VIADUCTO CONTINUO DE VIGAS PREFABRICADAS PARA AVE.

Antonio ROMERO BALLESTEROS

José Antonio PÉREZ NARVIÓN

Ingeniero de Caminos

Ingeniero de Caminos

CALTER INGENIERIA Responsable de Puentes

CALTER INGENIERIA Ingeniero proyectista

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Resumen: El objeto de esta comunicación es mostrar el proceso de diseño y las conclusiones del cálculo del tablero del viaducto de Baladres de la Línea ferroviaria de Alta Velocidad, de Madrid a Levante, sobre la Autovía N-330 Sax-Alicante. Palabras Clave: Viaducto, AVE, Tablero, Sismo, Hiperestático, Prefabricado, Pretensado, Interacción, Fases constructivas, Riostra, Bielas y tirantes.

1.

Introducción

Se trata de un viaducto largo con dos partes diferenciadas, una de vanos isostáticos y otra hiperestática separadas por una junta de dilatación, A esta última parte es a la que se refiere el presente artículo. La parte hiperestática consta de 3 vanos de 40-62-40 m y constituye una de las mayores luces de esta tipología (prefabricado continuo) para alta velocidad. El tablero, de 14 metros de ancho, se ha resuelto con una solución hiperestática de 2 vigas artesa pretensadas y postesadas de canto variable, 2.60m mínimo y 4.60 máximo, con una separación de 5m entre ejes de vigas y una losa superior de hormigón in situ postesada en la zona de pilas. Las vigas son prefabricadas y se conectan según proceso constructivo para asegurar el funcionamiento como puente continuo. La conexión se realiza mediante el propio postesado de las vigas y barras pretensadas en las juntas de las distintas fases. En este punto es donde toman importancia el orden y la magnitud de las distintas fases de postesado en las vigas, siendo crítico para el óptimo encaje de la estructura. El viaducto se encuentra en zona sísmica, se disponen topes transversales en todos los apoyos y un único punto fijo longitudinal en el estribo. El desarrollo del método de bielas y tirantes para el dimensionamiento de las riostras transversales en zona de apoyos. La existencia de dos apoyos verticales, dos topes transversales junto con la dificultad de espacio para disponer la armadura entre vigas fue de especial relevancia en el proyecto.

Fig. 1.- Sección transversal del tablero. .

Fig. 2.- Emplazamiento del puente.

2.

Discusión de distintos pretensados y disposición final

Se distinguen 3 tipos de vigas, viga 1 con 29 m de longitud (vano extremo), viga 2 con 22 m de longitud (zona de pila con canto variable) y viga 3 con 40 m de longitud (vano central). El ala inferior tiene 30 cm de canto salvo en zona de pilas donde llega a 60, y las almas son de 18 cm de espesor, 24 cm en zona de pila y 54 cm en la junta para permitir ubicar el postesado de conexión. Una vez elegida la tipología se plantea la cuestión de elegir entre distintas posibilidades de combinar pretensado de vigas con postesado interior y/o exterior y también postesado de la losa superior in situ. Al final se elige la opción clásica de pretensar inferiormente las vigas del puente (salvo la viga de canto variable en la zona de pila), para posteriormente postesar interiormente en la parte inferior las vigas 1 y 3 y postesar la losa superior in situ correspondiente a la viga 2. Se desechó la opción de pretensado exterior por su menor contribución a ELU, peor conservación y porque realiza una peor conexión de juntas que el postesado interior. El resumen de pretensado por viga es el siguiente: - Viga 1: Pretensado inferior Postesado inferior - Viga 2: Postesado centrado

64φ 0.6’’ 2x12φ 0.6’’ 4x9φ 0.6’’

Postesado losa superior 29x7φ 0.6’’ - Viga 3: Pretensado inferior Postesado inferior

90φ 0.6’’ 4x19φ 0.6’’

Dados los esfuerzos, se optó por afinar el dimensionamiento en la zona pésima de pila y dejar un mayor coeficiente de seguridad en el centro del vano principal para tener en cuenta posibles redistribuciones y no apurar el cálculo en exceso.

Fig. 3.- Armadura activa y pasiva de viga.

3.

Procedimiento constructivo

A continuación se describe el procedimiento constructivo que se optimizó para producir las menores tracciones en las vigas durante el mismo.

Fig. 4.- Proceso constructivo del puente.

Fig. 5.- Montaje de las vigas.

Los extremos de las vigas se dejaron dentados para favorecer su unión que se realizó con mortero de alta resistencia y baja retracción, además de una serie de barras pretensadas en función de la unión.

Fig. 6.- Detalle de junta entre vigas.

4.

Riostras transversales

Uno de los aspectos fundamentales del proyecto fue el dimensionamiento de las riostras transversales en apoyos, debido sobre todo a la magnitud del sismo transversal a transmitir del tablero a la subestructura, 650 toneladas en el estribo y 1350 en las pilas centrales. Para ello se realizó un modelo de bielas y tirantes coherente con la transmisión de cargas de donde se obtuvo el armado necesario, teniendo en cuenta además que la riostra se hormigonaba in situ contra las vigas.

Fig. 7.- Modelo de bielas y tirantes de la riostra.

Fig. 8.- Armadura en riostra de E-2.

5.

Cuantías

Para terminar se resumen las cuantías principales del proyecto: - Hormigón 0.66 m3/m2. - Armadura activa 27 kg/m2. - Armadura pasiva 130 kg/m2.