La infraestructura de grandes dimensiones es un reto y éxito para la ingeniería en la construcción. Uno de ellos es el Puente Continental de la Fraternidad entre Perú y Brasil, que tiene 722.95 m de longitud y está ubicado en la ciudad de Puerto Maldonado, cruzando el río Madre de Dios. Este es el puente más largo del Perú.
El puente, también conocido como Puente Presidente Guillermo Billinghurst, tiene historia. La estructura fue fabricada por la firma austriaca de ingeniería Waagner – Biro en los años setenta y almacenada por la falta de presupuesto en la crisis económica. En el 2006 se realizó la licitación del proyecto y construcción del puente que ganó el Consorcio Madre de Dios formado por la empresa Pedro Láinez-Lozada Ingenieros S.A. como proyectista y las firmas Incot S.A.C. y la colombiana Conciviles S.A. como constructores. Lamentablemente solo se ejecutó la subestructura al no disponerse de la estructura de acero del puente en su integridad. Los cables eran inservibles, faltaban piezas de acero y algunas se encontraban dobladas.
La estructura de acero consiste en un puente colgante con fiadores cargados y vigas de rigidez articuladas. Tiene una luz central de 320 m entre sus dos torres y luces de 104 m en sus tramos laterales. Estos 528 m, que cubren el espejo de agua en sus máximas ordinarias, se suman a los tramos de acceso dando como resultado 722.95 m.
Ya en el 2009 el Consorcio Conirsa, conformada por Constructora Norberto Odebrecht y la Corporación Graña y Montero, presenta la propuesta técnica y económica para la culminación de la obra, lo que fue aprobado en octubre del 2009.
El Puente Continental cruza el río Madre de Dios. En el 2006 se realizó la licitación para continuar con el proyecto y construcción del puente que ganó el Consorcio Madre de Dios.
En cuanto a datos generales, el puente pesa aproximadamente 2,500 toneladas. Se conforma de estructuras de concreto y de acero. Entre las primeras se encuentran las cimentaciones, las cajas de anclajes, el viaducto elevado, los sobrecimientos y pilares sobre los que se instalaron los pilones. La estructura de acero está conformada por las vigas de la plataforma y los cuatro pilones, cada uno de los cuales tiene 1.4 m de ancho por 1.6 m de espesor con una altura total de 50 m. El peso de cada pilón es de 92 toneladas.
El equipo usado para el montaje de la estructura de acero constó de grúas de 25, 45, 65 y 140 toneladas (Ton). Asimismo, se requirió de dos montacargas de 19 y 15 toneladas, 1 trailer de plataforma de 30 toneladas, 3 barcazas y 4 grúas trepadoras.
El puente tiene exactamente 722.95 m de largo y 11.00 m de ancho. Alcanza una altura máxima de 50 m en los pilones. Alberga dos carriles, uno para cada sentido, que juntos suman 7.2 m; asimismo, dos veredas de 1.6 m cada una.
SUBESTRUCTURA. La construcción de esta obra requirió de una cámara de anclaje en cada extremo del puente con 24 columnas de cimentación de 1.85 m de diámetro y diferentes longitudes. Por ejemplo, en el anclaje de la margen derecha existen 4 columnas de 24 m, 4 de 21 m y 16 de 20 m. Cada torre tiene en su base 12 columnas de 1.85 m de diámetro y 43 m de largo. En ellas se usó acero de refuerzo fy = 4200 kg/cm2 y concreto de f´c = 210 kg/ cm2. En la margen izquierda, el acceso al puente es mediante una losa de aproximación con 4 columnas de 1.85 m de diámetro y 20 m de largo, y un viaducto elevado de 130 m de largo que tiene como soporte 8 columnas de 1.85 m de diámetro y 30 m de largo.
Para la construcción de la infraestructura las obras iniciaron con el movimiento de tierras para luego realizar la perforación para la construcción de los pilotes. Posteriormente se realizó el vaciado en encofrados de las estructuras como las cámaras de anclaje, donde se usó concreto de f´c = 210 kg/cm2 para la estructura y de f´c = 280 kg/cm2 en el sector donde se encontrará la batería de tubos de anclaje. Se controló constantemente la temperatura de fraguado del concreto. La máxima para el concreto Tremie es 60ºC a las 36 horas y de 56ºC para el concreto masivo. Para controlar este aspecto y por las condiciones climatológicas se programó el vaciado en horas de la tarde.
La construcción de esta obra requirió de una cámara de anclaje en cada extremo del puente con 24 columnas de cimentación. Cada torre tiene en su base 12 columnas. En la margen izquierda la losa de aproximación tiene 4 columnas y el viaducto elevado 8.
Instaladas las columnas de cimentación se procedió, en el caso de los anclajes, a la colocación del solado y luego del encofrado y la colocación de la armadura y el vaciado de concreto. Para la construcción del viaducto se requirió de la elevación de un falso puente que soportara los encofrados. En este tramo se usaron vigas postensadas.
En el caso de las torres, sobre las columnas de cimentación se construyó una plataforma sobre las que descansan dos pilares. Finalmente, el Consorcio Madre de Dios concluyó las obras civiles de concreto y dejó pendiente la superestructura de acero por los motivos mencionados.
MONTAJE DE LA ESTRUCTURA DE ACERO. El proceso de montaje de la estructura de acero fue realizado por el consorcio Conirsa. Parte de este es el montaje de los segmentos de las vigas de rigidez entre las cámaras de anclaje y los pilares. Estas soportan el tablero y están formadas por las vigas longitudinales que cuelgan de las péndolas y las vigas transversales de amarre.
Para esta etapa se requirió levantar apoyos provisionales los cuales estuvieron distribuidos entre las cámaras de anclaje y los pilares en los ejes 7 y 8. Por el tipo de suelo, estos apoyos necesitaron que su cimentación sea profunda, mediante pilotes de concreto y encamisados.
El montaje de la estructura de acero inició con las vigas de rigidez en los extremos del puente. Luego se siguió con los tramos inferiores de los pilones y las columnas diagonales. El siguiente paso fue la instalación de los cables portantes y las péndolas.
En cada orilla se contó con grúas de 60 y 40 Ton, las mismas que ayudaron al armado de módulos de 8 m de las vigas laterales, las cuales fueron transportadas desde el punto de ensamblaje a la línea de lanzamiento por medio de un carro de traslación. Para el lanzamiento se usó una grúa que recibió los módulos de 8 m de viga lateral armado para colocarlo en su posición final sobre los apoyos temporales. Posteriormente se arriostraron con las vigas transversales.
El último tramo de la viga de rigidez del sector cámara de anclaje – pilar, se soporta provisionalmente sobre el pilar de concreto, una vez en esta situación se empezó el montaje de los tramos inferiores de los pilones con la grúa de 40 Ton. El pie de cada pilón se sujetó con 4 tensores que eliminaron la articulación inferior, se continuó con el montaje de los pilones con la grúa una vez fija hasta alcanzar el cuarto tramo.
Se colocaron las columnas diagonales de montaje para la instalación de pernos en cada pilón. La columna de montaje es regulable longitudinalmente para poder dar a los pilones la inclinación correcta durante el montaje de los cables. Los siguientes elementos fueron montados mediante una grúa trepadora en cada pilón.
El siguiente paso fue el montaje de los cables portantes. Para ello fue necesaria la instalación de poleas en la cabeza de cada pilón por el que se pasó inicialmente un cable guía de 1 pulgada. Mediante este se jaló el cable portante hasta su posición final gracias a un winche de tracción ubicado en una de las márgenes del río. Este lo llevó hasta el otro bloque de anclajes donde, pasando por la silla de cambio de dirección, fue anclado de acuerdo a instrucciones del fabricante. En total se lanzaron 24 carretes de cables con la ayuda de un juego de estructuras. Los cables fueron jalados por el cable guía y trasladado por el sistema de winches operados en ambos márgenes y bajo el pilón izquierdo, que lo retuvieron y cuidaron que se mantenga la catenaria del cable.
Posteriormente, mediante un balancín se levantó el cable desde las poleas hasta colocarlo encima de la ranura de la silla del pilón, su posición final. Para posicionar cada uno de los cables en su correcta posición y centro estos cuentan con marcas. Esta operación se repitió para cada lanzamiento. Montados los primeros cuatro cables se colocó y fijó con pernos la primera plancha intermedia. La operación se repite con los cuatro cables centrales donde se fija con pernos la segunda plancha intermedia. Al terminar de montar los cuatro cables superiores se colocó la plancha superior y se fijó definitivamente todo el conjunto torqueando a los valores indicados por el fabricante. Igualmente se torquearon los pernos de sujeción de las sillas de cambio de dirección de los bloques de anclaje.
Con los cables portantes en su posición final, se inició el retiro de las columnas diagonales de montaje y se instaló un teleférico cuyo eje debió coincidir con el eje de los cables portantes para servir en la instalación de las abrazaderas y las péndolas.
El montaje de estos últimos elementos se inició de manera simultánea desde los tramos laterales de 104 m en ambos costados del puente (río arriba y río abajo). De esta forma se evitó que los pilones del puente se inclinaran hacia un lado, lo que crearía esfuerzos y deformaciones en los arriostres entre los pilones.
Terminados los tramos en los extremos del puente, se instalaron las abrazaderas y las péndolas del tramo central empezando por el centro y continuando hacia los extremos. Para ello se colocó una plataforma de marcha simple sujeta al teleférico, la cual transportó la plataforma hoist, que es capaz de trasladarse horizontal y verticalmente, y recoge las abrazaderas y péndolas para su fijación en los cables portantes.
Las péndolas instaladas pueden soportar el peso de las secciones de la viga de rigidez, que se instalaron siguiendo el método estipulado por la Waagner-Biró, desde el centro del puente hacia los extremos hasta alcanzar los pilones y ser unidos a las vigas de rigidez instaladas anteriormente entre las cámaras de anclaje y los pilones.
La instalación de las secciones de la viga de rigidez se inició desde el centro. Barcazas trasladaban desde la orilla hasta su posición módulos de 16 m con pesos de 40 Ton uno a la vez. Fueron izados por la plataforma Hoist Doble, y se procedió a la sujeción de las péndolas mediante pines. Completa la plataforma se procedió al vaciado de concreto de la losa.
Esta fue una de las etapas más complejas de la construcción por los procedimientos a realizar. Primero, los materiales (piezas) se tuvieron que transportar desde la orilla del río hacia una barcaza para armar módulos de 16 m con pesos de 40 Ton uno a la vez. La barcaza se colocó debajo de la posición final de la sección transportada para que esta sea izada por la plataforma Hoist Doble, fabricada especialmente para este proyecto. Calculada la posición correcta, se procedió a la sujeción de las péndolas mediante pines.
Luego se procedió al tensado de las vigas de rigidez mediante gatas equipadas con manómetros para determinar la fuerza a aplicar, colocadas en puntos indicados por la Waagner-Biro, haciendo que se forme la contra flecha de la viga de rigidez.
Con la estructura de acero completa, se procedió al vaciado de la losa de concreto según la secuencia determinada por Waagner-Biro para no producir deformaciones y fuerzas inadmisibles.
COMPLEJIDADES. Los ingenieros de Conirsa debieron implementar soluciones de alta ingeniería que permitieran continuar con el avance del proyecto. Uno de los principales fue el desarrollo de la metodología de montaje del puente y su ingeniería en paralelo al proceso de recuperación de las piezas, fabricación y al montaje en obra. Las soluciones técnicas han demandado innovaciones y uso de tecnología no usada previamente en el Perú.
La etapa más compleja de la construcción fue la fase de lanzamiento de cables debido al montaje previo de estructuras especiales, compuestos de poleas, yugos, plataformas, winches y accesorios (220 Ton), que fueron fabricados para brindar seguridad y efectividad durante el traslado de los cables tanto en el mismo lanzamiento desde las cámaras de anclaje, como su paso a través de los pilones hasta el anclaje en la cámara de ambos estribos. Asimismo, se puso en marcha las estructuras y la operación de 08 winches en simultáneo, que demandaron el esfuerzo en conjunto de todas las áreas involucradas.
FICHA TÉCNICA
Propietario: Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Contratista de estructuras de concreto: Consorcio Madre de Dios. Contratista montaje de estructura de acero: Conirsa. Largo total: 722.95 m. Fabricante: Waagner – Biro.
