Autopista subterránea en dos niveles en Santiago de Chile

Entra en operación la concesión AVO I, la obra vial urbana más innovadora de empresas españolas en Latinoamérica

Fotos: SCAVO

El presidente de Chile, Gabriel Boric, ha inaugurado el 23 de julio la autopista Américo Vespucio Oriente (AVO I), vía de alta capacidad de 9 km de longitud mayoritariamente subterránea destinada a reducir la congestión en el este de Santiago, la capital del país. Por sus magnitudes y por sus innovadoras soluciones de ingeniería de túneles, es una de las mayores y más avanzadas infraestructuras subterráneas urbanas construidas en Latinoamérica en este siglo. La han ejecutado las constructoras OHLA y Sacyr para un consorcio formado por Aleatica y Sacyr Concesiones.

Qué es AVO I

El proyecto Américo Vespucio Oriente, Tramo Avenida El Salto-Príncipe de Gales, conocido como AVO I, es una concesión para la construcción y explotación de una autopista urbana de 9 km de longitud en la región metropolitana de Santiago de Chile, cuyos orígenes se remontan a los primeros años de este siglo. Ha sido otorgada por el Ministerio de Obras Públicas (MOP) dentro de su Plan Maestro de Transporte Santiago 2025, que pretende dar una respuesta eficaz a las necesidades de movilidad de la capital chilena (7 millones de habitantes, 2,2 millones de vehículos, vías congestionadas). AVO I, en unión de la concesión contigua AVO II (5,2 km, a la espera de la declaración de impacto ambiental, prevista para final de año), cerrará por el este el anillo de circunvalación Américo Vespucio, vía estructurante que tendrá una longitud final de 64 km. Según el Gobierno chileno, se trata de un proyecto transformador para la capital del país. 

Ámbito y alcance

La concesión AVO I se desarrolla en la zona oriental de Santiago, atravesando las comunas de Recoleta, Huechuraba, Las Condes, Vitacura, La Reina y Ñuñoa, en un trazado que cruza bajo el cerro San Cristóbal y el río Mapocho. Conecta en su parte norte con la concesión Autopista Vespucio Norte y con la Costanera Norte y en su parte sur con la futura concesión AVO II.

   Consiste en una autopista con dos calzadas de tres carriles por sentido, que discurre en el 87% del trazado de forma subterránea por zonas urbanas residenciales. Su velocidad de proyecto es de 100 km/h. La autopista es de peaje y, a diferencia de otras vías urbanas en Chile, se paga por kilómetro recorrido (0,15 euros en hora valle y 0,30 euros en hora punta) mediante un sistema avanzado de telepeaje con 21 pórticos instalados en entradas y salidas.

Beneficios

La nueva autopista mejorará la movilidad y la hasta ahora precaria conectividad entre el norte y el sur de Santiago, beneficiando, según el Ministerio de Obras Públicas, a más de 750.000 personas, entre automovilistas (más de 100.000 vehículos diarios) y usuarios del sistema de autobuses públicos RED que circularán por el nuevo recorrido. Según la previsión del concesionario, AVO I reducirá el tiempo de viaje en hora punta entre Ciudad Empresarial y Príncipe de Gales de 40 a 10 minutos, trasladando este importante ahorro a otros recorridos. Con la nueva vía, el tráfico de larga distancia desaparecerá de la superficie, por lo que se espera que contribuya a aliviar la congestión sistemática de las vías del oriente de Santiago

AVO I también contribuirá a atenuar el problema de la crónica contaminación atmosférica de Santiago por dos vías: mediante los sistemas de filtrado de aire de los túneles, que reducirán la parte más contaminante de las emisiones a la atmósfera; y con la mejora de la movilidad y, por tanto, reducción de los atascos, lo que limitará el consumo de combustible y de las emisiones adicionales que se producen durante los mismos. Además, al trasladar buena parte del tráfico de superficie de esta zona a los túneles, se reducirá también la contaminación acústica.

El trazado mayoritariamente subterráneo de AVO I evita el indeseable efecto barrera existente en las demás autopistas urbanas de Santiago, que al desarrollarse en superficie representan verdaderas cicatrices urbanas que dividen y segregan barrios y zonas de la capital.

Concesionario e inversión

La concesión fue adjudicada el 31 de enero de 2014 a la Sociedad Concesionaria Américo Vespucio Oriente SA (SCAVO), formada al 50% por las españolas Sacyr Concesiones y OHL Concesiones. Tras la venta en 2017 de esta última a la también concesionaria española Aleatica, los titulares de la concesión son Sacyr Concesiones Chile SpA y Aleatica SAU. Hoy, siete de los 11 directores de la concesión son españoles.

   El contrato de concesión (que incluye la construcción, ejecución, reparación, conservación y explotación de la infraestructura) estableció para el proyecto un plazo concesional de 45 años desde la adjudicación, incluida la fase de obras, y fijó la puesta en operación para abril de 2022.

   El presupuesto del proyecto se aproxima a los 1.000 M€. El cierre financiero, por importe de 840 M€, se alcanzó en diciembre de 2018. Por el volumen de la inversión, es el mayor proyecto de Sacyr y OHLA en Chile.

Quién lo ha construido

La obra de la nueva autopista urbana se ha desarrollado entre noviembre de 2017 y junio de 2022. Ha sido ejecutada por el consorcio CVO, formado al 50% por las constructoras españolas Sacyr Ingeniería e Infraestructuras y OHLA (anteriormente OHL).

Entre las ingenierías españolas participantes en AVO I figuran IDP, que ha intervenido en el proyecto constructivo (es el primer proyecto de una obra lineal mediante metodología BIM realizado en Chile), Subterra Ingeniería, responsable del diseño de las obras subterráneas y del seguimiento geotécnico de la obra, y WSP Spain, que ha desarrollado labores en las fases de diseño y construcción en materia de geotecnia y túneles.

Condicionantes de la obra

El gran desafío del proyecto ha sido precisamente la enorme complejidad de construir una nueva autopista a través de una ciudad densamente poblada y en movimiento. A la propia complejidad de una larguísima obra subterránea y en superficie se ha sumado la exigencia de minimizar al máximo las afecciones al entorno, sin la interrupción completa del tráfico, lo que ha provocado cambios en el proyecto original y ha obligado a llevar a cabo una gran cantidad de desvíos en los distintos tramos. Otro reto ha sido el de mejorar el estado de la superficie una vez finalizadas las actuaciones.

   La existencia de gran cantidad de servicios urbanos situados en el trazado (canalizaciones, conductos y tuberías de electricidad, telecomunicaciones, gas, agua, alcantarillado, fibra óptica…) ha sido otro importante condicionante, al que se ha destinado más del 5’5% del presupuesto de obra. Además, el consorcio ha tenido que realizar una coordinación estrecha, casi diaria, con las concesiones viales conectadas a la nueva vía, así como con una docena de organismos nacionales y locales para ejecutar las distintas actuaciones. La información a los usuarios de las comunas afectadas ha sido otra parte relevante del proyecto.

   La obra se ha visto afectada por el coronavirus, que obligó al consorcio a suspender temporalmente las obras y a adoptar medidas preventivas, que retrasaron la obra durante 2-3 meses en las primeras fases de la pandemia.

Tramos de la concesión

La longitud concesionada es de 9.057 metros. A efectos administrativos, el proyecto se ha dividido en dos sectores:

El sector 1, entre la avenida El Salto y Puente Centenario (3.368 m), comprende dos plataformas independientes con 3 carriles cada una. En sentido norte-sur, está formado por un viaducto desde el nudo con Ciudad Empresarial que da continuidad a la concesión Américo Vespucio Norte, seguido de un túnel (La Pirámide) bajo el cerro San Cristóbal y el río Mapocho que conecta con el sector 2 de AVO I En sentido sur-norte, está formado por la bajada de La Pirámide, procedente de la concesión Costanera Norte desde Puente Centenario y reconfigurada en una calzada única dotada de 3 carriles. Dispone de dos enlaces, con dos rampas de entrada y salida.

El sector 2, entre Puente Centenario y avenida príncipe de Gales (5.689 m), es un túnel que discurre soterrado bajo el eje de la avenida Américo Vespucio Norte, con dos calzadas de tres carriles cada una separadas en dos niveles: el nivel -1 corresponde al sentido sur-norte y el nivel -2, al sentido norte-sur. En este sector hay seis enlaces, con 12 rampas de entrada y salida sumados los dos sentidos. El trazado discurre en este sector bajo el enlace Kennedy y la línea 1 de metro, a una profundidad máxima de 40 m.

El viaducto

El viaducto El Salto es el primer elemento de la concesión, y la única obra nueva que se desarrolla a cielo abierto. Se ha construido sobre dos autopistas en explotación. Es una estructura unidireccional en sentido norte-sur de 1.209 m de longitud y anchura de entre 8,7 y 18,2 m según los tramos, con un tronco principal de 2 carriles y un ramal de enlace con Ciudad Empresarial de 2 carriles que se juntan primero en un tramo de 4 carriles y finalmente se convierten en 3 carriles, que es la sección general de la vía concesionada. Dada la falta de espacio, sus 24 pilas y 2 pórticos se han ejecutado en la mediana de la bajada de La Pirámide.

En su eje principal está formado por 27 vanos isostáticos, de luces variables entre 32 y 50 m, y su ramal de enlace tiene 204 m y 5 vanos. El tablero está constituido por 44 vigas metálicas tipo cajón, de 32 a 50 m de longitud y, sobre ellas, se han dispuesto prelosas prefabricadas y una sobrelosa que alberga la calzada. Las pilas tienen una altura de 10 a 14 m y la cimentación está formada por zapatas y encepados sobre pilotes y micropilotes, según el terreno.

Bajada de La Pirámide

Mejora de la vía en bajada de la avenida Américo Vespucio procedente de Puente Centenario, modificando la bidireccionalidad de la carretera existente (2 carriles de subida y 2 de bajada) por una nueva calzada de 3 carriles en un único sentido, de sur a norte. Ha incluido una ligera modificación del trazado. El pavimento no ha necesitado rehabilitación.

Este tramo es uno de los más polémicos del proyecto, ya que hasta ahora la bajada de la Pirámide, construida en la década de los años 80 con recursos públicos, era gratuita para los usuarios, pero ahora pasará a ser de pago sin que exista un trayecto alternativo. Aquellos conductores que no quieran pagar pueden utilizar el Camino Antiguo de la Pirámide, un tramo poco seguro que no permite buenas velocidades, para el cual el Ministerio de Obras Públicas ha presentado recientemente un plan de mejoramiento. Pero esta obra se prolongará al menos durante tres o cuatro años.

Túnel de La Pirámide

Túnel de 2.028 m de longitud que atraviesa el cerro San Cristóbal y finaliza una vez pasado el río Mapocho, de tipo unidireccional (hacia el sur) y con forma ovoide. La sección del túnel es de dimensiones considerables, superior a los 100 m2 y hasta 250 m2 en la caverna sur, y alberga una plataforma de 3 carriles (2,5 m de ancho cada uno, bermas de 0,5 m, vereda de 0,75 m). Gálibo de 4,5 m, con coberturas de 150 m (bajo el cerro) a 20 m (bajo el río) y pendiente media del 3,5%. Como singularidad, en la contrabóveda (bajo la calzada) dispone de una galería de evacuación. Incorpora salidas de emergencia cada 250 m.

   Es un túnel construido en mina a través de terrenos heterogéneos formados por roca (principalmente) y suelos de distintas tipologías. Ejecutado según el nuevo método austriaco (NATM), en distintas fases según los tramos, mediante medios convencionales: explosivos en terrenos más resistentes y medios mecánicos (retroexcavadora, martillo hidráulico) en terrenos más blandos y de peor calidad geotécnica. El sostenimiento ejecutado es variable, según el terreno: pernos, marcos metálicos, paraguas de micropilotes y shotcrete con fibras. El revestimiento y la impermeabilización son convencionales, con medidas especiales en el cruce bajo el río Mapocho.

   En el primer tercio del trazado se ha construido una caverna de bifurcación para el tubo principal (caverna sur, de 148 m de longitud, con una sección considerable) y la salida del ramal Mapocho hacia Costanera Norte (construido como falso túnel, de 450 m de longitud).

Túnel en trinchera

Los últimos 300 m de túnel del sector 1, entre Vitacura y Puente Centenario, y los 2.600 m del sector 2, entre Puente Centenario y Apoquindo, se han construido con el método de trinchera cubierta (cut & cover). En este tramo de 2.900 m, se realiza inicialmente una transición entre el túnel de forma ovoide a otro de forma rectangular, que da cabida a dos niveles de circulación superpuestos que se prolongarán durante todo el sector 2: el nivel -1 alberga la dirección sur-norte y el nivel -2, el sentido norte-sur. La plataforma general de ambos niveles tiene una anchura mínima de 13,2 m, que se incrementa hasta los 24 m en algunos tramos debido a las rampas de entrada y salida a la autopista.

   El procedimiento constructivo ha consistido en la ejecución en superficie de la losa superior postesada, seguida de la construcción de pantallas de pilotes laterales (las paredes del túnel) y muros forro y la excavación interior del nivel -1. El proceso ha sido análogo para el nivel -2: ejecución de la losa intermedia y excavación interior. Con este método se ha evitado la ocupación total de la superficie.

Túnel híbrido

Entre la zona de Apoquindo y el final de AVO I en Príncipe de Gales (2.700 m), el trazado subterráneo se ha construido mediante un método singular, el denominado túnel híbrido. Es una solución innovadora, factible dada la favorable geología de la zona, con la que se ha conseguido minimizar las afecciones en superficie. Ha consistido en la combinación de dos métodos constructivos según los niveles: ejecución de un túnel minero convencional hasta el nivel –1; y ejecución de pantallas de pilotes a mano, construcción de la losa intermedia y excavación interior del nivel –2, en la modalidad de trinchera cubierta. En el tramo híbrido, la sección de excavación oscila entre 100 y 200 m.

      Desde el punto de vista técnico, la zona más compleja del tramo híbrido ha sido el enlace Kennedy, que ha requerido la construcción de una caverna de bifurcación y cinco ramales con las autopistas existentes, con 1.012 m de longitud. Este es el punto más bajo de toda la obra, con unos 40 m. Para le ejecución y acceso a los niveles –1 y –2 de AVO I se ha excavado bajo las estructuras (pilotes y losas) ejecutadas previamente por el programa Santiago Centro Oriente. Por otro lado, el trazado subterráneo bajo los parkings de Apoquindo y el túnel de la línea 1 de metro, con coberteras limitadas, ha exigido el refuerzo del terreno mediante inyecciones de lechada de cemento (jet-grouting).

Innovación

El proyecto AVO I destaca por la gran longitud del tramo en trinchera (5,7 km) y por la gran variedad de tipologías constructivas (viaducto, túnel en mina, trinchera cubierta y túnel híbrido), pero, sobre todo, por la innovadora solución de túnel híbrido construido para albergar dos niveles superpuestos de circulación y minimizar las afecciones en superficie. Este solución, concebida por los servicios técnicos de Sacyr y OHLA de la concesionaria, supone, de hecho, la unión de dos métodos conocidos de construcción de túneles (en mina y en trinchera) en una sola estructura. “En ninguna parte del mundo se ha construido un túnel de dos niveles con este sistema, algo conseguido gracias a la geología de Santiago en esta zona, con gravas que se excavan y se sostienen muy bien”, según Pedro Gómez, gerente general de la concesión.

El proyecto se ha desarrollado con la metodología BIM (Building Information Modeling) en las fases de ingeniería y construcción.

Seguridad en los túneles

La seguridad de los usuarios es un factor crítico en un túnel. Según la concesionaria, el tramo subterráneo de AVO I incorpora avanzados equipamientos y tecnologías que garantizan la seguridad. Desde el punto de vista estructural, el túnel (entre Puente Centenario y Príncipe de Gales) dispone de 39 salidas de emergencia que conducen a la superficie en el parque Américo Vespucio. En el túnel de La Pirámide existe una galería de emergencia peatonal bajo la calzada, con salidas cada 250 m.  

   Como equipamiento, el túnel incorpora 255 cabinas SOS dotadas de extintores (cada 100 m), 379 armarios de incendios con manguera conectada a la red (cada 50 m) y 15.000 m de cable de detección de variaciones de temperatura. También dispone de un circuito cerrado de televisión, con 205 cámaras fijas y 100 móviles (360º) asociados a un Sistema de Detección Automática de Incidencias (DAI). Asimismo, está equipado con sistemas inteligentes de transporte (ITS), paneles de mensajería variable y sistema de altavoces. Todo ello es gestionada por un centro de control de tráfico 24 h, desde donde se puede dar una respuesta casi instantánea ante cualquier incidencia ocurrida dentro del túnel.

Medidas ambientales

El proyecto AVO I se ha ejecutado en el marco de la Resolución de Calificación Ambiental (RCA) emitida por el Ministerio de Obras Públicas, que ha exigido al consorcio la implementación de una serie de medidas ambientales (emisiones atmosféricas, hidrología, residuos, vibraciones, paisajismo…) destinadas a mitigar el impacto de las obras en el entorno. Entre ellas destacan dos medidas propias de la economía circular: la reutilización de 1,8 millones de toneladas procedentes de la excavación de los túneles, que, tras su procesamiento en planta, se han destinado a la fabricación de hormigones, bases granulares y rellenos estructurales; y el reciclado de 2,3 millones de kilogramos de acero. Dentro de los túneles, además, se han construido chimeneas de evacuación de humos dotadas con filtros especiales, que atenúan la contaminación causada por los vehículos en el interior del subterráneo.

     Probablemente la principal medida de mitigación ambiental ha sido el rediseño del parque Américo Vespucio, franja verde de unos 30 m de anchura situada en la mediana de la avenida Américo Vespucio, entre las comunas de Vitacura y La Reina, bajo cuyo eje discurre el túnel. Tras las obras, la superficie del parque se ha ampliado un 10% (15.000 m2) y se han incorporado nuevas infraestructuras y equipamientos, ciclovías y conexiones peatonales con zonas verdes cercanas (parque Metropolitano y bosque Santiago), lo que ha permitido consolidarlo como uno de los principales espacios verdes y de esparcimiento en esta zona de Santiago. La actuación más mediática ha sido la campaña de rescate, traslado a vivero y replantación en su lugar original de más de 500 árboles del parque.

Entre las medidas ambientales compensatorias implementadas en las comunas afectadas por el trazado figuran también el skatepark de Huachuruba, la rampa universal de acceso al parque Cuauhtémoc, el ascensor y pasarela del parque Arauco (ambas actuaciones destinadas a garantizar la accesibilidad universal), los nuevos servicios sanitarios del parque Bicentenario, dos puntos limpios en Vitacura, la ampliación del templo bíblico Bautista o las ciclovías El Carmen, El Salto y Turistas (7 km de longitud), entre otros. En total, se han ejecutado 164.000 m2 de paisajismo y de obras complementarias.