Comienzo el artículo el 14
noviembre de 2012
FABRICACION DOVELAS CONJUGADAS (SHORT-LINE CASTING), PARA ZONA
ATIRANTADA DEL PUENTE V CENTENARIO SOBRE
EL RIO GUADALQUIVIR EN SEVILLA, ESPAÑA.
Por Raúl López Castellanos
INTRODUCCION:
La decisión de realizar este
escrito surgió unos meses después de mi jubilación, a los 64 años, después de
haber trabajado en mi última etapa laboral en una importantísima empresa
nacional de hormigón prefabricado y siendo el último de todos los que
intervinieron en la fabricación de ese producto.
En el año 1989 se adjudicó a
dicha empresa la construcción del puente del V Centenario sobre el rio
Guadalquivir en Sevilla. En ese mismo año tuve la suerte de comenzar a trabajar
en ella para sustituir a quien, por problemas de salud, no iba a poder realizar
la fabricación de los elementos prefabricados.
Me contrató una persona que ha
sido posiblemente de las más impulsoras del prefabricado en España y espero no
le importe le cite aquí: Manuel Burón Maestro, en ese momento Director Técnico
y de Producción de la misma.
Debido a la importancia del
proyecto y al poco tiempo del que se disponía para la ejecución del puente, (tenía
que ponerse en servicio a finales del 1991), decidió que me dedicara
exclusivamente a poner en marcha la fabricación de los segmentos de la parte
atirantada (dovelas) en la factoría de la provincia de Madrid. Los viaductos de
acceso, que eran vigas pretensadas de grandes luces, se fabricarían en la de la
provincia de Sevilla.
Aunque el puente del V Centenario
se basaba en otro puente fabricado unos años antes, la verdad es que tenían
poco en común: iba a ser de más anchura, con dos pilas en lugar de una y como
debía permitir el paso de barcos por el rio, su alzado debía ser parabólico.
Manuel Burón me dio las directrices
a seguir de manera verbal y escrita en unos cuantos folios durante varias
tardes. Estudiamos los puntos principales que debían seguirse para que las
dovelas encajaran perfectamente y cuidamos todos los detalles. Me hizo ver que
el resultado lo veríamos cuando se realizara el montaje y poco podíamos hacer
en ese momento si las piezas no estaban correctamente fabricadas. Además el
montaje del puente se realizaba por las dos pilas simultáneamente y llegaría un
momento que se encontrarían en la clave. Si la ejecución no era correcta habríamos
fracasado, por ello mi dedicación al trabajo fue intensa durante los casi dos
años que duró la aventura. Sí es verdad que después de todas esas directrices y
consejos me dejó hacer; nunca me impuso como debía actuar; donde debía adquirir
los equipos, en absoluto. Estoy convencido que me observaba desde lejos pero
confiando plenamente en mi trabajo y eso me motivaba.
El proceso que a continuación expongo
es únicamente la ejecución en fábrica de las dovelas con sus puntos de anclaje
de los tirantes. En dicha fabricación trabajaron casi 50 personas:
ferrallistas, montadores de moldes, carretilleros, electricistas, hormigoneros,
etc., además del equipo de topografía de la fábrica, encargados y jefe de
fábrica. Todos perfectos conocedores de su oficio.
Como reconocimiento a la labor
desarrollada, la empresa organizó una visita al puente terminado para que todos
los integrantes de su ejecución pudieran valorar el trabajo realizado.
PREPARACION:
Los planos de armaduras que la Oficina Técnica
elaboraba tenían que ser interpretados por el personal de ferralla. Manuel
Esteban fue la persona que mantuvo un contacto muy estrecho entre ambos
departamentos y comprobaba que las barras representadas en los planos pudieran
ser realmente elaboradas y encajadas en el conjunto de la armadura,
garantizando el paso del hormigón y los vibradores de agujas por toda la
dovela. Además, como en aquellos momentos no disponíamos de ordenadores PC, los
cálculos que necesitábamos para la fabricación había que hacerlos con
calculadora. Cuando dichos cálculos eran muy complejos, había que recurrir a él
para que los consiguiera de los ordenadores de la O.T .
El trabajo en equipo fue
fundamental y todos los integrantes de la empresa se volcaron para poder
realizar la obra.
En los siguientes dibujos se
pueden observar la composición de la zona atirantada del puente.
SECCION TRANSVERSAL Y ALZADO DEL PUENTE
DESCRIPCION DEL PUENTE:
Dicha zona se compone de 4 dovelas
de L=6m (sin tirantes) sobre la pila, 88 dovelas de L= 5m con tirantes y 88 de
L= 7m sin ellos (continuación de las de 5m).
Prácticamente todas las dovelas son
diferentes entre sí. Las de 5m por la diferente inclinación de los tirantes en
uno y otro sentido y las de 7m por la composición de la armadura, el cambio de
las vainas del postesado longitudinal, cambios de sección, etc. Además las
dovelas de un lado del puente son simétricas con las del otro lado y dentro de las
que se atirantan desde la misma pila también existen diferencias entre ellas por tener una directriz
diferente.
Las dovelas de 5m de un lado se
unen con las del otro con las vigas riostras, luego,
cada 12m, el tablero lleva una viga transversal de este tipo. Estas vigas a su
vez se unen entre sí con otras y sobre todas ellas se colocan placas. Todo
junto se hormigonaba formando la losa.
La primera labor consistió en
numerar las dovelas una a una y prever en qué molde se tenía que fabricar.
Las barras salientes de las
dovelas se entrelazaban con las del resto de la losa del tablero antes de
hormigonar ésta. Para facilitar el transporte de las dovelas, se fabricaron con
las barras salientes hacia arriba para luego grifarlas en obra, una a una.
Estas barras tenían una posición muy definida.
ELABORACION DE LA ARMADURA :
ARMADURA DE UNA DOVELA DE 5m
Los cercos y barras llegaban a
los útiles ya terminados desde las mesas de doblado, identificados uno a uno.
En la parte superior de la
armadura y por el lado que contactará con la losa interior, entre dovelas, del
tablero, se colocaban unos peines para asegurar la posición requerida de las
citadas barras salientes.
En las armaduras de las dovelas
de 5m había que acoplar además los tubos con la inclinación adecuada del
anclaje del tirante, por lo cual, una vez terminada la colocación de los cercos
se instalaba por el interior y en un lugar prefijado, una mesa-cuña de chapa
que daba la inclinación del tirante. Esta cuña tenia marcada la posición
inferior del tubo. Por la otra punta del tubo ( y por el exterior) se instalaba
un puente que le fijaba, posicionándolo adecuadamente. Las dimensiones, tanto
de la posición inferior como la superior venían reflejadas en los planos
suministrados por la O.T. Todo
este trabajo era importante que se realizara con precisión, pues la posición del
tubo era la posición del tirante del puente y una vez montada la armadura en su
conjunto era muy difícil realizar cualquier cambio. La labor de topográfica fue
muy importante en esta fase del trabajo. La posición definitiva del citado tubo
se realizaría en el molde.
En el útil se terminaba por
completo la armadura. Se instalaban las vainas de postesado en sus posiciones
adecuadas, las chapas y tubos del postesado provisional del montaje, abajo y
arriba, las chapas y perfiles de apoyo de las vigas riostras, las horquillas de
elevación de las dovelas terminadas. En definitiva, todo preparado y comprobado
para introducirse en el molde metálico. La armadura se armaba soldándola con
electrodo.
Los útiles de ferralla fueron
imprescindibles. En primer lugar, para tener acceso a todo alrededor de la
pieza y poder soldar con facilidad. Segundo, porque se podía ir adelantándo
armadura y almacenarla, revisarla y dar la conformidad. Tercero, para aumentar
la producción no interfiriendo con el molde. Pero eso sí, hubo que asegurarse
que las dimensiones de los útiles eran coincidentes con los moldes y verificar
los recubrimientos exigidos por la
O.T .
Se puede decir que la perfecta
elaboración de la ferralla facilitó muchísimo la fabricación de las piezas.
MOLDES Y APOYOS DOVELAS
SEPARADORAS:
PLANTA DE MOLDES Y PLACAS APOYO
DOVELAS SEPARADORAS
Se instalaron dos líneas de
moldes, una para cada lateral del puente y los moldes eran simétricos entre sí.
El sistema de hormigonado
utilizado fue el de dovelas conjugadas (short-line casting), o sea, una vez
hormigonada la dovela se trasladaba al lugar donde se fabricaba la siguiente y
hacía de separadora de esta, por tanto se la llamaba dovela separadora. Como se
ha dicho más arriba y para que no hubiese confusión cada molde tenía un número
asignado y en los planos de las dovelas se indicaba en qué molde había que
fabricarlas así como la dovela separadora que le correspondía.
Los moldes eran metálicos,
formados por uno exterior fijado al suelo y otro interior en forma de carro que
discurría por unos carriles colocados en el suelo.
Los moldes, además de que eran
robustos, hubo que cuidarlos mucho porque las piezas fabricadas eran vistas en
los laterales y la parte inferior. Se necesitaba por tanto un buen acabado de
las mismas.
Al haberse diseñado las dovelas transversalmente
con inclinación en las caras, el molde exterior no tenía por qué desmontarse.
Solo era desmontable la zona donde se colocaban las chapas de apoyo de la viga
riostra de las dovelas de 5m.
En la parte anterior o posterior
del molde exterior, según sentido del montaje de las dovelas, se colocaban las placas
de apoyo de la dovela separadora. En ellas se conseguía inclinar la dovela y
así dar la forma poligonal que exigía el puente.
MOLDE DOVELA 7m Y PLACAS DOVELA 5m
El procedimiento era el
siguiente:
Verificábamos que las cunas más
cercanas al molde estuvieran en línea con la solera del molde y de esta manera
estábamos seguros de la continuidad por la parte inferior de las dovelas.
Con la dovela elevada por el otro
extremo se iban colocando o quitando chapas de calzo en las cunas traseras
según los cálculos previstos.
Con ayuda del topógrafo se verificaba
que las medidas proporcionadas por la
O.T. eran las correctas.
Asegurábamos que la longitud
total de las dos dovelas era de 12m exactos (un margen de error de +/- 2mm).
Era muy importante verificar
también que las dos dovelas no estaban contorsionadas entre sí sobre el eje
longitudinal. NOTA: Supongamos que una
pieza está girada con relación a la otra un ángulo muy pequeño y todas están de
la misma manera acumulando ese ángulo, al cabo de 22 uniones el ángulo sería tan
grande que complicaría el encaje en el encuentro de los dos ramales, y todo
esto en el montaje del puente, sin posibilidad de reaccionar.
DOVELA SEPARADORA 5m SOBRE PLACAS EN
MOLDE DOVELA 7m
Obsérvese las placas fijas
laterales del lado exterior del puente, las placas con husillos del lado
interior para empujar la dovela hasta las primeras y el empujador para
conseguir la longitud total de 12m.
Los carriles eran para desplazar
sobre ellos los moldes interiores.
Puede verse también que el tubo
del tirante estaba sin hormigonar. Se hormigonaba después en el parque de
acopio.
FABRICACION:
En primer lugar se fabricaron las
4 dovelas que iban encima de las pilas. Estas no llevaban tubos y eran de 6m de
longitud. Se aprovechó un molde de los de longitud 7m colocando los testeros a
la medida adecuada y por los dos lados. Estas eran las primeras piezas y
llevaban los moldes testeros para formar llaves de unión hembras en los dos
extremos, tanto en los laterales como arriba y abajo. Los moldes interiores
hubo que fabricarlos específicamente para estas dovelas.
El proceso de fabricación fue el
siguiente:
Una vez aplicado el desencofrante
a la chapa del molde exterior y la solera, se trasladaba la armadura en su
conjunto desde el útil por medio de un pórtico y colgada de un balancín. Con
los distanciadores en la armadura se garantizaba
el recubrimiento de hormigón. Al llevar el molde exterior los mismos peines de barras
salientes que el útil de ferralla, nos asegurábamos también que todas entraban
en las ranuras. Después se tapaban las partes de las ranuras para evitar la
salida de la lechada.
A continuación se colocaban los
moldes testeros fijándolos al molde exterior y a la bancada a través de
tornillos, cuya posición había sido comprobada previamente. Estos testeros
llevaban los agujeros para las vainas del postesado longitudinal del puente, permitiéndolas
salir unos 5cm y así garantizar que el hormigón no entraba y no las obstruiría.
Por el interior de dichas vainas se introducían unos tubos rígidos que
mantenían su posición a todo lo largo, además de por la propia armadura. Si las
vainas no eran de directriz recta y hacían curvas, se introducían tubos rugosos
elásticos o sogas con nudos en lugar de tubos rígidos. Todo para asegurar que
no entraba lechada por el interior de las mismas.
Como en el montaje se colocaban
unas juntas tipo tórica entre las dovelas coincidiendo con las vainas, hubo que
soldar en los testeros unos aros que realizaran los alojamientos de las tóricas.
Después de asegurarse que la
armadura, las vainas y los testeros estaban correctamente colocados, se
procedía a introducir los moldes interiores, uno por cada lado, fijándolos a
los testeros. Estos moldes eran unos carros con ruedas que se desplazaban sobre
unos raíles y no estaban cerrados por debajo, de tal manera que al hormigonar
se podía ver que no se producían coqueras en la tabla inferior.
Por último y antes de proceder al
hormigonado se colocaban los moldes de los dados para los postesados
provisionales (tanto en la tabla superior como la inferior).
La dovela se comenzaba a llenar
por un extremo hacía el otro y por los dos lados. Se procuraba que el hormigón
estuviera un poco duro para que no fluyera por abajo según se iba llenando. Siempre
dentro de las normas establecidas por el Departamento de Calidad.
Se utilizaban solo vibradores
internos pues no había zonas que estuvieran fuera del control visual. Solo
había que tener especial cuidado por debajo de las vainas.
Pasado un tiempo establecido,
dependiendo de la temperatura ambiente y por la propia experiencia se comenzaba
a quitar los peines de las barras salientes. Si eso no se hacía enseguida,
cuando se endureciera el hormigón resultaría muy difícil quitarlos.
Se realizaban unas marcas en
ambos extremos en la parte superior de la dovela, junto a los testeros y
coincidiendo con el eje longitudinal de las dovelas, que servía como referencia
topográfica en el montaje en obra.
También se soltaban los tornillos
de los moldes interiores. Más tarde se cerraban estos y se desplazaban por los
carriles. Por último se soltaban los testeros y se apartaban.
Con un solo pórtico la dovela era
elevaba y se trasladaba para dejar espacio a otra fabricación. La dovela de 6m
se convertía en separadora de dos dovelas de 7m (una de cada lado de la pila).
Cuando llegaba el momento se llevaba a las placas de apoyo del molde de 7m y se
procedía como se ha indicado anteriormente, con la única salvedad que la
longitud total era de 13m en lugar de 12m.
La fabricación en el molde de 7m
era de forma similar:
Aplicar desencofrante de la chapa
del molde; colocar distanciadores de la armadura antes de introducirla en el
molde; introducir la ferralla en el molde cuidando las barras salientes
superiores en los peines; colocar testero opuesto a la dovela separadora e
introducción de los tubos para las vainas longitudinales.
Después se introducía el molde
interior por el lado opuesto a las cunas de la dovela separadora.
Por necesidad del proyecto en algunas
dovelas de 7m era necesario introducir moldes interiores por ambos extremos. Una
vez fijados los moldes interiores, se elevaban las ruedas de los carros para
poder colocar la dovela separadora.
Cuando el molde interior estaba colocado
se acoplaba la dovela separadora aplicando en el canto de la misma un producto
que impidiera su unión permanente con el hormigón de la nueva pieza. Se
procedía a realizar los reglajes en la dovela separadora como se ha indicado más
arriba. Los tubos de las vainas se empujaban para que se introdujeran en los
orificios de la dovela separadora. Se colocaba un cerco cubre-juntas entre el
molde interior y la dovela separadora y se montaban los moldes perimetrales de
los dados de postesado provisional, quedando todo listo para proceder al
hormigonado.
Se comenzaba el hormigonado por
el extremo de la dovela separadora y observando que no fluyera mucho por la
parte inferior. Todo como ya se ha indicado.
Como en la anterior dovela,
cuando el hormigón estaba un poco duro se quitaban los peines de las armaduras
salientes y en un castillete colocado estratégicamente en línea y fuera de la
zona de trabajo, se instalaba el elemento topográfico que realizaba la marca en
la parte superior de la dovela hormigonada.
Se apartaba la dovela separadora
elevándola con un pórtico y se procedía a desmoldar la dovela fabricada. Esta
dovela pasaba a las cunas del molde de dovela de 5m.
MONTAJE DE DOVELA DE 5m
(Obsérvese que las ya montadas encima
de la pila son la de 6m y las de voladizo son de 7m.)
Para fabricar las dovelas de 5m
el proceso era bastante más complicado. La exactitud que exigía la posición del
tubo del tirante así lo requería.
Como en las otras, se introducía
la armadura en el molde exterior. Pero como llevaban las chapas, perfiles
metálicos y vainas de las vigas riostras, era necesario que el panel del molde de
ese lado fuese desmontable. De hecho ese panel venía junto con la ferralla
desde el útil; así el trabajo en el molde se acortaba.
Los moldes interiores en estas
dovelas siempre fueron en dos partes introduciendo uno por cada lado.
Como se puede observar en la
primera fotografía, el espacio interior de la dovela de 5m era muy pequeño y
por él se realizaba la operación más compleja: uno de los moldes interiores
llevaba una zona donde se asentaba la chapa base para el amarre del tirante; en
esa chapa, perpendicular al tubo, era la que proporcionaba su posición y
siempre era distinta de una dovela a otra, pero aquí sí era necesaria su
exactitud.
Se unían por el interior los
moldes entre sí y se fijaban a los testeros; se posicionaba la dovela
separadora de 7m.; se introducían los tubos en las vainas; etc. Todo igual a
las anteriores, pero antes de hormigonar se realizaba la operación de
aseguramiento de la posición del tubo y placa de fijación del tirante, como
sigue:
En la zona interior del tubo del
tirante se fijaba un artilugio del que pendía una plomada. Con ayuda de unos
carros como el cabezal de un torno, se tomaban medidas de la posición de dicha
plomada en los tres ejes, relacionándolos a un punto prefijado de la solera del
molde y se cotejaban con las medidas teóricas previamente calculadas.
Por el exterior se instaló un
pequeño puente que nos daba también la posición relativa del tubo en la parte
superior. De esta forma podíamos sacar los ángulos reales del tubo y comprobarlos
con los teóricos.
Las diferencias que se observaron
en todas las dovelas fueron tan pequeñas que siempre se solucionaron con el
escaso movimiento que previmos en el útil de ferralla. Si no hubiesen sido
aceptadas por el Departamento de Calidad, el trabajo habría sido ímprobo:
desmontar todo, llevar de nuevo la armadura al útil, modificar la ferralla,
volver a realizar las operaciones, parada del personal de fabricación, etc. Mucho tiempo perdido y mucho dinero gastado.
Después de asegurar que todo
estaba en condiciones, se procedía al hormigonado de igual manera que las
anteriores pero cuidando mucho más la entrada del hormigón, pues estas dovelas llevaban
más armadura en la zona de la cuña y en los perfiles de la viga riostra; por
tanto menos espacios para el paso del hormigón. El llenado de estas dovelas
llevaba más tiempo que las de 7m. al ser importantísimo el control para que no
hubiera coqueras durante el hormigonado.
Como en las anteriores era
necesario quitar los peines, realizar topográficamente las marcas en la tabla
superior de la dovela, retirar la dovela separadora, desmoldar y sacar los
carros interiores, etc.
En estas piezas había que desatornillar
el panel del molde exterior correspondiente a los perfiles de la viga riostra,
sacar la dovela y por último retirar el panel de los perfiles para trasladarlo
al útil de armadura.
La dovela pasaba después como separadora
a las placas de apoyo del molde de 7m correspondiente. Más tarde iría al parque
donde antes de apilarla se hormigonaría la parte superior del tubo, formando el
mogote o anclaje.
ACOPIO EN EL PARQUE:
La organización del parque de
acopio fue muy importante. Se marcaban todas las dovelas según un plan previsto
y se apilaban pensando en el momento del montaje, pues la fabricación duró
alrededor de un año y el montaje mucho menos. Se realizó un plano de planta del
parque con la posición de acopio y la situación real de las piezas, que
permitiera tenerlas localizadas para el día de su carga.
Además las primeras dovelas
fabricabas iban a ser también las primeras en salir, por tanto no era cuestión
de ponerlas una encima de otra sin orden. Y por otro lado al ser una cantidad
enorme de piezas, era imprescindible apilar una encima de otra.
No hay que decir que la logística
de envío a la obra tuvo también su complejidad.
DOVELAS DE 5m EN OBRA LISTAS PARA SER
MONTADAS.
En esta fotografía pueden verse
los perfiles de apoyo de las vigas riostra y las vainas de postesado
transversal del puente, así como las barras salientes superiores.
Se puede ver también que los
tubos estaban ya hormigonados formando el anclaje o mogote. Una vez en el
parque de acopio y antes de apilarlas se colocaba un molde. Este molde estaba
formado por dos paneles en L que cortándolos en cada caso se adaptaban a la
inclinación requerida y se hormigonaba.
DETALLE DE DOVELA 5m MONTADA EN EL
PUENTE
Puede verse el tirante acoplado, los
dados de postesado provisional y trompetas de postesado longitudinal del puente.
Se observa también la viga riostra con los asientos de las vigas doble te.
Tal fue la exactitud del montaje
de los dos ramales que, al parecer, la dovela de clave metálica que, en
principio, iba a tener una longitud adecuada para facilitar el ajuste del
cierre del tablero, resultaba innecesaria y se decidió ampliar la parte de
dovelas de hormigón, para así construir la dovela metálica más corta.
COMENTARIO
Para ilustrar este escrito he
rebuscado por donde he podido. He abierto más de 100 páginas de internet y he
llegado a una conclusión, aunque me gustaría estar equivocado:
Este puente ha sido poco
publicitado. Solo he visto, como excepción, un artículo de la revista Obras
Públicas en su nº 3312, del cual he recopilado algunas ilustraciones, pero era
julio del 1992. A
partir de esa fecha no he encontrado nada que pueda utilizarse como pedagógico
para futuras ocasiones.
El debate actual sobre la
necesidad del puente, su altura, anchura y longitud, sus condiciones de
servicio incorporando, actualmente, un carril reversible…..no debería ocultar
una obra tan espectacular.
Por mi condición técnica, no sé
si soy la persona que debe hacer el panegírico de una obra. Pretendo solo hacer
ver la complejidad que hubo en su fabricación y el interés de un procedimiento
de construcción que se manifestó como muy competitivo.
He trabajado en la construcción
35 años y de ellos en el prefabricado 23, coordinando la ejecución en fábrica
de obras muy variadas y muy importantes. Además de puentes con sus pilas y
dinteles, pantalanes, estadios de futbol, centros comerciales, edificios
industriales, etc., pretensado, postesado y armado. Algunas de ellas obras muy
complejas, pero, la parte atirantada de este puente del V Centenario ha sido la
obra más espectacular, por su laboriosidad, exactitud y coordinación de las que,
por suerte, he participado.
Con este escrito intento
contribuir para que más adelante se construyan puentes similares, aquí en España o en
cualquier otro lugar. Solo esa es la razón que me ha movido a escribir este artículo.
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