Una carretera con alta complejidad

A través de 33 kilómetros que abarca el proyecto de la Vía Bogotá: Tramo Chirajará – Fundadores, se construyen puentes, calzadas, túneles, retornos, entre otras obras viales, todas bajo una compleja geología que ha marcado la ruta crítica del proyecto a través de la idílica vegetación de montaña andina.

La nueva calzada de uno de los corredores viales más importantes de Colombia, la vía Bogotá–Villavicencio que va desde el sector Chirajará–Fundadores (tercio final) a cargo de la Concesionaria Vial Andina  (Coviandina S.A.S.); contempla la construcción de 32,9 kilómetros que incluye vías a cielo abierto, movilidad local, puentes, viaductos, retornos, estaciones de peaje con cobro automático, túneles, entre otras obras. La concesionaria también administrará, operará y ejecutará el mantenimiento de la carretera Bogotá –Villavicencio, a partir del segundo semestre de 2019.

Desde el 15 de septiembre de 2016, con la firma del Acta de Inicio, se construyen 21 puentes, siete túneles, la ampliación del peaje Pipiral a 14 carriles, el nuevo viaducto Pipiral con 716 m de longitud y el túnel Buenavista II, paralelo al existente, con una extensión de 4,542 metros, considerado uno de los más largos en Latinoamérica.

El trazado

El corredor vial, actualmente en operación y mantenimiento a cargo de la Concesionaria Vial de los Andes (Coviandes S.A.S), se emplaza en el oriente colombiano, el cual conecta a Bogotá con Villavicencio, en una longitud aproximada de 86 km de origen a destino. Este corredor  está dividido en tres tramos: Bogotá–Cáqueza sector El Tablón (Tercio inicial); Cáqueza sector El Tablón–  Guayabetal sector Chirajará (Tercio medio) y Guayabetal sector Chirajará–Villavicencio sector Fundadores (Tercio final).

El proyecto se divide en siete unidades funcionales. La Unidad Funcional (UF) O y M corresponde a la administración, operación y mantenimiento de la calzada existente Bogotá–Villavicencio, cuya longitud total de origen a destino es de 85.6 km y una longitud total de desarrollo de 141 km que incluyen 97 puentes y 23 túneles.

El tramo Guayabetal sector Chirajará –Villavicencio sector Fundadores (Tercio final) se encuentra dividido en UF (unidades funcionales) en donde la UF1 posee estructuras a ejecutar como un túnel de 1.953 m y dos galerías una de 141 y la segunda de 148 m; dos puentes, uno de 105 m y el otro de 120 m y vías a superficie con una longitud de 688 metros.

En la UF2 las estructuras a ejecutar son dos túneles de 552 m y 1.447 m respectivamente y una galería de 358 m; tres puentes de longitudes de 98 m, 65 m y 963 m (Puente 3 Macalito, es la estructura más representativa del tramo); un puente peatonal y vía a superficie de 174 metros.

Continúa el trazado con la UF3, que contempla la construcción de dos túneles, uno de 408 m y otro de 1.670 metros  y una galería de 178 m; cinco puentes de longitudes de 603 m, 68 m, 220 m, 35 m y 25 m, en donde el Puente 4 Susumuco, es la estructura más representativa del tramo; una vía a superficie de 4.582 m y un puente peatonal. La UF4 en tanto, contempla la construcción del puente 7 Pipiral cuya longitud es de 745 m y la vía a superficie de 150 metros. Le sigue la UF5, en base a un túnel con longitud de 220 m; siete puentes cuyas longitudes suman en total 1.143 m; una vía a superficie de 10.280 m (incluye conectores, retornos y accesos) y un puente peatonal.

Cierra el proyecto la UF6, formada de un túnel de 4.558 m (Buenavista II) y seis galerías de conexión con longitud total de 270 m; cinco puentes con longitud total de 313 m; una vía a superficie de 5.199 m, (incluye conectores, retornos y accesos) y dos puentes peatonales.

Desafíos geológicos

El túnel que presenta los mayores retos en el desarrollo de la ingeniería y su construcción es el Buenavista II. Este túnel de 4.542 metros de longitud atraviesa cuatro formaciones geológicas: (Lutitas de Macanal (Kilm), Brechas de Buenavista (Jsb), Grupo Quetame, Grupo Palmichal (KTp),  por lo cual se excava en diferentes tipos de rocas sedimentarias y metamórficas, y 11 fallas geológicas entre las que se destacan el sistema de falla Buenavista que corresponde a retro-cabalgamientos producto de esfuerzos de compresión produciendo brechas de falla de entre 50 y 70 metros de longitud, todo esto sumado a presencia de agua en materiales muy deleznables produce que los avances en la excavación se deban realizar en intervalos cortos y con extremo cuidado en los tiempos de ejecución entre actividades (excavación, extracción de rezaga, instalación de soporte primario, instalación de soporte definitivo).

“En lo que va de 2018, la zona de influencia se ha visto afectada por frecuentes y copiosas precipitaciones que han generado un notable aumento en la saturación de los suelos allí presentes y, como consecuencia, se han formado zonas susceptibles de desprendimientos, avalanchas y deslizamientos”, señalan desde Coviandina.

Construcción de túneles

El Nuevo Método Austriaco de Túneles (NATM) se aplicó en terrenos de baja calidad, como los que se encuentran en la Cordillera Oriental de Colombia. Debido a la calidad del macizo rocoso, el proyecto se está trabajando con equipos para construcción de túneles, lo que ha permitido obtener avances significativos.

Destacan los jumbos o perforadoras subterráneas Furukawa. Son equipos de 2 y 3 brazos con dos canastas, ubicadas lateralmente, que permiten realizar operaciones simultáneas de perforación, lanzado, apernado, entre otras faenas. “Estamos alcanzado velocidades instantáneas de 2,8 m/min en perforación para voladura y de 1,5 m/min para perforación de enfilajes. En el proyecto ya se han excavado más de 4 km entre galerías y túneles subterráneos”, comentan desde Coviandina. Junto a ello se firmó un contrato de servicio técnico con RYLSA (Rodríguez y Londoño S.A, distribuidor de Furukawa en Colombia), respaldado con personal especializado de fábrica en obra. “Adicionalmente RYLSA ha suministrado los aceros y herramientas de perforación, para los diferentes procesos constructivos de los túneles (enfilajes, voladura, reforzamiento de taludes), los cuales han cumplido con las exigencias del diseño”, complementan desde Coviandina.

Para la excavación mecánica de los túneles, el proyecto cuenta con una flota de excavadoras Kobelco SK210LC, configuradas con equipo de trabajo heavy duty, brazo de 2,94 metros y baldes de 1,2 m³ (20% + capacidad). Van acompañadas de martillos medianos que a la fecha entregan avances diarios en menor tiempo y menor costo operativo en la excavación mecánica.

También destacan los cargadores Kawasaki y New Holland W230C con balde de descarga lateral, lo que garantiza controlar la dosificación del material requerido en espacios reducidos optimizando el tiempo y el material. Equipados con balde de 3,2 m³ garantizando una buena autonomía.

La perforadora para sondaje y estabilización de taludes Beretta, modelo T47/XA, “permite realizar perforaciones de 0 m a 6 m de altura (anclajes, drenes, pernos) sin tener que reposicionar el equipo, lo que se traduce en mayor productividad”, comenta Coviandina. Dentro de los materiales aplicados, una de las más importantes innovaciones ha sido la utilización de concreto adicionado con fibra metálica para su pre-soporte, permitiendo mayores rendimientos en el avance de los túneles.

Puentes

Para el diseño y construcción de los puentes se consideraron tipologías tradicionales de acuerdo con las facilidades que se presentan para cada uno de los casos y en consideración al cronograma de construcción, espacio en el lugar de la construcción y ancho de luces.

En total se contemplan 21 puentes vehiculares y 5 peatonales, todos de diferentes tipologías y longitudes. Estos son: Un puente de tipología mixta (Viga cajón-Voladizos), cuya longitud total es de 603 m. Un puente de tipología mixta (Viga placa-Voladizos-Vano a Vano), de 963 m. Un puente de tipología mixta (Voladizos–Vano a Vano), de 711 m. Un puente de tipología mixta (Voladizos–Viga-placa), de 220 metros.

Tres puentes de tipología Viga cajón de longitud total de 213 m. Junto a ellos se suman once puentes de tipología Viga placa, longitud total de 1.137 metros. Tres puentes de tipología de voladizos de longitud total de 531 m y finalmente cinco puentes peatonales de tipología cajón con longitud total de 202 metros. Con base en la topografía del terreno a lo largo del proyecto, en ciertos tramos hubo la necesidad de realizar corte, excavación y grandes movimientos de tierras, por lo cual se realiza la estabilización de diferentes taludes, utilizando metodologías de pantallas de concreto proyectado, anclajes activos, pernos, drenes para aliviar la presión de los poros del terreno e hidrosiembra con malla triple torsión (Guayas), pernos y drenes. En cuanto a la mezcla asfáltica, se utilizará un ligante asfáltico normalizado que garantiza mayor homogeneidad del producto y una mayor calidad de la mezcla, además de mejoradores de adherencia para el óptimo comportamiento de la interfase del agregado asfáltico.

Se espera que en 2022 se entregue al país y a la región esta solución vial, proyecto catalogado como de interés nacional y parte de las concesiones 4G que fortalecerán la economía, fomentarán el turismo en las regiones, disminuirán los tiempos de viaje, y reducirán las tasas de accidentalidad en las carreteras cafeteras.