Control geométrico del tramo atirantado del Puente de la Constitución de 1812 sobre la Bahía de Cádiz

(1)

ScienceDirect

www.sciencedirect.com

www.e-ache.com HormigónyAcero2016;67(278-279):143–158 www.elsevierciencia.com/hya

Original

Control

geométrico

del

tramo

atirantado

del

Puente

de

la

Constitución

de

1812

sobre

la

Bahía

de

Cádiz

Geometric

control

of

the

Constitución

de

1812

cable-stayed

Bridge

over

the

Cadiz

Bay

Juan

Antonio

Navarro

González-Valerio

a,∗

y

Conchita

Lucas

Serrano

b

a_Ingeniero_de_Caminos,_Canales_y_Puertos,_Carlos_Fernández_Casado,_S._L.,_Madrid,_Espa˜na

b_Ingeniera_de_Caminos,_Canales_y_Puertos,_Dragados,_S._A.,_Madrid,_Espa˜na

Recibidoel30denoviembrede2015;aceptadoel21demarzode2016 DisponibleenInternetel11dejuniode2016

Resumen

Elcontrolgeométricodelospuentesconstruidosporavanceenvoladizoessiemprecomplejo;enestecasoagravadoporlagranflexibilidadde laestructura,pesoydimensióndelasdovelasizadasyconfiguracióndelaseccióntransversaldeltramoatirantado.Lasincertidumbresa˜nadidas alageometríaobtenidaeneltableroyenlatorresepuedenajustarperfectamente,siemprequeselleveacabouncontrolexhaustivodetodoslos elementosalolargodetodoelprocesodeconstrucción.Lafilosofíaseguidasebasóenunmontajeenblancodetalladodelasdovelasencampa, quesereproducíaycomprobabaenalturamediantelaverificacióndeunángulorelativoaltableroyaconstruido,planteandoencadasituación losajustesnecesariosparaeliminarlasdesviacionesobtenidas.Paraelcontrolgeométricoenlasunionesconelrestodetablerosconstruidosse establecióunprotocolomásdetalladoparaajustarlasprecisionesatoleranciasdesoldadura.

Palabrasclave: Controlgeométrico;Atirantado;Montajeenblanco;Ángulorelativo;Izadodovelas

Abstract

Geometriccontrolofbridgeserectedusingthebalancedcantilevermethodisalwayscomplex.Inthiscase,thishasbeencompoundedbythegreat structuralflexibility,weight,anddimensionsoftheerectedsegmentsandthecable-stayedcross-sectionscheme.

Theseuncertainties,addedtotheprocessofobtainingthegeometryofthetoweranddeck,canbefullyadjustedifanexhaustivecontrolofall bridgeelementsisperformedthroughouttheentireconstructionsequence.

Therationalewasbasedonthedetailedpriorsegmentassemblinginthedockyard,anditspositioningusingananglerelativetothepreviously erecteddeck,establishingsomeadjustmentstoeliminatethecalculateddeviations.Aspecialprocedurewasestablishedforthegeometriccontrol ofthejointsbetweendifferentdecksinordertoadjustprecisionstoweldingtolerances.

Keywords:Geometriccontrol;Cable-stayed;Priorsegmentassemblingindockyard;Relativeangle;Segmentserection

1. Planteamientoinicial

Elcontrolgeométricodelospuentesdegranluzesun

pro-blemade grancomplejidad[1–3],principalmentedebidoala

∗_Autor_para_{correspondencia.}

Correoelectrónico:[email protected](J.A.NavarroGonzález-Valerio).

magnitud de los movimientos producidos duranteel proceso

constructivocomparados conlasprecisionesrequeridas,tanto

parapodercerrarelpuenteentrelasdistintaspartes

constructi-vascomoparaeltránsitoposteriordeltráfico.Lapresenciade

tirantespermitemodificarlageometríaparaajustarlaalas

tole-ranciasprevistas.Sinembargo,todoesteprocesodeprevisión

de geometría,comprobación de lamismay planteamientode

ajustesesunprocesointensoycomplejoquerequiereanálisis

http://dx.doi.org/10.1016/j.hya.2016.03.005

(2)

continuosparatodaslasdistintassituacionesyvariables

involu-cradas.Porello,elcontrolgeométricodeltramoatirantadodel

PuentesobrelaBahíadeCádizhasidounodelospuntosmás

complicadosdelaobra.

Desdeelpuntodevistadelaconstrucción,elcontrol

geomé-tricodeltableroatirantadosebasaendospremisasprincipales:

• Unafabricaciónlomásprecisaposibledelaspiezasaizar.

• Unacolocacióncorrectadeestaspiezasenaltura.

Respectodelaprimera,comolasdovelasdeltramo

atiran-tadotienenunasdimensionesmuyconsiderables(20×34mlas

piezas tipo), fuepreciso trocearlas para su fabricación.Estas

piezas,queseelaboraronmayoritariamenteenlaprovinciade

Sevilla,setrasladabanalaobrayallí,enlacampa,se

ensam-blabanparadarlugaraladovelaestándar.Estoexigióverificar,

nosololafabricacióndelaspiezas,sinotambiénlageometría

resultantedelensamblaje.Para lasegundadelaspremisas,la

correctacolocacióndelasdovelasenaltura,sesiguióla

filoso-fíadehacerunmontajeenblancomuycuidadosodelaspiezas

consecutivasenlacampa,prestandounaespecialatenciónala

seccióndeunión.

Lafilosofíageneraladoptadaesquecuandosecolocabauna

nuevadovela,sereproducíaenalturalasituacióndelmontajeen

blanco.Deestaformaseintentabaevitarlatomadedecisiones

a60mdealtura,enelmomentodecolocarunanuevadovela.

Cuandoseterminabaunciclodecolocacióndedovela,setomaba

la geometría del tablero y se decidía si había que introducir

alguna corrección en lasiguiente dovela aizar respectoa la

geometríadelmontajeenblanco.Sieraasí,lanuevadovelase

colocabaconunquiebroadicionalrespectoalaanterior,definido

analíticamenteyconanterioridadasuizado.

1.1. Descripcióndelproblema

EnelpuentedeCádizconfluyenvariosfactoresque

dificul-taron elcontrol geométrico al provocarquelos movimientos

producidosduranteelizadodeloselementosfuesenmuy

gran-des[4–7]:

• Distanciaelevadaalaprimerapiladelvanodecompensación

sin elementosprovisionales parareforzar latorre,

configu-randounvoladizomáximode218,50maunladoy198,00m

al otro antes del primer apoyo adicional a la torre. En la

referenciabibliográfica[8]estálacomparacióndedicha

dis-tanciaconotrospuentesderelevanciamundial,viendoque

soloenpuentesatirantadoscontinuoscomoelTing-Kau,el

Rion-Antiriono elnuevoFirthofForthaparecenvoladizos

simétricosaambosladosdelatorremayores,

aproximada-mentede275m,280my325mrespectivamente,esteúltimo

récordmundial.Sinembargo,entodosellossedisponen

ele-mentoscomotorresextremadamenterígidas(Rion-Antirion)

ocablesinferioresysuperiores(Ting-Kau,FirthofForth)que

estabilizanlatorreydisminuyenlosdesplazamientos.

• Izadodedovelasdegranpesohasta4.000kNydimensiones

de34,30×20,00m.

• Sobrecargas de construcción también muy elevadas, que

a˜nadíanaltablerounos7.500kNenelextremodelvoladizo.

Acontinuaciónsedetallanlasparticularidadesdeesta

cons-trucción que afectan y dificultan el control geométrico de la

misma.

1.1.1. Configuraciónlongitudinaldelpuente

Enlafigura1 se muestranlos movimientosenelextremo

tanto del tablero ya construido como de la torre, producidos

–3,00 –2,50 –2,00 –1,50 –1,00 –0,50 0,00 0,50

16-i 15-i 14-i 13-i 12-i

0-P11 11-i 10-i

9-i

8-i

7-i

6-i

5-i

4-i

3-i

2-i

1-i ₀

1-d

2-d

3-d

4-d

5-d

6-d

7-d

8-d

9-d

10-d 11-d 12-d 13-d 14-d

Desplazamiento (m)

Dovela

Desp. Vertical punta tablero Desp. Horizontal punta torre

(3)

Figura2.Desnivelentredovelasdetableroalallegadaalapiladelvanode compensación.

duranteelizadodetodaslasdovelasdelatorreP12enlabahía.

Seobservaqueelmáximodesplazamientoverticalenelextremo

deltableroconstruidoesde2,73myelmáximodesplazamiento

horizontaldelatorre es de1,69m. Comoobservacionesa la

figura1:

• Enlas dovelas 9-d y 7-i apareceuna discontinuidad enla

pendiente.Estosedebeaque,pornecesidadesresistentesde

latorre, apartir deestas dovelasya solose izó lasección

metálicasinningunalosadehormigón[7].

• Apartirdelasdovelas12-iy12-d,elvoladizoyaestáunido

alapiladelvanodecompensación,disminuyendo

drástica-mentelosmovimientos.

Estosdesplazamientostangrandesconllevaronqueantesde

lasunionesentredistintostableros,previamentealasmaniobras

decierre,sediesensituacionescomolasdelafigura2,donde

entrelapeque˜nadovelaesperandosobrelapiladelvanode

com-pensaciónyelvoladizoavanzandodesdelatorreP12delabahía

hubiesemásde4,0mdedesnivel[9].Evidentemente,cuando

secontinuóconlasecuenciaconstructiva,tesandolostirantes

delanterosde dichovoladizo eizandolasiguientedovela del

ladocontrario,elbordedeltableroenvoladizosubióhasta

igua-larseconelbordedeladovelasobrelapila,pudiendobloquearse

unextremocontraelotroparapoderunirambosbordes(fig.3).

Debidoal izado de dovelas muypesadas y largas hasido

necesariolimitarelmáximodesfaseentrevoladizosa10,0m.

Figura3.VoladizomáximodelatorredelaBahía(cortesíadeObjetivoAéreo).

Lasconsecuencias deeste hecho desde elpunto de vista del

controlgeométricoson2:

• Eltableronuncaestáequilibradoylostrabajosaunoyotro

ladodelvoladizonosonlosmismos.Portanto,nohayunfin

decicloestablecido.

• Alexistirsiempredesequilibrioenlatorre,surigidezadquiere

importancia capital;en el extremoopuesto, si se avanzase

convoladizostotalmentesimétricos,lainfluenciaseríanula

teóricamente. Portanto,ha sidonecesario realizarensayos

específicosdelmódulodeelasticidaddelastorres,cuyo

resu-menderesultadosse incluyeenlatabla1.Enestecaso,el

módulodeelasticidadrealobtenidoenlosensayosseajusta

perfectamenteconelCódigomodelo2010[10]con␣=1,0,

40,7GPafrente a 41,1GPa. Encambio, conesta

dosifica-ciónyáridoselmódulodeelasticidadprevistoporlaEHE-08

[11]es muybajo,34,6GPa.Comoparticularidad,elajuste

del módulodel hormigón enla torreP12 de labahía y en

latorreP13delmuellefuerondistintos,conunadiferencia

alrededordel5%,comocorrespondeasusdosificaciones

dis-tintas debidoalasdiferentestecnologíasdepuestaenobra

delhormigóndecadatorre.Además,hayqueresaltarquela

evolucióntemporaldelmódulodeelasticidadnoes

despre-ciable teniendo en cuentalos movimientos deeste puente,

estabilizándose apartir de un a˜no.Cuando el voladizo del

tablero empezó aser considerable,elhormigón delaparte

inferiordelastorresyateníacasimásde2a˜nosdeedad.

1.1.2. Seccióntransversal

Laseccióntransversalproyectadaeslaóptimafrentealviento

y laconfiguración deltráfico, peropresenta2 problemasque

complicansobremaneraelcontrolgeométrico,máximeteniendo

encuentaelgranpesoytama˜nodelasdovelasizadas:

• Con2parejasdetirantespordovela,cuandoseizaunadovela

tipo se fisuratodoel frenteyaconstruido, enunalongitud

grande,deunos60,0m.Desdeelpuntodevistadela

seguri-dadsepudoacotarestehechoconsiderandolaspropiedades

fisuradas. Pero desde elpunto devista del control

(4)

Tabla1

Comparaciónconlasnormativasdelmódulodeelasticidadrealdelhormigóndelastorres

Datosensayoexperimental Evoluciónresistenciafck(MPa) CM2010 EHE-08 Probeta Resultadosensayo Coef._×tipo

deárido

MóduloEteórico(GPa) MóduloE teórico(GPa) Edad(días) fck(MPa) E(GPa) 7días 28días 365días 4×365días Ensayo 28días 365días 4×365días

HA-7043-5 1.590 78,9 40,5 54,3 60,0 76,7 78,8 1,00 41,9 38,4 41,3 41,9 33,3 HA-7043-6 1.590 74,4 41,0 51,2 62,6 72,3 74,3 1,00 40,7 37,3 40,1 40,7 33,7 HA-10446-3 50 73,5 41,5 57,2 69,9 80,8 83,0 1,00 40,4 39,4 42,4 43,0 35,0 HA-10446-3 50 73,9 41,5 57,5 70,3 81,2 83,5 1,00 40,5 39,5 42,5 43,1 35,1 HA-10514-3 40 76,3 40,5 60,5 73,8 85,3 87,7 1,00 41,2 40,5 43,6 44,2 35,7 HA-10514-4 40 71,1 41,5 56,3 68,8 79,5 81,8 1,00 39,8 39,1 42,0 42,6 34,8 Promedio 74,7 41,1 56,2 67,6 79,3 81,5 40,7 39,1 42,0 42,6 34,6

Apartirdevariosanálisisseseleccionócomoinerciafisurada

lamediaentrelasecciónbrutaylaseccióndeacero+

arma-duradelalosasuperior.Estafisuracióndesaparecíaencuanto

setesabalaparejadelanteradeladovelaizada.Durantelaobra

secomprobóqueelporcentajeentreambasinerciasvarióa

medidaqueelvoladizoibaavanzando,flexibilizándosecada

vezmásrespectodelarespuestaelásticalinealnofisurada.

• El anchoeficazdel tablero dependemuchodela situación

constructiva.Ensituacióndeservicioesfácilacotarel

pro-blema,puestoqueelesfuerzocortanteestácontroladoporlos

tirantes.Sinembargo,duranteelproceso,conunas

sobrecar-gasdeconstruccióntangrandesyelizadodedovelasenormes,

los esfuerzos cortantes distaban mucho de ser peque˜nos,

variandodeformaimportantesuvalorduranteelciclo

cons-tructivo. Porello, y aunque se modelizaronpor elementos

finitosvarioscicloscompletosdeunadovela[12,13],es

impo-sibleunaprecisiónabsolutaparatodoslosciclos,anoserque

sehicieraunmodelodeelementosfinitosdetodoelpuente

paralas1275fasesdelprocesoconstructivo[7].

1.1.3. Topografía

Para elcontrol geométrico de este puenteha sido

necesa-riaunaprecisióntopográficamuybuena.Elproblemaesqueel

númerodedatosatomar,lafrecuenciadetomadelosmismosy

lasituacióndeltableroenmediodelabahíahicieronmuy

com-plicadalaoperación.Eltrabajo fuerigurosoy detallado,pero

hayquecontarqueenlascircunstanciasdescritaslaprecisión

obtenidafuedeunos2cm.Estoobligóatenerdurantetodoslos

cierresdeltableromediosmecánicosquepermitieronacercarun

bordealotro[9],yalahoradecalibrarlosmodeloshuboque

contarconestaincertidumbre.Afortunadamente,lapropia

fle-xibilidaddelpuentehizoquelascargasnecesariasparaelajuste

deesasdesviacionesfuesenpeque˜nas.

1.2. Modelosdecalibración

Sehanrealizadotodotipodemodelosdecontraste[12,13]

paraevaluarlarigidezdetodosloselementosdelpuente,

ajus-tando lasinercias aflexión deeje verticaly transversaly las

áreasdecortanteenelmodelocompletodebarras:

• Paralatorre,serealizóunmodelocompleto3Dconelementos

finitostiposólidoparaelhormigónyelementosfinitostipo

láminaparaelacerodelasecciónsuperiormixtaenelanclaje

delostirantesconABAQUS[14],conlaconfiguraciónensu

posiciónrealdetodoslosapoyosdeltableroenlatorre.

• Para el tablero en voladizo antes de los primeros tirantes,

58,5mde tablero aun ladoy 68,5malotro,se realizóun

modelodeelementosfinitostipoláminaparaelaceroylalosa

superior,yelementosfinitostiposólidoparaelhormigónde

lalosainferiordebidoasugranespesor.Enestemodelose

incluyótambiénlatorre3Ddelmodelodelpuntoanterior.

• Trescicloscompletosdedovelacontodaslasfasesdedicho

ciclo,unoensituacióncontirantesverticales,otrointermedio

yelciclocontirantesmáshorizontales,modelizando60,0m

detableroconunmodelodeelementosfinitostipolámina,y

latorreyelrestodeltableroconbarras.

Respecto de las consideraciones iniciales de rigideces del

modelo,elcambiomássignificativofueelefectodel

empotra-miento del tablero enla riostra dela torre enlas situaciones

noequilibradas;fueronsiempreasídurantelascomprobaciones

de geometríaantesde llegaralos primerostirantesdebidoal

procesodesfasadode10,0m.Elmomentodedesequilibriopor

diferenciademomentosaunoyotroladodeltableroeraresistido

porunpardefuerzasmuygrandesenelpretensadoverticalde

empotramiento;estosetraducíaencortantesmuyimportantes

en una longitudlimitada, peroqueintroducían una

deforma-ción␥muyfuertequehizonecesarioreducirmuchoeláreade

cortante delmodelodebarrasen esalongitud.Asímismo, se

revelócomoimprescindibleladecisióndemodelizarel

empo-tramientodeltableroenlariostraconladistanciaexactaentre

cablesdepretensado,6,0m.Parasituacionessimétricasestono

habríatenidorelevancia.

1.3. Consideracionestérmicas

Paralasconsideracionestérmicashayquesepararclaramente

2problemas,lavariaciónuniformedetemperaturayelgradiente

detemperaturaentrelosdistintoselementos.

Elprimerproblemasepodríaasimilaralavariaciónde

tem-peraturaambienteaprimerahoradelama˜nanaalolargo del

a˜no.Sepodríatenerencuentasumandoalageometríaobjetivo

unadeformacióncorrespondientealadiferenciadetemperatura

eldíadelacomprobaciónrespectodelatemperaturade

refe-rencia.Sinembargo,aunquenoesunahomoteciaexactadebido

aldiferentecoeficientededilatacióntérmica␣delhormigóny

(5)

a70,0mconunavariación de 10◦C variaría su cota

aproxi-madamenteen 7mm, valor irrelevante teniendo en cuenta lo

mencionadoenelapartado1.1.3.

Elefectodelsegundoproblema esmuchomásrelevante e

incontrolable,yaque10◦_C_de_incremento_de_temperatura_en_los

tirantesrespectodelrestodelaestructuradesplazaneltableroun

valoryarelevante.Paraevitaresteproblema,setomóla

conside-racióndequeaprimerahoradelama˜nanatodosloselementos

delpuentetienenlamismatemperatura;másaún,noes

nece-sarioquetenganlamismatemperatura,perosíqueelgradiente

detemperaturaentreellosseaconstantealolargodelosdíasa

dichaprimerahoradelama˜nana.Comoconsecuenciadeeste

planteamiento,huboquehaceralamanecer,antesdequeelsol

empezaseacalentar,todosloscontrolestopográficosyeltesado

delcordón patrón delos tirantesen primera instalación. Este

hechocondicionóbastantelaconstrucción,organizandotodos

lostajosdelaobraparaqueestofueseposible.Elrestode

opera-cionessepudieronrealizaracualquierhoradeldía,incluyendo

losretesadosdetirantes.

Paraloscierresdeltableroycálculodelosesfuerzosaresistir

porloscorrespondientesbloqueos,elproblemaeradistinto[9].

Se formularon unas hipótesis paraeste cálculo,verificadas a

posterioriconlainstrumentacióninstaladaenelpuentedurante

laconstrucción[15].

2. Principiosdelcontrolgeométrico

2.1. Precisionesytolerancias

Comoseestablecióenelapartado1.1.3,lasprecisionesde

topografíafinalmente fueronhastade2cm. Juntoconla

pre-cisiónenlafabricacióndelasdovelas,yconmovimientostan

grandescomolosmencionadosenelapartado1.1.1,huboque

contarcondesviacionesdealgunoscentímetros,estableciendo

mecanismosdeabsorcióndeestasdesviacionestantoenplanta

comoenalzado.

Elreplanteofinaldeltableroenplantateníamenorrelevancia,

yaquelamagnituddelasdesviacionesmencionadaesfácilmente

corregibleconelanchodelaacerayelanchodelasdefensas,

permitiendotoleranciasdehasta±15cmoinclusomássin

pro-blemas.Enalzadolasnecesidadesdeprecisiónsonmayores,ya

queelpavimentode8cmsolopermitía,enprimera

aproxima-ción,toleranciasdehasta±4cm;además,enestecasohabíaque

considerarelefectodelavariacióndelpesodelpavimentoenla

geometríafinal,muyrelevanteenestepuente.

2.2. Procedimientodecontrolgeométrico

Lapremisainicialdelcontrolgeométricodeltablero

atiran-tadoalahoradecolocarlasdovelasizadasfueintentartomar

lasmenoresdecisionesposiblesduranteelposicionamientocon

ladovelacolgando.Paraelloenprimerainstanciaseintentó:

• Unafabricaciónlomásprecisaposibledelasdovelasaizar

(apartado3.1).

• Montajeenblancodeladovelacompletaconladovela

ante-rioryposterior,parapodergenerarenlacampalageometría

sindeformardelaleydecontraflechasypoderreproducirla

posteriormenteenalturamedianteunospestillos(apartados

3.2y3.3).

• Comprobacióndelageometríademontajeenalturamediante

unchequeosimplificadoadicional.

Comosehaexplicadoenelapartado1.3,porconsideraciones

térmicassolosepodíacomprobarlageometríaencoordenadas

absolutasal amanecer. Sinembargo,los izados de dovela no

podíangarantizarsesiemprealamismahorayaquedependían

demúltiplesfactores,entreotrascosaslamarea.Noparecía

ade-cuadoquedemaneraestándarsequedase ladovelacolgando

esperando al amanecer. Además, las sobrecargas del tablero

durante elizado tampoco podíanestar en su posición exacta

fija.Porelloseideóunacomprobaciónencoordenadaslocales

noafectadaporlasituacióndelassobrecargasopor

considera-cionestérmicas.Estofueunagranventaja,yaqueindependizó

lacolocacióndeladovelarespectodelahoradeldíaydelos

trabajosqueseestuviesenrealizandoeneltablero.

Consistíaenverificarelángulo␪queexistíaentre2

alineacio-nes(fig.4);laqueuneeldiafragmaextremodeladovelaizada

coneldela anterior(D2-D4), dondeestáelapoyo delcarro,

y laqueuneeste puntoconelúltimodiafragmadeladovela

previa(D1-D2),dondesesitúaelanclajeatraccióndelmismo,

demaneraquesielángulorealtopográficoeraigual,conuna

toleranciade1,0mrad,queelpretendido,seconsiderabacomo

válidalacolocaciónypodíaprocedersealsoldeo.Esta

compro-baciónsehacíaconlasalineacionesformadasporlospuntos3

y5(fig.5),deformaquequedabaaseguradalaposición

trans-versaldeladovela,puesencasocontrariosecorríaelriesgode

soldarladovelaconunciertogirodetorsión.

Estecriterioteníaportantounmecanismodecorrecciónen

alzado,queconsistíaenvariarelángulopretendido,modificando

consecuentementeelnúmerodegalgasenlospestillos(apartado

3.3);peronoteníamecanismodecorrecciónenplanta.

(6)

Figura5.Puntosdecontrolcada5,0mencadadiafragma.

Sinembargo,lasprecisionesobtenidasytolerancias

permi-tidas del apartado 2.1 hicieron queeste criterio evolucionara

ligeramente:

• Eltrabajoencampasesiguiórealizandosiempredelamisma

manera.

• Sea˜nadió unángulodecomprobación delacolocaciónen

planta, con los mismos diafragmas que parael ángulode

colocaciónenalzado.

• Paralacomprobaciónenaltura,primólaobtencióndelángulo

enalzadoyplantacorrectosobreelnúmerodegalgasacolocar

enlospestillos.Portanto,conelcarrodeizadosemodificaba

laposicióndeladovelaizadahastaquetantolosgapsde

sol-daduracomo losángulos de colocaciónenalzadoy planta

estuviesenentolerancia.Entoncesseapretabanlospestillos

yseprocedíaalasoldadura.Silosgapsresultanteseran

ina-propiados,seprocedía adaruncorteoblicuoenelextremo

deladovela.

Porúltimo,elproblemadeunadovelatanancha(34,30m)

frentealalongitud(20,00m),conuncantometálicode2,70m,

hacequeparacorregir10mmenalzadosetenganquevariarlos

gapsdesoldaduraen10mm*2,70/20,00=1,35mm.Erafácil

conseguirestevalor,puestoquelosgapsdesoldaduraaceptables

oscilabanentre5y30mm.Sinembargo,paracorregirlos

mis-mos10mmenplantasehabríantenidoquevariardichosgaps

en10mm*34,30/20,00=17,15mm,valormuyelevadoy

nor-malmenteinaceptabledesdeelpuntodevistadesoldadura.Para

lasdovelasintermediasestonosupusounproblema,deacuerdo

alastoleranciasenplantamencionadasenelapartado2.1.

Sinembargo,paraloscierresdeuntableroconotro[9],las

toleranciasenalzadoyplantateníanquesermuchomás

estric-tas, porloquese concibió unprocedimiento especialparala

colocacióndelas2últimasdovelasdecadavoladizo,talycomo

sedetallaráenelapartado4.

2.3. Controldecargasysecuenciaconstructiva

Enlareferenciabibliográfica[7]estádescritoelcontrol

deta-llado encada fase delas cargasrealmentepresentessobre el

tableroyelcontroldelasecuenciaconstructivaseguida.Debido

alaflexibilidaddelpuenteyalamagnituddelascargas

involu-cradas,dichocontrolfueabsolutamenteimprescindibleparael

análisiscorrectodelageometríadelaestructuraencadafasey

latomadedecisionesenfuncióndedichoanálisis.

3. Fabricaciónyensamblajedelaestructurametálica

3.1. Fabricaciónentaller

Laestructurametálicadeltableroatirantadosefabricó

funda-mentalmenteenlostalleresdeTecade(Utrera,Espa˜na)yMegusa

(Sevilla, Espa˜na).Comolasdovelas teníanunasdimensiones

importantes(lastipo20,00mdelongitudy34,30mdeancho),

nofueposiblefabricarlapiezacompletaytransportarlahasta

Cádiz.Sedividieronen6partes,queseensamblaronenobra.

Los talleresdividieron laseccióntransversalen 3partespara

sufabricación:cajóncentral(fig.6),voladizoizquierdoy

vola-dizoderecho(fig.7),peroluego,paraeltransporte,cadaunade

estaspartessedividió,asuvez,en2,queteníanunalongitud

(7)

Figura7.Voladizoenfabricación.

de20,00myunanchodeentre5y6menfuncióndesilapieza

pertenecíaalosvoladizosoalcajóncentral.

Elhechodefabricarcadadovelaen6partesquedeben

ensam-blarseenobraobligóatenerunastoleranciasdefabricaciónmuy

peque˜nas,puesdeotromodonoseconseguiríalaalineaciónde

todaslaschapas.Elcontrolgeométricoydimensionaldecada

piezafueexhaustivo.

3.2. Ensamblajeenobraymontajeenblanco

Comotodosloselementosteníanunasdimensionesypesos

muyconsiderables,semontóenlaobraunimportanteparque

defabricaciónymontaje,congrandesmediosdeelevación,que

permitíanmovercómodamentelasdistintaspiezasparamontar

cadadovelayenfrentarlaalasadyacentes(fig.8).

Engeneralsemontaronenlacampaunmínimode5dovelas

consecutivas,loquesupusounalongitudaproximadade100m.

Secolocóunaprimera dovelaya terminaday apartirde ella

sefueronmontandolaspiezasqueformanlasdovelasquevan

acontinuación.Esdecir,enelensamblajedelas6 piezasque

formanunadovelasetuvocomoreferencialadovelaprevia,a

laqueirásoldadaeneltablero,deformaquetodaslaschapas

se alinearonperfectamente, controlando ademáslos gapsque

permitiesenlacorrectasoldadura.Cuandosehizoelmontajeen

blancodetodaslasseccionesdeunióndelas5dovelas

consecu-tivas,seretiraronlasprimeras4ylaquintapasóaser«cabezade

serie»paraelsiguientemontaje.Elcontroltopográficodetodo

esteprocesofuefundamental,puessefuecreandounabasede

datosdelageometríarealdecadapieza,conlasdesviaciones

realesdefabricación,diferenciaentrelageometríadeproyecto

ylarealmenteejecutada.

Para este montajeen blancoes importantese˜nalar quelas

dovelas se fabricaronconuna leyde contraflechasquenose

correspondíaconelprocesoconstructivoquefinalmentesellevó

acabo.Paraaproximaralmáximolageometríadefabricación

de las piezas a la ley de contraflechas real final, se definió

unapoligonal introduciendoun quiebroadicional enla junta

entredovelas,comprobandoquedichoquiebronoaumentaba

excesivamentelosgapsdesoldaduraentredovelas.

Lospuntosdecontroldecadadovelafueron4cada5,0men

cadadiafragmatransversal,el11,3,5 y15segúnlafigura5,

puesseconsideróqueconellospodíaestablecerseconprecisión

lageometríadelapieza.Además,talycomosehaexplicadoen

elapartado2.2,paralasúltimasdovelasdeloscierresse

esta-blecióunprocedimientoespecialdondetambiénsecontrolaron

lospuntos8y9enlachapametálicadelalosainferior.

3.3. Sistemadeacopleentredovelas

Unavezterminadoelmontajeenblancode2dovelas

conse-cutivas,fuenecesariodotaralaseccióndeuniónentreellasde

unsistemaquepermitieseintentarreproducirsugeometríaen

altura.Paraellosedise˜nóunafijaciónprovisional,quesemontó

enlacampacuandolas2dovelasaunirestabanenposición,con

elquiebrocorrectoentreambas,ysevolvióamontarenaltura,

paraqueelpropiodispositivo fijaselaposiciónrelativa dela

dovelaquesemontóconrespectoalaanterior(fig.9).Además,

sirviódeunióntemporalmientrasserealizabalasoldaduraentre

ambas.

(8)

Figura9.Sistemadeacoplededovelas.

Estosdispositivosestabanformadosporuntubodesección

cuadradacompuestopor2piezasindependientescolocadasen

prolongación,unaencadaunadelasdovelasadyacentes,quese

uníanentresíconunabarraroscadaquelosatravesabaporsueje

longitudinal,yentrelasquesedisponíanunasgalgasmetálicas.

Cadaunode losextremosdeeste tubose soldóaunachapa,

queasuvezse atornillabaaotrachapasoldadaalalmadela

dovela,situadaaambosladosdelajunta.Sedispusieron4de

estoselementosencadaunión,situadosenlapartesuperiore

inferiordecadaunadelas2almasdelasección.

Lacolocacióndeestostubosenlasdovelasaunirsehizoen

elmontajeenblancodelacampa,cuandolas2piezas aunir

estabanperfectamenteposicionadas,conelquiebroadecuado

entreellas.Acontinuación,seretiraronlasbarras,lasgalgasy

lostubos,porloqueencadaunadelas2dovelasaunirquedó

laplacaalaqueseatornillabanlasplacasdondeibanlostubos.

Cuandosehizoelmontajeenaltura,sevolvieronacolocartodos

loselementos:lasplacasdelostubos,lasbarrasylasmismas

galgasdelmontajeenblanco,deformaquelageometríadela

campaquedólomásfielmenteposiblereproducida.

Todoestesistemadefijaciónprovisionalsedimensionópara

elvientotransversalactuandosobreladovelacolgadadelcarro,

y paralatrasferenciadecargade loscables del carroaestas

unionesdebidoalcalentamientooenfriamientodelosmismos.

4. Resolucióndelcontrolgeométrico

4.1. Dovelasestándar

4.1.1. Datosparaelcontrolgeométrico

Siempreantesdeizarycolocarunanuevadovela,cuandola

anteriorestabacompletamenteterminada,conlalosasuperior

ejecutadaylas2parejasdetirantestesadas,yenotrassituaciones

dondeseconsiderónecesario,sehizounamedicióndeltablero,

delatorreydelacargaentirantes,comparandolosresultados

conlosvaloresteóricosenesafaseconstructiva.Lospuntosde

controlfueron:

• Tablero:enlosprimeros20,0mdevoladizosetomaronlos4

puntosyacomentadosentodoslosdiafragmastransversales

cada5,0m;apartirdeesepuntohastalatorresolosetomaron

endiafragmasalternos,estoes,cada10,0m,coincidiendocon

losdiafragmasdetirantes.

• Torre:se definieron14puntosdecontrolalolargodecada

fustedelastorres.Ladificultad enestospuntoses quelas

torresseterminaronunavezcomenzadoeltablero.Porello,no

seconocíandirectamentesuscoordenadasenlasituaciónsin

deformar.Enunamediciónsepodríanrestarlos

movimien-tosteóricosalascoordenadasrealestopográficas,peropara

conocerlosmovimientoshayqueconocerlaposicióninicial.

Además,laposiciónrealtomadatopográficamentetieneyala

incertidumbredelpropiosistemadetomadedatosydel

com-portamientodelmodelodecálculo.Porello,sehizouncálculo

iterativoenlastorresenmuchassituacionesdeconstrucción,

calculandolascoordenadasdelospuntossindeformarcomo

lamediadelasobtenidasencadaunadeestassituaciones.

• Tirantes: se tomaron las cargas de todos los tirantes que

tenían célula de carga; esto es, los 8 últimos tirantes de

cada voladizo junto con todos los tirantes instrumentados

deformadefinitiva[15].

Estamedicióntopográficadebíahacerseenunas

determina-dascondiciones.Laausenciadevientoeraunadelaspremisas

principales,puesaunqueestegenerabaunavibraciónentornoa

unaposiciónmedia,paralatomatopográficasuponíauna

per-turbacióndemasiadodeterminante.Otraeralahoradeldía,tal

(9)

Figura10.Estacióntotalrobotizada.

Además,paraevitarerroresenlamedicióndelextremodel

tablero,queera elquemarcabalacolocación delasiguiente

dovela,unavezcompletadalamedicióndetodoeltablero se

volvíaa medirla topografía de los 2 últimos diafragmas del

voladizo.

Adicionalmentealasmedicionestopográficas

convenciona-les,seinstalóenlaobraunsistemademedicióncontinua,que

permitíaconocerlaposicióndelapuntadecadavoladizoentodo

momento,asícomolaposicióndelos14puntosalolargodecada

unodelospilonos.Conunaestacióntotalrobotizadasituadaen

elespigón delmuelledeDragadosOff-shore(fig.10),se leía

deformacontinua,cadadosminutos,laposicióndeunos

pris-mascolocadosenlosextremosdecadaunodelosvoladizos.La

informacióndeestaestacióntotalseconectóademásalprograma

Merlín[15],atravésdelcualpodíaseguirsetodala

instrumen-tacióndelpuente,loquepermitiócomprobarrápidamentelas

medicionestopográficasrealizadas,conocerlasoscilacionesque

elviento o la temperatura producían en el tablero, y ver los

movimientosinstantáneosdelpuenteenlasfasesintermedias.

Paraquelacomparaciónentrelosdatostomadosylosteóricos

fuesehomogénea,fuenecesarioverificarlasdiferenciasentrelas

cargasprevistasenelmodeloylarealidad.Paraellosellevóa

cabouncontrolexhaustivodelossiguientespuntos,talycomo

sedetallaenlareferenciabibliográfica[7]:

• Secuenciaconstructivaseguida:debidoanecesidadesdeobra,

y aunque la secuencia dentro de un mismo voladizo era

inalterable,alllevarelciclodesfasadoentreunoyotro

vola-dizosiemprese ajustabaelordendefasesentreunoy otro

a última hora. Por tanto, fue necesario sumar/restar fases

previamente/aúnnoejecutadasalprocesoconstructivo.

• Pesosestructuralesa˜nadidos:secomparabanlospesosdelas

dovelasizadasconlasdelmodelo,actualizandolas

previsio-nesdelmismo.

• Sobrecargas realesy cargas quese izaban conladovela y

luegoseretiraban(provisionales):tantolassobrecargasdela

obracomolascargasprovisionalesnuncacoincidíanconlas

delmodelo,apesardelgranesfuerzorealizadoparaprever

sulocalizaciónencadafasedurantelafasepreviadecálculo

delprocesodeconstrucción.Estooriginabamovimientosmuy

importantesqueeraimprescindiblecalculardemaneraexacta.

Portanto,lacantidaddeinformaciónsuministrada encada

puntodecontrol eramuygrande,y secentralizóen unúnico

ficherodondeseincluía:

• Controltopográficodeltableroydelatorre.

• Comprobacióntopográfica delamedicióndelos2 últimos

diafragmasdeltablero.

• Comparaciónentrelassobrecargasylascargasprovisionales

realesyteóricasdelmodelo.

• Controldepesosdelasdovelasizadas,comparándoloscon

lospesosdelmodelo.

• Controldefuerzasentodoslostirantesquetuviesencélula

decarga.

4.1.2. Análisisdelasituaciónyajustesposteriores

Unavezsuministradostodoslosdatosycalculadoslos

cam-biosenlasprevisionesdelmodelodeacuerdoaloscambiosenel

procesoconstructivoylascargasysobrecargasreales,sepasaba

acompararentodoelpuentelasituaciónrealtopográficaconla

situaciónteóricaalolargodelos4puntosdecontrolenlalosa

superiordeltableroydelos14puntosdetodalatorre.Paraello

serealizóunprogramadecomprobación,dondeseincluía:

• Comparación de la situación en alzado longitudinal y en

planta(longitudinalytransversal)deltableroymovimientos

longitudinalesytransversalesdelatorre.

• Generación automáticade lasgráficas de situación parala

faseseleccionada.

• Planteamientodelascorreccionesnecesarias apartirdelas

desviacionesobtenidas.

• Definicióndelposicionamientodelanuevadovelaizada.

Unavezconocidaslasdesviacionesseplanteabanajustes,en

primera instancia conlos tesados/retesadosdelos tirantes no

instaladostodavía,yensegundaconretesadosdelostirantesya

instalados,controlandoentodomomento,apartirdelascargas

realessuministradasdecadatirante,lasituaciónfinalenservicio

decadauno.Estosajustesnoserealizabanenelmomento,sino

queloqueseplanteabaeraelefectoenlaestructuradeacciones

futuras,ejecutándosedespuésenlasfasesestablecidasparaello.

(10)

(a) Ptos centrales ALZADO sobre rasante fase 1184 –1,30 –1,20 –1,10 –1,00 –0,90 –0,80 –0,70 –0,60 –0,50 –0,40 –0,30 –0,20 –0,10 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382

Dist. tablero a rasante final (m)

Número de diafragma

Punto 3

Teórica ajustada proc poster

ior Pto 3 fase 1184

Real Pto 3 fase 1184

Error antes ajustes proceso

Error despues ajustes proceso

–1,30 –1,20 –1,10 –1,00 –0,90 –0,80 –0,70 –0,60 –0,50 –0,40 –0,30 –0,20 –0,10 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382

Dist. Tablero a rasante final (m)

Número de diafragma

Punto 5

Teórica ajustada proc poster

ior Pto 5 fase 1184

Real Pto 5 fase 1184

Error antes ajustes proceso

Error despues ajustes proceso

(11)

J.A.

Navarr

o

González-V

alerio,

C.

Lucas

Serr

ano

/

Hormigón

y

Acer

o

2016;

67(278-279):143–158

153

(b) Torre P13 fase 1184

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 110,00 120,00 130,00 140,00 150,00 160,00 170,00 180,00

–0,3 –0,2 –0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Altura sobre cimentación (m)

Desplazamiento horizontal (m)

P13 MOVIMIENTO LONGITUDINAL

Teor f 1184 Real f 1184 Err antes ajustes Err después ajustes

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 110,00 120,00 130,00 140,00 150,00 160,00 170,00 180,00

–0,3 –0,2 –0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Altura sobre cimentación (m)

Desplazamiento horizontal (m)

P13 MOVIMIENTO TRANSVERSAL

Teor f 1184 Real f 1184 Err antes ajustes Err después ajustes

(12)

Fase 1109

Alzado Planta

293–03 1,26 –7,92

293–05 –0,40 –7,90

289–03 0,43 –7,91

289–05

285–03 285–05

Ángulo rectas por P3 Ángulo rectas por P5 Ángulo medio P3 – P5

Descenso [mm] último diafragma al

coger dovela (del modelo) –980

CONTROL GEOMÉTRICO DE LA DOVELA SUSTENTADA POR EL ELEMENTO DE IZADO. POSICIÓN RELATIVA RESPECTO A LA DOVELA ANTERIOR

Dovelas anteriores

Dovela izada (i+1)

NOTA 2: Tolerancia ángulo θ_{de ±}_{1 mrad}

Ángulo formado por rectas D1–D2 y D2–D4

68,328 4.045.766,109

745.529,993

NOTA 1: ángulo en mrad. Signo (–) indica: Alzado: θ_{en situación del croquis, dovela izada}

más baja

Planta: quiebro dovela respecto la tangente en sentido agujas del reloj

Z Y

X

D4 (2º Diafragma) 745.527,576 4.045.775,810 68,248

D2 (2º Diafragma) 745.546,993 4.045.780,660 69,110

69,190 4.045.770,958

745.549,406

D1 (1er Diafragma) 745.566,381 4.045.785,477 69,813

69,891 4.045.775,801

745.568,762

Z Y

X

Objetivo corregido (mrad)

Figura12.Extractodelafichadedovela,resultadodelprocesocompletodecontrolgeométrico.

quecorrespondía alfinal del ciclo de la dovela 14-d, con el

frentederechodeltableroa228,50myelfrenteizquierdodel

tableroa238,50mdelatorreP13delmuelle. Seobservaque

estasdesviacionesencentrodevanodeltablerollegaronaserde

0,55m.Sinembargo,despuésdelacorrecciónconlostirantes,

lasdesviaciones yaeranmínimas ytotalmenteaceptables.En

lafigura11b semuestranlasdesviacionesenlatorreP13del

muelle.Transversalmentesonnulas,longitudinalmentesonun

pocomayores,0,22mantesdelosajustesy0,12mdespuésdelos

mismos.Lasdesviacionesfinalesenlastorreshansidomenores

de0,10m,valorestotalmenteaceptablesalrepresentar1/1.850

paraunatorrede185mdealtura.

Esteprogramadecomprobaciónestabaadisposicióndetodos

los agentesdelaobra,ladireccióndeobra, laasistencia

téc-nicaylaoficinatécnicadeDragados,porloquedisponíanen

tiemporealdelasituaciónrealdelaestructura,lasprevisiones

degeometríayactuacionesarealizaraposteriori.

4.1.3. Colocacióndeladovela

Conlageometríadeltablerosecomprueba,entonces,sihay

unadesviaciónimportanteenrasanteoalineaciónenplanta

res-pectoalafasecorrespondientedelmodelo,considerandotodos

losajustesposteriores,encuyocasosecalculaanalíticamente

cuáleselquiebroadicionalquedebedarsealanuevadovela

respectoalaanteriorparacorregirladesviación,teniendoen

cuentaque:

• Nosolohabíaqueconsiderarlasituaciónactualdeltablero,

sinoquesecolocabadeacuerdoaconseguirdesviaciónnula

enelextremodelanuevadovelateniendoencuentalosajustes

degeometríaarealizaraposterioriconcambiodecargasen

tirantes,peroyaplanteadosenesemomento.

• Nosolohabíaqueconsiderarladesviaciónencotadelextremo

yaconstruido,sino,ymásimportanteporelsistemade

colo-cacióndedovelasporángulos,ladesviacióndelapendiente

desalidadeltableroyaejecutado.

• Losgaps desoldadura debíanseraceptables,por loqueel

quiebroadicionalnodebíasergrande.Sieranecesariosuperar

esevalor,seprocedía acortarelextremodeladovelapara

darel quiebronecesario y mantenerlos gapsde soldadura

adecuados.

Unavezdecididoelquiebroadicionalenlajunta,se

com-pletabalafichacorrespondientedeladovelaaizar.Esteeraun

documentomuyexhaustivoqueserealizódecadaunadelas63

dovelasizadascontodalainformaciónrelevante:

• Informacióndelaobrarespectoalizadodeladovela,como

pesodeladovela,configuracióndebalancinesytrolleys[16].

• Geometríadelmontajeenblanco.

• Datosrelevantesenelcarrodeizadocomocargasen

balan-cinesybarrasdeanclaje.

• Informacióngeométricadelmontajedeladovela(fig.12).

Sepuedeafirmarquefuefundamentalyungranacierto

colo-car lasdovelas en coordenadas relativas mediante unángulo

entredovelas.Deotromodo,sehubieseestadosujetoalas

varia-cionestérmicasyalmovimientodesobrecargassobreeltablero

durantelacolocación.Sinembargo,aunquedemaneragravosa

paraeldesarrollodelaobra,estos2problemassepodríanhaber

resuelto colocando la dovela a primera horade la ma˜nana y

dejando lassobrecargasenunaposiciónfijaenesemomento,

igualquesehacíaparalatomadetopografía.Sinembargo,lo

quenoteníasolucióneralaprecisióndelmodelo,másrelevante.

De acuerdoaloexplicadoenelapartado1.1, enestepuente,

dondelamagnituddelosmovimientos,lafisuracióndelalosa

y elanchoeficaz variabledelasecciónparacada fasehacen

imposible precisionesdel 100%,ajustesdel 5%sonmásque

adecuados;sinembargo,conmovimientosde2,73msedarían

desviacionesde0,14m.Encasodecolocarladovelaen

coor-denadasabsolutas«exactas»,conunadesviaciónde0,14mse

(13)

Figura13.Sistemadeacoplededovelasconlagalgadecorrección(engris).

desviaciónde0,14mseanulaseconlostirantes,elquiebrode

7mradyasequedaríacautivoeneltableroynotendríasolución.

Los elementos de acople definidos permitían modificar el

ánguloentredovelasfijado enelmontaje enblancomediante

lacolocacióndegalgasdedistintoespesorenlos dispositivos

superiores einferiores.Cuando ladovela estaba posicionada,

serestituíanlossistemasdeacopledefinidosenelmontajeen

blanco,conlasnuevasgalgasseatornillabanlasplacasdelos

tubosalasplacasqueestabansoldadasaladovela,seenhebraban

lasbarras,secolocabanlasnuevasgalgas(fig.13)yseprocedíaa

darelaprietealasbarras.Deestaformalageometríadelanueva

piezarespectoalaanteriorquedabaasegurada.Acontinuación,

seprocedíaasoldaruncasquillometálicoenelcentrodelalmade

laspiezasaunirparainmovilizarloslabiosqueseibanasoldar.

4.2. Dovelaspreviasalbloqueo

Enlasdovelaspreviasalbloqueoconotraspartesdeltablero

lasexigenciasdelapartado2.1cambiabanmucho.Las

exigen-ciasenalzadoseguíansiendolasmismas,peroenplantaeran

muchomásestrictas,yaquehabíaqueenfrentarparalasoldadura

2dovelas,contoleracionesyamínimas.Portanto,el

procedi-mientodeanálisisycolocaciónsecompletóconunprotocolo

adicional.

Alcontrarioqueparaelalzado,lascorreccionesenplanta,tal

ycomosecomentóenelapartado2.2,requierendevariaciones

degapsdesoldaduramuygrandes,casisiempreinaceptables.

Estohizoquese planteaseuncortede dovelacomo

procedi-mientoestándar,aunquenosiempre hizofalta.Sesiguióeste

procedimientoespecialparalas2últimasdovelasdecada

vola-dizoantesdelcierre,demaneraqueconlaprimeraseajustaba

laposiciónenplantayconlasegundaelángulodellegadaal

bloqueo.

4.2.1. Datosparaelcontrolgeométrico

Los datos iniciales necesarios para este ajuste ya estaban

incluidosenelprocedimiento estándar.El datoautilizar más

relevanteahoraeralageometríarealdefabricación,suministrada

demaneraestándarenlafichadeladovela.Laúnica

considera-ciónadicionalesquesemedíanlosbordesdeltableroentodos

los puntosrelevantes,los 4de lalosasuperior y2 más enla

chapadelalosainferior.

4.2.2. Análisisdelasituaciónyajustesposteriores

Enestecaso,sehacíauncálculoadicionalconlageometríade

fabricaciónenlacampa.Aestaselea˜nadíaladeformaciónbajo

supesopropiosuspendidadelasunidadesdeizadodelcarro,yse

hacíaunmontajevirtualdeladovela,estableciendoelposible

corte aefectuar. En este punto se establecían los ángulos de

colocaciónenalzadoyenplanta,peroteniendoencuentaquela

primeracolocacióndeladovelaenalturaerasinhaberrealizado

elcorte.Portanto,sielcortearealizareradeXcm,ladovela

secolocaríaenprimerainstanciaseparadalongitudinalmenteX

cmdesuposiciónfinal,dandolosángulosenesaconfiguración.

Enlafigura14seindicanlasdesviacionesdegeometríaen

planta en la mismafase que en la figura11. Respecto de la

desviaciónlongitudinal,debidoaloscortesdealgunasdovelas,

necesariosparaelacopleylacontraccióndelassoldaduras,el

voladizo estabaligeramentecorto; estoyase había tenido en

cuenta dejando unsobrelargo en lasúltimas dovelas decada

voladizoparapoderajustarlalongitud.Respectodelas

desvia-cionestransversales,llegóahaberdesviacionesde0,12m;sin

embargo,enelfrentederechoyanohabíadesviaciones

trans-versales,cuandosoloquedabayaunadovelaestándarporizar,

la15-d.

4.2.3. Colocacióndeladovela

Acontinuaciónseizabaladovelaysecolocabadeacuerdoa

lafichadeladovela,comosiempre,teniendoencuentalos

ángu-losenalzadoyplanta,peroenestecasoconladovelaseparada

Xcm. Secomprobaban los gaps desoldadura, verificandola

geometríadelacampayloscálculosrealizados.Además,para

mejorar laprecisióndetopografía (apartado1.1.3),se a˜nadió

una segunda medición en coordenadas locales comprobando

ladistanciaentrelosbordesconcintamétrica,comparandoy

verificandoambasmedidas.

Enestecaso,paracomprobarlageometríaenplantahabía

quetrabajarademásencoordenadasabsolutas,yaquenohabía

capacidadderegulaciónconlos tirantes.Portanto,esta

com-probaciónfinalantesdedarelcortesehizoaprimerahorade

lama˜nanaconsobrecargasfijasparaevitarlosdesplazamientos

transversalesporgradientetérmico.

Unavezcomprobadalageometría,seprocedíaadarelcorte

(14)

Ptos centrales Er

rores PLANTA en COORDENADAS GLOBALES fase 1184

–0 ,2 0 –0 ,1 5 –0 ,1 0 –0 ,0 5 0, 00 0, 05 0, 10 0, 15 0, 20 0, 25 0, 30 0, 35 0, 40 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 Dist. tabl ero a rasa nte f ina l (m ) Número de di af ra gm a Punto 3 Errores X Pt

o 3 fa

se 1

18

4

Errores Y Pt

o 3 fa

se 1 18 4 –0 ,2 0 –0 ,1 5 –0 ,1 0 –0 ,0 5 0, 00 0, 05 0, 10 0, 15 0, 20 0, 25 0, 30 0, 35 0, 40 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 Dist. tabl ero a rasa nte f ina l (m ) Número de di af ra gm a Punto 5 Errores X Pt

o 5 fa

se 1

18

4

Errores Y Pt

o 5 fa

(15)

longitudinalde Xcm. Eneste puntose volvíana comprobar

losángulos,peroyaacualquierhoraparaevitarperdertiempo

adicional.

5. Ajustesrealizados

5.1. Ajustesdespuésdelosprimerostirantes

Laventajadenotenereltableroempotradoenlariostrade

latorre,unavezinstaladoslos 4primeros tirantes,hacíaque

ademásdesubirobajarelextremodeltablerovariandolacarga

delostirantessepudiesegiraravoluntad.Porequilibrio,sise

aumentabalacargadeunaparejadetirantesdemaneraactiva,la

otraparejadetirantesaumentabasucargaenlamismacantidad,

aunquede manerapasiva. Estoimplicabaque elextremodel

tablerodondeseaplicabaelincrementoactivodecargasubiese,

yelextremocontrariobajaseparapoderincrementarlacargade

lostirantesdemanerapasiva.Latorresequedabaexactamente

igual.Deestamanera,elprimerajustesediounavezinstalados

los4primerostirantesysoltadoelempotramientoenlariostra,

con2 ecuaciones(tesadoactivo decada parejadetirantes) y

2incógnitas(movimientosdeseadosenlapunta).Paraello,en

laprimerainstalacióndetirantesseplanteódeinicioun

decre-mentoenlacargatotalinstalada,paraluegopoderincrementarla,

fuesedemanerapasivaoactiva.

Delmismomodo,yunavezinstaladoslos12primeros

tiran-tes,seplanteódeiniciounajustedelosmismos,conlamisma

filosofía.A partir de este momento, y puesto queya solo se

ajustabanlascargasdelostirantesdelapunta,eranlos

tiran-tespreviosdecadavoladizolosquecogíanlacargadeltirante

ajustado;yanohabíagirosdeltablerosobrelariostra.

5.2. Ajustesantesdelallegadaalaspilaslaterales

Antesdellegaralaspilaslateralesdelvanode

compensa-ción,laestructuraenvoladizosecomportabacomounbalancín,

dondelatorresinapoyosadicionalesdabaflexibilidadextremaal

sistema.Esamismaflexibilidaderalaquepermitíacontrapesar

ligeramenteelextremoparaajustarlatorreycambiarlascargas

enlostirantesparaajustarelextremodeltablero.Esimportante

resaltarquehastaestepuntolascargasentirantesnoafectaban

alosesfuerzosenlatorre,yporlotantotampocoasu

geome-tría,másquedemaneralocalenlosarmariossuperioresdela

misma.Solopodríahaberunpeque˜noefectonolineal,perono

teníaimportancia.Portanto,dealgunamanerasepodríadecir

quehabía2problemasajustablesdemanera«independiente»,la

geometríadelatorreconunligerocontrapesoyladeltablerocon

lascargasentirantesyelmismocontrapeso.Encualquiercaso,

había2solucionesaaplicary3variablesaajustar(elextremode

latorreydelos2voladizosdeltablero),porloquelasolución

teníaqueserde«compromiso».Paradarunaideadela

flexibi-lidaddelsistema,a˜nadiendo100kNenelextremodelvoladizo

lateral,a198,50mdelatorre,lapuntadeltablerobajaba6,3cm

ylapuntadelatorresedesplazabahorizontalmente3,7cm.

Enestecaso,elcontrapesonoteníaqueserpermanente;de

hecho,seutilizóelcamión-grúade250kNparaajustarla

geo-metríaantesdelbloqueoconlapila lateral.Unavezunido el

tablero adicha pila lateral, eleliminaresta carga provisional

simplementeaumentabaodisminuíalacargaverticalenlapila

lateral.

Encualquiercaso, yparallegardemanera«perfecta»ala

dovelaapoyadasobrelapila,seestableciódeiniciounretesado

progresivodelas3últimasparejasdetirantesdelvanolateral

justoantesdelbloqueo,demaneraquesefueronajustandolos

valoresdecadaretesadoparallegarcondistanciaverticalentre

ambosbordesmenorde1cm.

5.3. Ajustesantesdeloscierres

Unavezllegadosalaspilaslaterales,elefectodeunpesoen

elextremodeltableroyaeradespreciableaefectosdeajustar

geometría. Por otrolado, los ajustesde cargasen tirantes ya

variabanlacargaaxildelapiladecompensaciónyelmomento

enlacimentaciónenlabasedelatorre.Portanto,eranecesario

controlartodosestospuntosdemanerasimultánea,estoes,ahora

todalageometríayesfuerzosestaban«acoplados».

En cualquiercaso, solo se hicieron ajustesde los tirantes

delextremodelvoladizoparaajustarlageometríadelapunta,

exceptounajustemásgeneralantesdecerrarelpuenteencentro

devanooconlosviaductosdeaproximación.Estesehizocon

gatodepesajeenmuchoscasos.Lacapacidaddelaroscadelos

anclajesactivosdetirantes,situadosenlatorre,erade200mm.

Previendoqueretesarsepodíahacerconelgatomonocordón,

conellímiteinferiorde45mmparanoacu˜narelcordónsobre

lazonaya da˜nada,ydestesarsolose podíahacer conelgato

completode pesaje, se distribuyó la roscade los anclajes en

45mm para retesado y 155mm paradestesado. En el ajuste

globalantesdeloscierressebajóunos10cmlazonaacuartos

deluz delastorres,dejando portantolaroscadelos tirantes

seleccionadosmásequilibrada.

Por si acaso, los extremos de los cordones se cortaron al

final,cuandoyaestabaclaroquenoeranecesariohacerningún

retesadofinaldeimportancia.

5.4. Ajustesfinales

Porúltimo,unavezconcluidoelpuenteyantesdeempezara

colocarlacargamuerta,sehizounacomprobacióndegeometría

finalpara evaluar elespesorde pavimento necesario encada

puntoylageometríadecolocacióndelaimpostaylapantalla

antiviento.Enestecasoyanoerasuficienteconlos4puntosde

lalosasuperior,sinoqueseseleccionaron12puntos,incluyendo

losbordesdecadaunadelascalzadasypuntosintermediosen

lasjuntasdelaslosasprefabricadas.

Eltiemponecesarioparatomartodosestospuntoscada5,0m

eramuygrande;paraevitarlo,seconsideróquelageometríade

laseccióntransversalenlospuntosalejadosmásde60,0mdel

extremoyaerainvariableaestosefectos.Portanto,setomaron

los12puntosdelasecciónenlasseccionesalejadasdelapunta

amedidaqueseibacompletandoeltablero.Alfinalsetomóuna

topografíacompletaconlos4puntosdesiempre,yseajustaron

los12puntosdecadasecciónaestos4puntosdereferencia.

Conellosedisponíadeunamalladondeseestimabael

(16)

efectodeponerpordesviacionesdegeometríaunespesormedio

depavimentodistintodelprevistodesplazabaverticalmenteel

tablerotantocomolasdesviacionesaajustar.Portanto,sehizo

untrabajointensoiterativoajustandoligeramentelosparámetros

detrazadodemaneraqueelespesormediodepavimentofuera

entodoelpuentede8cm,independientementedelas

variacio-nesdeespesorlocalenalgunaszonas.Nofuenecesarioaplicar

ningúnajusteadicionalcontiranteseneseinstante.

6. Conclusiones

Lasprincipales conclusiones extraídasa partir del control

geométricodurantelaconstruccióndelpuenteatirantadosobre

laBahíadeCádizsonlassiguientes:

• Las características de este puente lo hacen especialmente

flexibledurantelaconstruccióndebidoalaconfiguración

lon-gitudinal y seccional de laestructura juntocon elproceso

constructivo seleccionado con avance en voladizos

cuasi-simétrico y dovelas de gran tama˜no y peso; además, hay

incertidumbresprácticamenteimposiblesdeajustardesdeel

puntodevistadelmodeloenunprocesocomoestecon1275

fasesconstructivaseinnumerablescambiosdesobrecargasy

secuenciasdeprocesoconstructivo.

• Esabsolutamente fundamentalhacerunmontajeen blanco

muycuidadoso delas dovelasen campa paraquela

colo-cación seamássencilla, evitandolatoma dedecisionesen

alturaytratando,enlamedidadeloposible,dereproducirla

geometríadefabricación.

• Esta flexibilidad e incertidumbres del modelo estructural

complicansobremaneraelcontrolgeométrico.Sinembargo,

graciasalostirantesyauncontrolexhaustivodelageometría

durantetodoelprocesodeconstrucción,sehapodido

conse-guirajustartodaslasdesviacionesquesehanidoproduciendo,

sincondicionarnieltranscursodelaobranilasituaciónfinal

delaestructura.

• Es imprescindible disponer las dovelas con un ángulo de

colocación relativo altablero ya construido.Intentar

colo-car respectodelascoordenadasabsolutasretrasaríamucho

la obra al tener que comprobar la geometría de izado a

primera hora y con la multitud de diferentes sobrecargas

sobre eltablero en unaposición determinada.Además, se

introducirían quiebrosimprevistos enlarasante como

con-secuencia de la diferencia de funcionamiento del modelo

respectodelarealidad, inclusoconmuybuenos ajustesde

funcionamientodelmodelo.

• El conocimiento de los pesos reales y de todaslas cargas

quegravitansobreeltablero(sobrecargasdeconstrucción)es

fundamentalparacontrolarlageometríadeltableroqueseva

construyendo.

• Enun puente de granluz como el quese ha descrito, las

variacionesdepesodelpavimentoprovocandesplazamientos

verticalesdelmismoordenquelasdesviacionesquese

quie-rencorregir.Portanto,hayquemantenerelespesormedio

prefijadoalahoradeestablecerlageometríadeejecucióndel

tablero,conindependenciadequelocalmentehayazonascon

espesoresmayoresomenoresqueelespesorinicial.

Bibliografía

[1]G.Morgenthal,R.Sham,B.West,Engineeringthetowerandmainspan constructionofStonecuttersBridge,JBridgeEng.15(2010)144–152. [2]M.Virlogeux,ErectionofCable-StayedBridges,theControlofthe

Desi-redGeometry;AFPCconferenceonsuspensionandcable-stayedbridges, Deauville,France,1994.

[3]R.Adeline,M.Auperin,MonitoringandAdjustmentoftheGeometryand CableTensionofCable-StayedBridgesBuiltUsingtheBalanced Can-tileverMethod;thecaseofPont deNormandie;AFPCconference on suspensionandcable-stayedbridges,Deauville,France,1994.

[4]J.Manterola,M.Martín,A.Martínez,J.A.Navarro,S.Fuente,Puentesobre laBahíadeCádiz,CongresoACHE,Barcelona,2011.

[5]J.Manterola,A.Martínez,J.A.Navarro,S.Criado,S.Fuente,G.Osborne, etal.,ConstruccióndelPuentesobrelaBahíadeCádiz:Aspectos Avanza-dosdesuAnálisis,CongresoACHE,Madrid,2014.

[6]J.Manterola;A.Martínez;J.A.Navarro;S.Fuente;“BridgeovertheCádiz Bay,Spain”.37thIABSESymposiumMadrid2014,Engineeringfor

Pro-gress,NatureandPeoplep.532-533.

[7]J.A.Navarro,C.Lucas,Cálculoycontroldetalladodelprocesode cons-truccióndeltramoatirantadodelPuentedelaConstituciónde1812sobre labahíadeCádiz,HormigónyAcero67(2016)111–122.

[8]A.Martínez,J.A.Navarro,S.Fuente,Proyectodeltramoatirantadodel PuentedelaConstituciónde1812sobrelabahíadeCádiz,Hormigóny Acero67(2016)71–85.

[9]L.Peset,C.Lucas,J.delosRíos,J.M.González,Maniobrassingularesen eltramoatirantadodelPuentedelaConstituciónde1812sobrelabahíade Cádiz,HormigónyAcero67(2016)123–142.

[10]FibModelCodeforConcreteStructures2010;Federationinternationale duBeton,2010.

[11]Instrucciónde hormigón estructural, EHE-08;Ministeriode Fomento, 2008.

[12]J.A.Navarro,A.Martínez,S.Fuente,Basesyaspectosrelevantesdel cál-culodelproyectodeltramoatirantadodelPuentedelaConstituciónde 1812sobrelabahíadeCádiz,HormigónyAcero67(2016)87–98. [13]S.Fuente,A.Martínez,J.A.Navarro,Modelizaciónestructuralavanzada

enelproyectoyconstruccióndelPuentedelaConstituciónde1812sobre labahíadeCádiz,HormigónyAcero67(2016)159–172.

[14]ABAQUS6.13[ComputerSoftware].Waltham,MA,DassaultSystems. [15]V.Puchol,MonitorizacióneinstrumentacióndelPuentedelaConstitución

de1812sobrelabahíadeCádiz,HormigónyAcero67(2016)261–266. [16]J.L.Castro,J.delosRíos,J.Arroyo,J.L.Salamanca,Mediosauxiliares