Ingeniería en las alturas: viaducto Álvaro Mutis

Los Puentes 20 Calzada Izquierda y Calzada Derecha – Puentes Álvaro Mutis Jaramillo, constituyen unos de los viaductos más modernos de Colombia. La estructura de los viaductos fue construida bajo el sistema de voladizos sucesivos, que permite contar con luces más amplias, lo cual disminuye de manera importante los impactos ambientales por la menor cantidad de pilas necesarias para su ejecución. Los nuevos puentes son parte de la vía "Segunda Calzada Ibagué - Cajamarca", con una longitud total estimada origen-destino de 35,10 kilómetros y cuyo recorrido discurre íntegramente en el departamento del Tolima, Colombia. El proyecto APP GICA, une al municipio de Girardot, con la ciudad de Ibagué y el municipio de Cajamarca. Este, hace parte del proyecto de la transversal Buenaventura — Cúcuta, eje primordial para la competitividad del país, aportando al desarrollo productivo del país. Las obras consisten en la construcción de una segunda calzada entre Ibagué y Cajamarca, su operación y mantenimiento, y la operación y mantenimiento del sistema vial Variante Chicoral, Variante Gualanday, Gualanday - Ibagué, Gualanday - Espinal, Variante Picaleña, Ramal Norte y Trazado existente. “El proyecto APP GICA presenta un avance ejecutado de 53%. Tiene una inversión en obras de 1,8 billones de pesos (cifras Capex a diciembre de 2022), una longitud total de 180 km y ha generado durante su construcción 6.900 empleos”, señalan a Revista Carreteras Pan-Americanas desde la Agencia Nacional de Infraestructura de Colombia (ANI). El proyecto se divide en tres Unidades Funcionales (UF), las cuales, de forma general tienen como alcance:

Unidad funcional 1

Con una longitud de 15 kilómetros, que comprende la construcción de la segunda calzada entre Combeima – Boquerón denominado Tramo 1, construcción de la calzada izquierda en el sector Variante Boquerón mencionado Tramo 2, y construcción de la calzada izquierda entre Boquerón y Cocora el cual corresponde al Tramo 3. Desde el día 02 de octubre de 2021, la Unidad Funcional 1 se puso en funcionamiento a los usuarios. Sobresale entre las obras emblemáticas el diseño y construcción del Puente 20 Calzada Izquierda – Puentes Álvaro Mutis Jaramillo, con una longitud de 763 metros y una altura de 88 metros, puesto en servicio en octubre de 2021.

Unidad Funcional 2

La Unidad Funcional 2 discurre entre los sectores Cocora y el Paso Urbano de Cajamarca, que comprende una longitud de 20 kilómetros aproximadamente y tiene como objeto la construcción de la calzada derecha de los Tramos 2 y 3 “Boquerón – Cocora”, construcción de la segunda calzada del Tramo 4 “Cocora – Cajamarca”, refuerzo del puente existente Cajamarca, y Rehabilitación Paso Urbano Cajamarca. A la fecha se encuentra ejecutada la Calzada Derecha de los Tramos 2 y 3, y en ella se contempló la construcción del Puente 20 Calzada Derecha – Puentes Álvaro Mutis Jaramillo, con una longitud de 833 metros y una altura de 98 metros, que fue puesto en servicio en marzo de 2023, con una inversión aproximada de 65 000 millones de pesos.

Unidad funcional 3

El 12 de marzo de 2022 se recibió el sistema vial Variante Chicoral, Variante Gualanday, Variante Ibagué, Tramo Ibagué - Espinal, Tramo Cajamarca – Ibagué, Variante Picaleña, Variante Norte de Ibagué, para ejecutar actividades de operación y mantenimiento. Lee también ► Tres obras viales de envergadura en Panamá

Desafíos constructivos

La construcción de los Puentes 20 (Calzada Izquierda y Derecha) – Álvaro Mutis Jaramillo, y en general todos los puentes construidos en el Proyecto APP GICA, tuvieron el reto de la ingeniería, por ser construidos en voladizos sucesivos. Estos se refieren esencialmente al control de niveles para garantizar el perfil del diseño. Este control de niveles tiene tres etapas críticas en cada una de las 300 dovelas aproximadas que se construyeron; estos tres niveles son: (i) el nivel de armado de la formaleta, (ii) el nivel después de la colocación del concreto y (iii) el que es aún más crítico, la contraflecha necesaria de aplicar en la dovela después de fundida por medio de los cables de tensionamiento. A partir de aquí, se repitió el mismo proceso una y otra vez, lo que requirió un estricto control topográfico, no solo la participación de topógrafos e ingenieros, sino la participación total de las cuadrillas asignadas en cada dovela. Esta es una rutina en la construcción de voladizos sucesivos que se hizo más crítica en la construcción de los Puentes 20 (Calzada Izquierda y Derecha) – Álvaro Mutis Jaramillo, por la gran altura de trabajo, los cambios de temperatura entre el día y la noche, y los vientos en el cañón en algunas horas del día. La ejecución de esta obra redujo la superficie de contacto con una menor afectación a los recursos naturales, ya que no se ejecutaron grandes cortes y se disminuyó considerablemente la afectación al ecosistema de montaña, lo cual contribuyó a que el componente biótico no se viera alterado de forma directa y por el contrario se promovió la recuperación natural del entorno presente en la zona, siempre con el acompañamiento y soporte ambiental de la Autoridad Ambiental Regional que para este caso fue Cortolima.

Puentes

Para ambos puentes, y estudiando la topografía, el alineamiento vial, las condiciones hidráulicas y las facilidades constructivas, se consideró como alternativa óptima un puente con viga cajón postensada de altura variable. El Puente 20CI (Calzada izquierda), tiene una longitud total de 763 metros distribuidos en 9 luces con 10 apoyos, consta de vigas cajón de altura variable construidas por el método de dovelas por voladizos sucesivos. La estructura cuenta con nueve luces de 35 m, 60 m, 35 m, 40 m, 83 m, 168 m, 170 m, 128 m y 43 m. Se planteó para las primeras luces, un tablero conformado por tres vigas postensadas con doble tensionamiento de 2,25 m de altura y patines de 0,62 m, bajo un sistema de apoyo a media-madera y conexión de vigas apoyadas por ménsulas en la segunda luz, soportando una losa de concreto reforzado de 10,30 m de ancho y 0,20 m de espesor. La luz 4 está conformada por un tablero de tres vigas postensadas con doble tensionamiento de 2,25 m de altura y patines de 0,62 m, simplemente apoyadas en los apoyos intermedios, soportando una losa igual a la anterior. Para el estribo del eje 1 se plantearon dos pilotes como apoyo del asiento del estribo, estos tendrán 1,50 m de diámetro de fuste por unos 17 m para luego pasar a una campana de 2 m de diámetro y 1 m de profundidad, sumando en total 18 m de longitud. Para el estribo del eje 10 se plantearon tres pilotes como apoyo del asiento del estribo, estos tendrán 1,50 m de diámetro y 21 m de longitud. Para el eje 2 se tienen dos pilas de 2 m de diámetro como apoyo de una viga cabezal (apoyo tipo pile-bent) y longitud total de 50,10 m, de los cuales 25 m se encuentran enterrados. Para los ejes 3, 4 y 5 se tienen dos pilas de 2 m de diámetro como apoyo de una viga cabezal y longitudes de 24,40 m, 20,70 m y 21 m respectivamente; éstas están fundadas en dados de 2,00 m de espesor a su vez apoyado sobre tres pilotes de 1,50 m de diámetro y longitudes de 34 m, 32,60 m y 32,60 m respectivamente. Y finalmente para los ejes 6 al 9 se tiene apoyos sobre columnas rectangulares huecas de concreto reforzado con longitudes de 30 m, 76,50 m, 75,60 m y 40 m respectivamente, a su vez apoyadas sobre dados de fundación con espesor de 2,50 m en el eje 6, 2, 80 m en los ejes 7 y 8 y 2,30 m en el eje 9, que descansan sobre 12 pilotes de 1,50 m de diámetro y 33 m de longitud en el eje 6; 12 pilotes de 1,50 m de diámetro y 35,00 m de longitud en el eje 7; 10 pilotes de 1,50 m y 31,50 m de longitud en la zona de caída del talud y 26,00m de longitud en la zona enterrada del eje 8 y 4 pilotes de 1,50m de diámetro y 30,00m de longitud en el eje 9. Lee también ► Tendencias en plantas de asfalto en Latinoamérica El Puente 20CD (Calzada Derecha), tiene una longitud total de 833 metros. La estructura cuenta con seis luces de 105 m, 145 m, 157,50 m, 170 m, 170 m, y 85,50 metros. Cuenta con luces conformadas por una viga cajón postensada de altura variable entre 3,00 m y 8,50 m construida por el método de voladizos sucesivos con losa superior de 10,30 m de ancho y 0,22 m de espesor, losa inferior de 5,00 m de ancho y espesor variable entre 0,40 m y 0,50 m y tabiques de espesor variable entre 0,35 m y 0,50 m., soportando una losa de concreto reforzado de 10,30 m de ancho y 0,22 m de espesor. Para el estribo del eje 1 se plantearon dos pilotes como apoyo del asiento, estos tienen 1,50 m de diámetro y longitud total de 22 m. Para el estribo del eje 7 se plantearon dos pilotes como apoyo del asiento del estribo, estos tienen 1,50 m de diámetro y 17 m de longitud. Para los ejes 2 al 6 se tiene apoyos sobre columnas rectangulares huecas de concreto reforzado con longitudes de 20 m, 20 m, 86 m, 84 m y 20 m respectivamente, a su vez apoyadas sobre dados de fundación con espesor de 2,80 m en los ejes 2 al 6, que descansan sobre 6 pilotes de 1,50 m de diámetro y 30 m de longitud en el eje 2, 4 pilotes de 1,50 m de diámetro y 20 m de longitud en el eje 3; 14 pilotes de 1,50 m de diámetro y 34 m de longitud en los eje 4, 10 pilotes de 1,50 m de diámetro y 24 m de longitud en el eje 5, 6 pilotes de 1,50 m de diámetro y 18 m de longitud en el eje 6.