Construcción de Puentes – El justo equilibrio entre seguridad y estética

Para llegar desde los simples puentes de madera prehistóricos hasta los robustos puentes actuales, algunos con varios kilómetros de largo, han debido transcurrir más de dos milenios. La intención sigue siendo, sin embargo, la misma: salvar obstáculos y unir zonas físicamente separadas.

Desde la más remota antigüedad, y por los motivos más diversos, el ser humano ha inventado infinidad de medios para salvar obstáculos geográficos. Los primeros y más sencillos fueron los utilizados para salvar el curso de ríos pequeños: desde una presa de piedras amontonadas hasta troncos de árboles caídos podían servir para pasar al otro lado. A medida que las distancias que había que atravesar se hacían mayores, las técnicas iban mejorando. Los romanos, grandes viajeros, desarrollaron mucho los métodos de construcción de puentes tanto de madera como de piedra. La solidez de estos últimos queda irrefutablemente demostrada por la abundancia de sus restos: piénsese en los puentes de Alcántara (Cáceres, España), Gualdalquivir (Córdoba, España), Gard (Francia) o Santo Ángel (Roma)-. El arco de medio punto con bóvedas construidas con grandes piedras sillares fue su estilo más generalizado.

La ventaja de la piedra frente a la madera pronto resultó evidente. Tras el esplendor romano, en la Edad Media, los puentes se caracterizaron por su irregularidad: las piedras, tanto de sillería como de mampostería, se acumulaban sin mucho esmero formando grandes pilas y arcos desequilibrados de forma ojival. El resultado era unos puentes menos robustos y estéticos. La tendencia de la época se consumó en un estilo tendente a la monumentalidad más que a la belleza. Llegado el siglo XVIII, apareció un tipo de arco que, lateralmente, estaba formado por varias circunferencias trazadas desde distintos centros que se cortaban.

En el siglo XIX llegaron los grandes avances constructivos. A principios del siglo XX, surgió la figura del ingeniero de caminos, canales y puertos. Comenzaron a construirse grandes obras públicas y, en particular, grandes puentes, aún de sillería y mampostería o, en algunos casos, de ladrillo. Pero la verdadera revolución llegó con el ferrocarril, a mediados del XIX. Las líneas férreas exigían tener poca inclinación y ser lo más rectas posible, por lo que, a menudo, había que salvar numerosos obstáculos. De ahí surgió la necesidad de construir puentes pero, sobre todo, de hacerlos mayores y más económicos: la solución fue, primero, el acero y, luego, el hormigón armado. Ya por entonces comenzó a fabricarse algún que otro puente colgante.

El ingeniero Sejourne dio un gran impulso al proponer sustituir las bóvedas continuas dispuestas a lo ancho del puente por arcos paralelos en los frentes. Con ello resultaban unos puentes mucho más económicos y ligeros. A principios del siglo XX, el hormigón pretensado –que incluye en su interior una armadura de barras de acero- compartía un puesto de privilegio junto al hormigón armado y al acero en el tendido de puentes.

En el proyecto de construcción de un puente, lo más frecuente es la realización de un concurso regional o nacional en cuyas normas se incluyan las principales características que debe poseer la construcción: anchura del carril, tipo de tráfico que va a sustentar, condiciones esperadas de circulación, zonas donde se pueden construir los pilares, condiciones de la navegación por debajo del puente –caso de estar éste destinado a cruzar un río-…

Cumplidas todas estas normas administrativas, y una vez resuelto el concurso, los ingenieros comienzan la planificación del puente. Primero, se realizan cálculos aproximados y, de acuerdo a la experiencia del constructor y a las condiciones económicas impuestas por el presupuesto, se esboza un proyecto. Así se determina, en principio, si se debe construir un puente colgante o de cables inclinados, cuántos pilares deben levantarse, cuántos de ellos han de ser pilares portadores y si han de ser de acero u hormigón, si el tablero debe ser de hormigón pretensado o no….

Tras esta primera fase viene la definitiva del diseño del puente. Se establece un modelo de cálculo en el que puedan simularse los efectos que sobre el puente tendrán las diferentes condiciones –cambios bruscos de temperatura, fuerza del viento, cargas y esfuerzos imprimidos por el tráfico…-. Así, por ejemplo, en los puentes-carretera, la densidad de la calzada, entre otras características, se fija en función de las fuerzas que el tráfico va a imprimir sobre ella. Para determinar dicha densidad, se modelizan los vehículos típicos que lo van a atravesar –por ejemplo, camiones-tipo de 30 toneladas-. Los puentes-raíl –destinados al paso de trenes-, por su parte, tienen la sobrecarga determinada en función de trenes-tipo de unas 25 toneladas. Además, la altura del puente depende de su posible ulterior electrificación.

También existen unas condiciones rigurosas impuestas en función del tipo de vía sobre la que pasan. Así, cuando el obstáculo franqueado es una carretera, se imponen restricciones como que el puente no reduzca la visibilidad a los vehículos que lo atraviesan por debajo ni produzca estrechamientos en la calzada. Además, ha de poseer una altura mínima de 4.75 m para las autopistas y 5,5 m para las líneas férreas electrificadas. En el caso de los puentes que cruzan ríos, se imponen más restricciones: la anchura está impuesta por la del lecho del río durante el estiaje, mientras que la altura mínima viene fijada por la crecida anual del río.

Además, hay que prevenir las condiciones contingentes que pueda llegar a padecer el puente: terremotos, choque de un barco contra uno de los pilares o que un avión lo haga contra los cables de sujeción. Se elabora finalmente un modelo en ordenador del puente mediante el cual se estudian todas y cada una de las fuerzas que existen sobre cada elemento, y al que se somete, además, a todo tipo de presiones y flexiones para ver cuáles serían los efectos. Si los resultados de estos efectos no concuerdan con los establecidos por las diferentes normativas y criterios de selección, ha de ser rediseñado, en pro de su seguridad. También lo será si, aun cumpliendo las condiciones mínimas de seguridad, resultara antieconómica su construcción.

Una vez obtenidos los planos y determinados los materiales necesarios y las características físicas del puente, se realizan unas primeras mediciones –referentes, por ejemplo, a los puntos de anclaje de los cables-. Además, como a menudo se proponen ideas nuevas para algunas partes de la construcción, éstas han de ser probadas por separado: por ejemplo, un nuevo tipo de cable o de sujeción debe pasar, antes de ser instalado en un puente real, unas pruebas rigurosas de resistencia y de eficacia.

El resultado final de todo este proceso de proyección es el plano de construcción y montaje. Ya sólo queda llevar a cabo la magna obra de construcción.

Tal vez el mayor problema en la construcción de puentes sea que no pueden ser montados en serie: las condiciones del terreno, del obstáculo que hay que salvar o de la circulación que va a sostener impiden que los métodos de diseño y de construcción puedan ser siempre los mismos.

En los puentes de acero, gran parte del trabajo se realiza en las fábricas: el soldado, el cortado y el ajuste de las piezas, por ejemplo. Tras transportar al lugar las distintas piezas prefabricadas, se procede al montaje de los pilones, sobre los que se colocan, por medio de grúas, las distintas partes del tablero. Otro tipo distinto de grúas –grúas de pórtico- va trasladando las piezas desde la parte ya montada del puente a los siguientes puntos que se van a construir. Los puentes de hormigón, por el contrario, no pueden ser prefabricados: el hormigón ha de fraguarse en el sitio. Para ello, deben montarse andamiajes, armazones y encofrados muy sólidos en lugares no siempre bien accesibles: montañas, ríos… En ellos, se introduce el hormigón hasta su secado, facilitado a menudo mediante baños de vapor de agua.