10 mm. Verificamos la transferencia completa de cargas, cuando se observó que los gatos desplazan el tablero hacia arriba sin incrementar de forma apreciable la presión manométrica y la carga de gateo. - Fase 5.- Retirada del apoyo viejo. Se procedió a la retirada de los apoyos viejos, por medios manuales. - Fase 6.- Revisión de la meseta y tacón y adaptación a las nuevas condiciones. Se procedió a revisar la horizontalidad de la meseta y el tacón. Es previsible que la meseta este bien construida con la una superficie perfectamente horizontal y plana, al ejecutarse de forma previa al montaje del apoyo de neopreno. En la construcción original se construyó la meseta con mortero y encofrado perimetral. Sobre la meseta se colocó el apoyo de neopreno. Sobre el apoyo de neopreno se construyó el tacón in situ, con encofrado y hormigonado a la vez que el tablero. Al ser la meseta horizontal, el neopreno era de espesor constante y el tacón se ejecutó en fresco sobre el neopreno, siendo la superficie inferior del tacón horizontal y plana. Fue, en consecuencia, necesario ampliar la meseta y tacón existentes, para adaptarla a la del nuevo apoyo, de mayor tamaño. En ambos casos, el recrecido se hizo con SikaGrout®-340. - Fase 7.- Colocación del nuevo apoyo de neopreno armado. En esta fase, el nuevo aparato de apoyo de neopreno armado, con el replanteo previsto fue colocado. En el caso de los estribos adicionalmente se ejecutó el sistema de anclaje de los apoyos de neopreno. - Fase 8.- Bajada del tablero. Verificamos la presión en los circuitos hidráulicos y anulamos el efecto anti-retorno de las válvulas, para poder vaciar el aceite de los gatos. Colocamos los equipos de control de deformaciones a cero y se activó la central en modo sincronizado de retroceso hasta que los gatos no tuvieran carga alguna. - Fase 9.- Desmontaje del equipo hidráulico. Desmontaje y retirada del equipo hidráulico de gateo y desmontaje del collarín de apeo. - Fase 10.- Desmontaje de los medios auxiliares. Desmontaje y retirada de los medios auxiliares utilizados. b) La supresión de juntas a media madera. El procedimiento de trabajo para la supresión de las juntas a media madera fue el siguiente: - Fase 0.- Montaje de carro o plataformas de trabajo auxiliar con su correspondiente chapa de acero corten. Consiste esta fase en el montaje de la plataforma de trabajo auxiliar, en la zona de trabajo, que permita acceder a la parte inferior de la junta. - Fase 1.- Replanteo de los taladros de elevación y fijación del puente provisional sobre la calzada. Consiste esta fase en el replanteo topográfico de los taladros, sobre la calzada de la Autopista, que servirán para la elevación y sustentación del carro y la chapa de acero cortén, así como para la fijación del puente provisional. Fue necesario el corte de tráfico y señalización que permitiera ejecutar este trabajo. - Fase 2.- Ejecución del puente provisional. (ver apartado c) - Fase 3.- Ejecución de los taladros de elevación sobre la calzada. Consiste esta fase en la ejecución de los taladros, sobre la calzada de la Autopista, que servirán para la elevación y sustentación del carro y la chapa de acero corten. Fue necesario el corte de tráfico y señalización que permitiera ejecutar este trabajo. - Fase 4.- Eliminación de las capas de aglomerado en todo su espesor. Para esta operación, fue necesario, primero, cortar el aglomerado asfáltico con disco de diamante para independizar la fracción de aglomerado que se va a retirar de la que se va a dejar intacta; y, posteriormente, demoler el aglomerado necesario mediante medios manuales con martillo picador. - Fase 5.- Repicado del perímetro del tablero. El picado de la parte superior e inferior del tablero se realizó manualmente con martillo picador hasta dejar las armaduras vistas, con cuidado de no dañar las mismas. - Fase 6.- Replanteo y ejecución de las perforaciones en la parte inferior del tablero. Fue necesario replantear y realizar perforaciones mediante medios manuales en la superficie picada de la parte inferior y lateral de la losa c/ 0,10 x 0,20 para la posterior instalación del armado de continuidad entre hormigones. Las perforaciones tuvieron 14 mm de diámetro para poder alojar barras de acero de 10 y, una vez realizadas, se soplaron con aire a presión para eliminar los restos de polvo y material en su interior. - Fase 7.- Retirada de la junta de dilatación de neopreno existente mediante medios manuales. Tras retirar la misma, se limpió el hueco de junta existente mediante chorro de agua a presión controlada. - Fase 8.- Colocación del nuevo armado en la sección a media madera. Se colocó el armado de continuidad entre hormigones (armado en L 80/130 10 c/0,10 x 0,20) en las perforaciones previamente realizadas, mediante anclajes químicos Sika AnchorFix® -3030. Posteriormente se dispuso el resto de armadura superior e inferior. Todo el acero fue de calidad B 500 SD. - Fase 9.- Colocación de la camisa de chapa de acero cortén de 10 mm de espesor. La camisa de chapa de acero de 10 mm de espesor, que debe ser de acero laminado de calidad S355 J2G3 y con resistencia mejorada a la corrosión (cortén) fue colocada. - Fase 10.- Hormigonado de la junta. La supresión de la junta concluyó con el hormigonado mediante hormigón autocompactante de calidad HA-40/AC/20/XC2. - Fase 11.- Extensión de la capa de aglomerado asfáltico (impermeabilización, riego de adherencia, capa intermedia y capa de rodadura) hasta alcanzar un espesor igual al del resto de aglomerado sobre el viaducto. Previo a la extensión de la capa de aglomerado, se impermeabilizó la superficie de tablero hormigonada mediante la extensión de poliurea con equipo de proyección en caliente de dos componentes a alta presión y una membrana de betún elastómero. c) La ejecución del puente provisional. El procedimiento de trabajo para la ejecución del puente provisional, el cual constituye la fase 2 del procedimiento anterior de sustitución de apoyos, fue el siguiente: - Fase 0.- Ejecución de los taladros de fijación del puente provisional sobre la calzada. Tras el replanteo topográfico de los taladros, sobre la calzada de la Autopista, se procedió a ejecutar dichos taladros de diámetro superior a 40 mm para la fijación del puente provisional. Fue necesario el corte de tráfico y señalización que permitiera ejecutar este trabajo. - Fase 1.- Disposición de puente provisional. Previo a cualquier actuación sobre un carril de la calzada, se dispuso el puente provisional metálico anclado al tablero del puente mediante tres anclajes químicos Sika AnchorFix® -3030 de longitud superior a 300 mm para barras M30 por pieza de puente móvil.
