Análisis estructural del colapso del viaducto sobre el arroyo del Polcevera

Abstract

El viaducto sobre el arroyo del Polcevera, en la región de Génova, colapsó en agosto de 2018, llevándose consigo la vida de 43 personas. El viaducto, que fue diseñado por el Profesor Ingeniero Riccardo Morandi en la década de 1960, era único en su especie. Se trata de un puente atirantado de hormigón de más de 1100 metros de longitud, con luces que cubren distancias mayores de 200 metros en algunos casos. No obstante, esta técnica a la hora de diseñar puentes no era nueva para Morandi: el Profesor ya había diseñado múltiples puentes completamente de hormigón y de tamaños parecidos, como el que atraviesa el Lago de Maracaibo en Venezuela, el puente General Rafael Urdaneta. Así pues, el hecho de tener que levantar grandes vanos obligó a R. Morandi a emplear el hormigón pretensado, característica diferenciadora de este viaducto respecto a los que ya existían en el resto del mundo. Además, otra característica particular de esta obra son las vainas de hormigón (también pretensado) que recubren los cables de acero de los tirantes que sustentan los largos vanos. Los pilares del viaducto se construyeron con hormigón armado. Para poder cubrir luces tan grandes, se optó por utilizar un tablero con sección cajón de hormigón pretensado. De esta forma, el tablero incluía múltiples cables de acero formados por 21 alambres de 7 mm de diámetro. El tablero estaba formado por seis vigas longitudinales con el espesor del alma variable entre los 18 y 30 centímetros y con un canto también variable entre los 4 y los 4,5 metros. El tablero se levantaba 45 metros sobre el terreno, y, aparte de apoyar sobre los pilares de la estructura, era sustentado por unos tirantes que se anclaban a las torres del viaducto a más de 90 metros de altura. Estos tirantes estaban formados por 465 alambres de acero de 12,7 mm de diámetro cada uno, tesados hasta una tensión a tiempo infinito de 690 MPa. Durante el colapso, sólo se derrumbó una parte del viaducto. En concreto, la parte que colapsó fue el “sistema compensado número 9”. Este sistema estaba compuesto por: Una torre formada por cuatro fustes inclinados de hormigón armado, a la que Morandi llamó “antena”. Un tablero de hormigón pretensado de sección cajón de 171 metros de longitud. Unos tirantes que se anclan a la antena y que intersectan al tablero en su anclaje con un ángulo de 30o. Un caballete, compuesto por una serie de pilas inclinadas de hormigón armado, que también sirven de apoyo para el tablero. A ambos extremos del tablero del sistema compensado apoyaba un vano lateral prefabricado de hormigón pretensado y de 36 metros de longitud, que servía de nexo de unión entre los diferentes sistemas compensados del viaducto. La catástrofe del colapso está siendo investigada bajo secreto de sumario, pero todos los expertos coinciden en que la principal causa de su colapso pudo ser la falta de mantenimiento. Esto es porque el hormigón es un material poroso, y es fácil que el aire, acompañado de sales marinas y gases contaminantes, penetre a través de él hasta llegar a las armaduras y las corroiga. De esta manera, las vainas de hormigón que recubrían los cables de acero pudieron dejar pasar a través de sus poros el aire salino proveniente de la costa de Génova, dando lugar a una serie de procesos químicos que pudieron llevar a la corrosión del acero de los tirantes y a que éste perdiera sección resistente hasta romperse. Así, se cree que el inicio del colapso fue la pérdida de uno de los tirantes del sistema compensado número 9. Por lo tanto, el objetivo principal de este Trabajo es comparar el estado tensional del viaducto antes y después de la rotura de uno de los tirantes, para poder verificar que su pérdida en efecto pudo desencadenar el colapso de la estructura.