Primer intercambio vial elevado de tres niveles

La Panamericana Norte, en sus horas punta, soporta cientos de vehículos que pululan a todo su largo. En ese escenario encontrábamos puntos tan álgidos como el cruce con las avenidas Tomás Valle y Angélica Gamarra, donde vehículos peleaban por un espacio adelante. La solución para la zona y la capital fue la construcción, entre el año 2010 y 2011, de un intercambio vial a tres niveles que ha marcado un récord nacional con sus 2,925 metros lineales de viaductos elevados y 18 metros de altura. 

La obra fue el primer intercambio vial elevado de tres niveles que se construye en el Perú y a la vez el de mayor longitud y altura. En el primer nivel se encuentran los trabajos civiles hechos en los óvalos y las vías auxiliares. El segundo es la elevación, de más de 1.1 km de largo, que lleva a la Panamericana Norte por encima de los óvalos de Tomás Valle y Angélica Gamarra. Cuenta con tres carriles de circulación tanto en el sentido de Sur a Norte como de Norte a Sur.

El tercer nivel nace entre Tomás Valle y Angélica Gamarra en el sentido de Sur a Norte. Es una especie de cuarto carril que se eleva sobre la vía Norte-Sur de la Panamericana, en un giro hacia el lado izquierdo a manera de puente y desemboca en la avenida Angélica Gamarra con dirección al Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. Este tercer nivel está a 18 m de altura sobre el nivel del terreno.

PROCESO CONSTRUCTIVO. La construcción se inició con la demolición de algunas estructuras que ocupaban los terrenos donde se edificó el intercambio vial. Entre estas se encontraba el monumento construido por la Municipalidad de Los Olivos en el cruce de la avenida Angélica Gamarra con la Panamericana Norte conocido como «Las Chimeneas» o paradero «Pilas». La remoción fue ejecutada por la Municipalidad Metropolitana de Lima (MML) durante el mes de diciembre del 2009.

Durante el mes de marzo del 2010 el Consorcio Lima, integrado por las empresas constructoras Graña y Montero (GyM), e Ingenieros Civiles y Contratistas Generales S.A. (ICCGSA), inició las obras civiles con la instalación de los campamentos base. Uno en el fuerte del Ejército, Rafael Hoyos Rubio y otro en la zona de la construcción. Posteriormente se inició el movimiento de tierras que llegó a los 170,000 m3 incluyendo las rampas de acceso a los viaductos que contienen 25,000 m3 de tierra contenida con paneles ares.

Luego inició la construcción de las cimentaciones de los 60 pilares que soportan el viaducto de la Panamericana Norte y los 20 pilares del viaducto Panamericana – Angélica Gamarra en el tercer nivel. Esta etapa fue la que presentó mayores inconvenientes por la discordancia entre la posición de las redes de agua, desagüe y electricidad y los planos de las mismas.

Se tuvo que reubicar una línea eléctrica de alta tensión (60 Kw) que existía a lo largo de la Panamericana Norte. Si bien esos trabajos estuvieron a cargo de la municipalidad, Consorcio Lima realizó ajustes en los diseños estructurales para no afectar algunos conectores y tuberías de agua que se encontraban dentro de las cimentaciones proyectadas del viaducto. Se realizaron las coordinaciones con los proyectistas y la municipalidad para salvar esas interferencias.

Salvados los obstáculos, se iniciaron los trabajos paralelos con la finalidad de concluir la obra antes del término del plazo de un año otorgado por la MML y reducir el impacto en el tránsito vehicular de la zona.

Para lograr el objetivo de poner la obra en servicio antes del plazo se trabajo en dos grandes frentes paralelos: la construcción de los 80 pilares y la fabricación de las 143 vigas de concreto pretensado. Cuando se tuvo un frente suficiente de vigas se inició la etapa de montaje usando una grúa de 150 toneladas y otra de 250 toneladas, que permitió montar seis u ocho vigas por día. Con estas dos actividades trabajando en paralelo con 800 obreros en dos turnos se consiguió acortar los tiempos de un año a 10 meses. Posteriormente, se realizó el vaciado in situ de las losas de concreto sobre las cuales se colocaron los 8,000 m3 de asfalto.

PILARES Y VIGAS DE CONCRETO. Se construyeron 60 pilares para suspender los viaductos de la Panamericana Norte. En promedio, cada uno de estos requirió de 30 toneladas de acero estructural y del vaciado de 170 m3 de concreto en promedio.

En cuanto a los 20 pilares del tercer nivel, estos varían en altura entre los 13 m y los 18 m. Por sus dimensiones fueron vaciados en tres etapas; en un primer lugar las zapatas para luego verter concreto hasta una altura de 6 m o 7 m. Se vació una segunda sección para finalmente construir el capitel completo. Sobre este se instalaron las cajuelas que permitieron la colocación de las vigas.

Las vigas se prefabricaron en una planta instalada en los terrenos destinados al proyecto. Son de concreto armado pretensado y tienen luces variables entre 24 m y 28 m de largo con pesos que bordean las 80 toneladas. En total la planta produjo 143 vigas.

VIADUCTOS. Los viaductos elevados de la Panamericana Norte tienen una longitud de 792 m de puente y dos rampas de acceso de 167 m y 145 m en los extremos Norte y Sur respectivamente, sumando un total de 1,104 m de viaducto por cada sentido del segundo nivel.

Para probar su resistencia estructural se realizaron pruebas con seis volquetes formados en dos trenes de tres volquetes cada uno. Estos fueron ubicados en el centro de la luz y los extremos de las vigas.

El tercer nivel del intercambio vial, en tanto, cuenta con 591 m de puente y 126 m de rampa totalizando 717 m. Alcanza una altura máxima de 18 m en la carpeta asfáltica y una altura de 5.4 m con respecto al segundo nivel.

COMBINACIÓN DE VIGAS. Su construcción demandó un tratamiento especial debido a requisitos de eficiencia en el diseño estructural, el cual estuvo a cargo de la firma Gallegos - Cassabone - Arango- Quesada. En su diseño se combinó el uso de vigas de concreto armado postensadas y el uso de vigas metálicas con tablero de concreto armado.

La estructura metálica usada para sostener la losa curva del viaducto está conformada por cinco vigas metálicas de luces variables, llegando hasta los 54 m de longitud en curva. Este es el elemento estructural más complejo de la obra ya que estas vigas, por requisitos de diseño, cuentan con curva horizontal, pendiente, peralte y contraflecha de montaje. Para la correcta fabricación de las vigas primero fueron modeladas en 3D con la finalidad de contar con todos los detalles necesarios para su elaboración en taller. Esta fue una exigencia para lograr el montaje de precisión que la obra requería.

El montaje de la viga de acero de 54 m de longitud y 90 toneladas de peso se realizó un 24 de diciembre. Estuvo a cargo de las dos grúas utilizadas en la obra, lo que significó la ejecución de intrincadas maniobras. Luego de su instalación las vigas se sujetaron mediante pernos y soldadura para trabajar como una sola viga continua, tal como lo indica el diseño.

Aunque está diseñada para el tránsito de vehículos livianos, el tercer nivel del Intercambio Vial Panamericana Norte – Av. Tomás Valle – Av. Angélica Gamarra puede soportar la carga de transporte pesado en vista de que no se puede controlar las 24 horas al día el acceso a ésta.

VOLÚMENES PRINCIPALES. En total se usaron 35,000 m3 de concreto premezclado con resistencias entre los 420 kg/cm2 y los 560 kg/cm2 de acuerdo al elemento a construir. En el caso de la losa de los viaductos se usaron aditivos que compensaron las altas tasas de contracción y, por lo tanto, de fisuramiento, de los concretos de alta resistencia.

Asimismo, se colocaron 4,300 toneladas de acero estructural en pilares, vigas y losas además de las 375 toneladas de estructura metálica instalada en la curva del tercer nivel. Al mismo tiempo se utilizaron 85,000 m2 de encofrado.