PUENTE DE ACCESO AL HOSPITAL SAN PEDRO SOBRE EL RIO IREGUA EN LA RIOJA: INTEGRACIÓN PAISAJISTICA Y PROPORCIÓN EN EL ENTORNO NATURAL

Resumen El puente sobre el río Iregua entre Logroño y Villamediana de Iregua es una estructura que busca, con los medios apropiados para la construcción de un simple viaducto de autovía, ejecutar una obra limpia, paisajísticamente valiosa y respetuosa al tiempo con el entorno natural, siendo a la vez una construcción rápida y competitiva. Para este fin se usan dos herramientas: 1. Diseño exterior rítmico gracias a la composición ordenada de elementos estructurales jerarquizados (viga principal,

viga travesera y jabalcón). 2. Tratamiento del color del conjunto de forma integral, e igualmente rítmica, como recurso estético y paisajístico. El resultado final es un puente bijácena de doble acción mixta a base de dos tableros constituidos por vigas longitudinales y transversales atornilladas y cuyas aceras se apoyan en jabalcones inclinados. Es decir, un concepto clásico, que busca una alta calidad estética, dentro de unos rígidos planteamientos estructurales y económicos. Palabras Clave: Puente de doble acción mixta, uniones atornilladas, construcción rápida, esbeltez, estética, paisaje.

1. INTRODUCCIÓN Partiendo de que todo puente sobre un río de las características paisajísticas y naturales del Iregua es importante, y de que todo puente adosado a áreas urbanas debe ser cuidado con esmero, en el caso concreto del puente de esta variante, la voluntad del Gobierno de La Rioja ha sido cruzar el río con un buen puente, revestido de “cierta dignidad, dentro de los límites que marca la necesaria contención del gasto”, como recuerda el Pliego de Bases del concurso. El viaducto pretende responder a los condicionantes con una obra limpia, paisajísticamente valiosa y respetuosa al tiempo con el entorno natural. Todo el valle del río es un ámbito natural adosado a la ciudad de Logroño que conserva unas características paisajísticas notables dada su cercanía. Ha sido ese conjunto de valoraciones el que ha conducido al proyecto concreto que presentamos, que no queda más remedio que expresarlas como base y cimiento de todo lo que sigue.

Fig. 1 Alzado longitudinal del viaducto visto desde aguas abajo del Iregua.

El obstáculo a salvar es un cauce de unos 300 m más un camino paralelo, lo que conduce a una longitud final de viaducto de 345 metros que salta sobre el valle con pilas muy regularmente espaciadas. Con esta disposición se pretende salvar la integridad y continuidad de una Zona de Protección Especial en el cauce y, además, evitar desmontes que corten el tejido urbano cercano.

Juan José Arenas de Pablo Prof. Dr. Ingeniero de Caminos Arenas & Asociados Presidente jjarenas@jarenasing.com

José Miguel Mateo Valerio Ingeniero de Caminos Gobierno de La Rioja Jefe del Servicio De Carreteras josemig.mateov@larioja.org

Guillermo Capellán Miguel Ingeniero de Caminos Arenas & Asociados Director Técnico gcapellan@arenasing.com

Javier Martínez Aparicio Ingeniero de Caminos Arenas & Asociados Coordinador I+D+i jmartinez@arenasing.com

La estructura se plantea como un viaducto de tramos rectos con luces de 30 + 50 (río) + 5x40 + 35 + 30 metros. Por disponer de luces amplias a lo largo del valle del río quedan libres todas las visuales a nivel del valle. Además de estos requerimientos de encaje general este puente debe tener un tratamiento urbano, dada su proximidad al Hospital San Pedro, el principal de La Rioja, al que debe dar acceso rodado y peatonal. Además debe ajustarse al presupuesto previsto.

Fig. 2 Tramo de alzado longitudinal del viaducto cercano al río Iregua. Vista de la proporción entre luz y altura libre. La estrategia ha consistido en:

• Una distribución de luces proporcionada a la altura del tablero al suelo. Aunque en un principio se barajaron luces tipo de 30 a 40 metros como las más correctas visualmente, se ha optado por luces de 40 metros que permiten economizar en número de pilas.

• Un tablero sencillo, realizado por medio de dos viaductos paralelos, materializando uno cada calzada. La estructura más adecuada son dos vigas longitudinales de acero por tablero, arriostradas entre sí transversalmente gracias a diafragmas del mismo material. El canto del tablero es de 1.70 metros.

• Pilas de diseño cuidado, habiendo tres pilas por cada alineación de apoyos. La central es más potente que las laterales, puesto que en ella se apoyan ambos tableros y debe recoger el doble de carga.

Fig. 3 Vista frontal de una alineación tipo de pilas: sobre el conjunto se han de disponer dos tableros paralelos. • Vano especial sobre el cauce permanente del río Iregua. Se plantea una luz de 50 metros, que libra el río

adecuadamente. Se mantiene en esta luz el mismo tablero, sin embargo como se conserva el canto de las luces de 40 metros, se hace uso del recurso de la doble acción mixta sobre pilas por medio de un incremento de canto local. Este incremento se realiza por medio de unas piezas de hormigón adosadas inferiormente a las vigas longitudinales. Esas piezas se denominan pajaritas. Al final, el canto sobre apoyos suma un total de 2.45 metros. Esa cifra se subdivide en 0.75 m de pajarita, 1.47 m de viga metálica y 0.23 m de losa superior.

• Cimentación directa, empotrándose el canto de media zapata en la roca terciaria de arcillas y argilitas. El objetivo es evitar la socavación por la corriente del agua en avenidas.

Al final, la idea es que una vez construido el puente la imagen que ofrece, visto en alzado, es la siguiente: • Vano mayor, sobre el río Iregua, remarcado por unas pilas especiales y unas pajaritas incrementando el canto

del tablero.

• Canto del tablero limpio aunque animado rítmicamente por los jabalcones diagonales de sostenimiento de las aceras.

Fig. 4 Vista de pila con pajarita en el tablero con escalera de caracol de acceso al río.

Fig. 5 Vista del tablero con jabalcones y pajaritas del vano mayor.

La imagen final que ofrece el puente visto en alzado es la de un vano mayor, sobre el río, remarcado por unas pilas especiales y unas pajaritas incrementando el canto del tablero, a lo que se le suma el resto del la línea del tablero ordenado rítmicamente con los jabalcones de aceras. En lo relativo a los condicionantes hidráulicos el Iregua tiene una llanura de inundación en la zona del viaducto de unos 300 m de anchura. En ese caso el caudal de los 500 años es de 477 m3/s y alcanza una cota de 386.54 m para el caso de llanura de inundación libre. Para una abertura de 80 m de anchura centrada en el cauce permanente la cota es de 387.80 m, es decir, 1.26 metros mayor que en el caso anterior. En este último caso la posibilidad de anegar la LR-250, carretera paralela al río, es muy probable. Dados estos datos, se muestra más favorable desde el punto de vista hidráulico, como es nuestro caso, la solución que deja la mayor parte de terreno sin obturar y que funcione como la llanura de inundación que siempre ha sido. Además, la evidente sensibilidad de la cota de avenida en función de la ocupación de la terraza fluvial invita a un estudio hidrológico muy detallado del proceso constructivo.

2. DESCRIPCIÓN DEL VIADUCTO 2.1 Tablero Cada uno de los dos tableros del puente se adhiere a la tipología de los puentes bijácena que como su nombre indica se componen de dos vigas. Estas vigas, de 1.42 m de canto en acero, se sitúan en este caso a ambos lados de cada tablero separadas 11.30 metros, y se unen entre sí por medio de diafragmas, también en acero, de 70 cm de canto, separadas longitudinalmente 5 metros. Sobre ellas se asienta una losa de 23 cm de canto que deja el canto total en 1.70 metros.

Fig. 6 Vista seccionada del tablero.

Las pajaritas situadas sobre los apoyos del vano mayor dan un canto extra de 75 cm. Se sitúan en una zona de compresión fuerte en la sección por lo que lo más adecuado es que el material sea hormigón. La teoría sobre la que se basa este mecanismo resistente es la de la doble acción mixta:

• sobre los apoyos: la losa superior se refuerza con barras por ser zona de tracción, en cambio, abajo se refuerza con hormigón, material ideal para la compresión

• en el centro del vano: la losa superior de hormigón se halla a compresión mientras que la viga de acero inferior está a tracción.

En el resto del puente no se considera necesario este mecanismo ya que el canto del tablero se elige para la luz de 40 metros y sólo se refuerza en la de 50 metros. 2.2 Pilas y estribos Cada alineación de pilas tipo esta constituida por:

• dos pilas laterales de sección cuadrangular de 1.2x1.2 m con esquinas redondeadas • una pila central de sección rectangular redondeada de igual manera que las laterales. Se explica la necesidad

de esta pila más ancha (2.4x1.2 m) porque debe recoger dos apoyos, los que quedan cercanos al eje de la vía En ambos casos se realiza un pequeño capitel que busca recoger de forma holgada el apoyo de neopreno zunchado.

Fig. 6 Pila tipo: pila lateral y central.

En las pilas del vano mayor, a ambos lados del cauce permanente del río, se aumenta la presencia de las pilas gracias a la misma forma básica con unas dimensiones algo mayores de paramentos inclinados. Además, para mejorar su comportamiento hidráulico allí donde la velocidad de la corriente del río es mayor se redondean para conseguir una sección lo más hidráulica posible. La cimentación es por medio de zapatas de 1.2 metros de canto. En los apoyos laterales la zapata es de 3.5x3.5 m mientras que en el central es de 3.5x5.2 m. Se apoyan directamente sobre un macizo de hormigón ciclópeo en el estrato terciario sobre el que únicamente se transmite una tensión admisible de 4 kg/cm2 y todas ellas se empotran en esa roca de argilita y arcilla para prevenir la socavación. Los estribos son de poca altura ya que la configuración en alzado del puente los hace posible. Esto permite un cierto ahorro en subestructura ya que el trazado se pega al suelo en los extremos del puente gracias a la presencia del escalón en el terreno que proporciona la terraza mas baja del Iregua. 2.3 Integración paisajística y color 2.3.1 Encaje en el paisaje periurbano Una de las ideas directoras del proyecto de este puente ha sido la integración en el paisaje circundante. El río Iregua, más allá de lo que puede considerarse cauce, cruza un valle con calificación de Zona de Protección Especial de Huertas Tradicionales. Prueba de ello son las huertas que atraviesa el vial justo en la margen izquierda. Todo el valle del río es un ámbito natural adosado a la ciudad y que conserva unas características paisajísticas notables dada su cercanía, sobre todo en el espacio entre el río y el camino de Ribaza. El proyecto pretende:

• Salvar la integridad y continuidad de la Zona de Protección Especial • Evitar desmontes que corten el tejido urbano en el entorno del Hospital San Pedro.

El cumplimiento de estos requerimientos se alcanza con un puente de unos 345 metros de longitud que eleve la vía progresivamente sobre el valle, desde la margen derecha a la izquierda, que deja el trazado al nivel del tejido urbano que se va a crear en el futuro en los alrededores del Hospital de San Pedro. Esta solución no destruye las márgenes del río y su ambiente seminatural de huertas y, además, evita una incisión profunda en el tejido urbano. Así se evitan terraplenes y desmontes, se ocupa menos espacio en planta, ya que no existen taludes en absoluto, y se reducen expropiaciones y afecciones ambientales. 2.3.2 Color y otros acabados En el diseño del puente se han permitido muy pocas salidas por fuera de los límites de la integridad funcional y la fidelidad estructural. Todas esas divergencias han estado asociadas a los acabados que constituyen una fracción mínima del coste total del puente. Por eso, en vez de una solución rutinaria de colores típica del trabajo ingenieríl habitual, se ha buscado un aspecto exterior cuidado visualmente con los siguientes medios:

• Pavimento de peatones de color amarillo albero • Estructura metálica general en color naranja • Detalles repetitivos a lo largo de la estructura (jabalcones de aceras, báculos de iluminación y montantes

verticales de barandillas) con una gradación de cinco colores cálidos entre el granate y el amarillo (del vino al sol), que se integra en los colores de la vegetación de ribera del Iregua en la época otoñal.

De esa forma se marca el ritmo propio de la estructura, sus pasos por pilas y centros de vano, con una animación visual de colores progresivamente repetidos.

Fig. 7 Báculo de diseño especial con una parte de la gama de colores cálidos.

Ese ritmo se ha potenciado también con un diseño integrado de jabalcones de aceras, barandilla y báculos de luz. Como se puede observar en las fotos en el extremo de los jabalcones existe una pieza que, sin solución de continuidad, se convierte en el báculo o en el montante de la barandilla, utilizando el nudo-medallón como elemento unificador.

Fig. 8 Gradación de colores en los jabalcones de acera. Fig. 9 Diseño conjunto de jabalcones, báculos y barandillas.

2.4 Proceso constructivo 2.4.1 Tablero El proceso constructivo de un viaducto como el que nos ocupa tiene la ventaja de poder ser objeto de un grado de industrialización importante con lo que al final se ha conseguido un plazo de montaje total del tablero de 9 meses para la longitud total de 345 metros por dos, ya que se trata de dos tableros. Se plantea la construcción por el método simple de instalar los vanos metálicos de forma sucesiva por medio de grúas. El sistema pasa por las siguientes fases:

1. Se construyen en el taller metálico las vigas longitudinales por tramos de unos 20 metros de longitud y las vigas transversales completas.

2. Una vez en obra se colocan al pie de las pilas correspondientes tramos de las vigas principales para ser soldados hasta alcanzar una longitud de unos 40 metros y prepararlos a ser elevados a su posición definitiva. También se acopian las vigas transversales terminadas.

3. Se levantan, por medio de grúas potentes, las vigas longitudinales de uno de los dos tableros y se aseguran ante el vuelco con los diafragmas transversales. Los movimientos longitudinales y transversales se impiden mediante amarres provisionales del tablero a estribos y pilas. Estas operaciones se repiten hasta completar la longitud total.

Fig. 10 Vistas del montaje de las vigas longitudinales y transversales del tablero.

En el vano mayor, de 50 m de luz, con pajaritas se ha preferido levantar a su posición definitiva tramos de 20 m de longitud centrados en pilas con la pajarita adosada bajo ellos, con objeto de evitar hormigonados complicados en altura.

4. La losa superior se hace por medio de prelosas que vienen del taller de prefabricación y se colocan sobre la parrilla metálica atornillada.

5. Se hormigona la parte in situ de la losa por fases: primero los centros de vano y después las zonas sobre pilas con el fin de evitar fisuraciones.

6. Se ejecutan las barreras, el pavimento y otros acabados. De forma simultánea a la colocación de prelosas es posible proceder a la instalación de los jabalcones de acera sobre los que, en fase posterior, cuando ya se haya hormigonado la losa superior del tablero, se pueden disponer las losas prefabricadas de acera que constituyen el suelo de la misma. Este sistema de construcción, usado en multitud de puentes, tiene la ventaja de la industrialización. No son necesarios grandes medios auxiliares (cimbra o encofrados) en obra, salvo las grúas, ya que su función la cumplen las propias vigas de acero y las prelosas. La estandarización se lleva a un grado máximo y eso se aprecia en mejoras en el plazo y en la reducción de las incertidumbres ya que los suministradores se reducen prácticamente a dos, el taller metálico y el fabricante de prelosas, quedando la magnitud de obra in situ en un porcentaje marginal del volumen total de obra.

Fig. 11 Vistas del montaje de las vigas longitudinales y transversales del tablero en la zona del vano de 50 metros.

Fig. 12 Vistas de los jabalcones de acera antes de disponer las losas prefabricadas acopiadas en el suelo.

2.4.2 Cimentaciones La parte de la obra con mayor grado de incertidumbre es la cimentación, debido a que el nivel freático está alto y los derrumbes de excavación son muy posibles, pero sobre todo porque a priori no se conoce la profundidad a la que está en sustrato resistente. Para la construcción de las zapatas empotradas en el nivel de arcillas realiza una excavación bajo la protección de tablestacas. Este sistema es simple, seguro y garantiza calidad en la construcción, además se observa que la incertidumbre en una obra se resuelve con ingeniería continua, como fue el caso. Las tablestacas se clavan en el suelo hasta introducirse en la capa de arcillas impermeables formando un recinto rectangular de unos 5x25 metros para cada alineación de pilas. Una vez agotada el agua con bombeo se dispone de una superficie de trabajo lo bastante seca como para proceder a armar y hormigonar las zapatas. Allí donde el sustrato de arcillas estaba profundo, entre 4 y 5 metros, se ha procedido a un relleno inicial de la excavación con hormigón ciclópeo hasta alcanzar la cota de fondo de la zapata. Al terminarse la cimentación de cada alineación de pilas y construido el arranque de pilas se puede proceder a rellenar la zanja y a extraer las tablestacas que pueden reutilizarse para la siguiente alineación. La construcción de los cimientos es el momento de la obra en que la construcción está más expuesta al daño por avenidas del río. La única medida efectiva fue planificar la obra en el periodo del año en que las inundaciones son menos previsibles y, dado el caso, no acopiar materiales y maquinaria en las zonas con más riesgo. Para la construcción del tablero las ocupaciones de la zona inundable fueron breves y con maquinaria fácil de trasladar.

3. INNOVACIONES QUE MEJORAN LA CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE PUENTE El proyecto de este puente se ha beneficiado de innovaciones cuya suma ha conducido a un resultado satisfactorio desde el punto de vista económico y técnico. En primer lugar se ha hecho uso de una configuración de la calzada en forma de dos tableros independientes cuya anchura individual es de 11.90 metros. En general, la solución para dar sostenimiento a esta anchura es el uso de cajones o el uso de tres vigas longitudinales. Los cajones se descartaron desde el principio ya que son difíciles de transportar completos a obra y requieren grandes longitudes de soldadura y mucha rigidización en comparación con los puentes de vigas. Se barajó el uso de tres vigas longitudinales, sin embargo, se aceptó el uso final de sólo dos vigas para evitar pilas aparatosas con dinteles o con muchas columnas. Así en cada alineación de pilas sólo se necesitaron dos apoyos por tablero y, en total, tres pilas por alineación, la central recogiendo un apoyo de cada tablero. Las visuales bajo el puente quedan escasamente limitadas por los elementos de excesiva presencia que podrían haber sido las pilas y, como es lógico, unas pilas más simples son más baratas y simplifican la construcción.

Fig. 13 Estructura de sostenimiento a base de vigas longitudinales en el borde del tablero y vigas transversales a todo lo ancho.

Se comprende que usar sólo dos vigas longitudinales donde normalmente se usan tres obliga a mayor gasto en acero, es decir, a mayor canto o a mayores espesores de chapa, tanto en vigas longitudinales como en transversales. En contraposición el número de intersecciones longitudinal-transversal es menor, es decir, son menos uniones, soldaduras, tornillos y rigidizadores. Aquí la economía que entra en juego depende del grado de automatización que alcance el taller metálico. En este caso concreto se han conseguido unos grandes rendimientos en la fabricación al disminuir intersecciones. En resumen, se ha elegido un intereje entre vigas longitudinales de 11.30 metros y entre vigas transversales de 5.00 metros. El hueco entre esas vigas se cubre con amplias prelosas de 5.00 metros de luz colocadas en sentido longitudinal. Como se aprecia las vigas longitudinales de este puente bijácena se sitúan justo en los bordes del tablero. Esta es una segunda innovación, muy poco usada, pero permitida por la normativa vigente. El reparo inicial de confiar el mecanismo de rasante viga-losa a unos conectadores situados en el borde de la misma losa y, por tanto, poco confinados lateralmente, fue superado al estudiar con detalle esa unión en la que lo principal es añadir una cierta cantidad de acero pasivo abrazando y zunchando el canto de la losa. La solución fue satisfactoria y no mostró ninguna debilidad. Una vez decidido que las vigas se sitúan en los bordes ya no es necesario proveer ninguna prelosa de forma complicada ni ningún encofrado colgante que de forma a los voladizos laterales ya que estos se han eliminado radicalmente. Existe un matiz a esta afirmación ya que por existe un segundo tipo de losa prefabricada que es la que da suelo a las aceras. Esta losa se apoya simplemente sobre los jabalcones y, por tanto, permite, gracias a la velocidad de su ejecución industrializada unos ahorros. Es decir, si existe un voladizo lateral , pero ni se hormigona in situ ni es propiamente resistente, ya que se ayuda de los jabalcones. Finalmente, aunque no una innovación real, si constituye una manifestación de la deseable sintonía entre proyectista y constructor la elección del canto de las vigas longitudinales y transversales. Se ha conseguido, a costa de unos días más de ingeniería, ajustar el canto al máximo de forma que se cumplan dos requisitos:

• Anchura de alas y altura de almas, incluyendo contraflechas, ajustada a las chapas laminadas originales. Con lo que los desechos de acero han quedado en un porcentaje verdaderamente residual.

• Canto máximo posible para responder a los condicionantes de comportamiento dinámico más adecuados al uso mixto peatonal y carretero del viaducto.

De esta manera se ha conseguido evitar el uso de otras soluciones, casi siempre poco económicas por la complicación en ejecución global.

4. CONCLUSIONES A modo se conclusión se remarca la importancia de los siguientes hechos que han sido las bases sobre la que se fundamenta este proyecto:

• Salvar la integridad y continuidad de la Zona de Protección Especial. • Evitar desmontes que corten el tejido urbano en el entorno del Hospital San Pedro. • Evitar daños hidráulicos en las avenidas del río Iregua. • Minimizar expropiaciones y afecciones. • Mantener las cuencas visuales. • Integración paisajística sensible. • Economía de recursos y costes de construcción ajustados gracias a una ingeniería contínua.

Todo ello pensamos que se conduce a una manera de construir puentes bijácena mixtos que tiene los siguientes beneficios:

• Industrialización máxima y obra in situ mínima. • Comportamiento estructural correcto. • Calidad estética alta. • Coste competitivo por metro cuadrado frente a sistemas de vigas prefabricadas.

En resumen, el proyecto del propio puente se ha beneficiado de innovaciones pequeñas, pero que mejoran enormemente todo el proceso, cuya suma ha conducido a un resultado muy satisfactorio.