Bridge over untroubled water

Puente Rodanthe: nuevo trazado elevado como solución a una carretera vulnerable al océano en Carolina del Norte

Fotos: NCDoT

El 28 de julio entró en servicio el puente Rodanthe, estructura singular que resuelve el problema de una carretera de una estrecha isla de Carolina del Norte afectada por tormentas y huracanes del océano Atlántico, que han obligado con frecuencia a su cierre. La estructura se ha levantado en la fachada opuesta de la isla, alejada del mar, pero no en tierra firme sino sobre las aguas de una laguna contigua, ejerciendo como un baipás de la carretera existente y eliminando así los recurrentes problemas de inundaciones y cubrimiento de arena que la afectaban. La obra ha sido ejecutada por una filial estadounidense del grupo español ACS.

El problema y las soluciones

La State Route NC12 es una carretera convencional que recorre de norte a sur la zona de Outer Banks, una hilera de estrechas islas frente al territorio continental de Carolina del Norte, flanqueadas al este por el océano Atlántico y al oeste por la laguna Pamlico Sound; es la única vía que conecta las comunidades de esta zona dependiente del turismo playero. Esta arteria, estratégica para las islas, es muy vulnerable a la climatología y la dinámica litoral, y desde su construcción ha sufrido inundaciones y cubrimientos de arena en diversos puntos del trazado debido a las tormentas y huracanes que azotan la costa Este de Estados Unidos, lo que ha obligado a su cierre en varias ocasiones ante la falta de seguridad para los conductores.

Con objeto de mitigar estas afecciones –especialmente severas con ocasión de los huracanes Irene (2011) y Sandy (2012)–, la Administración Federal de Autopistas estadounidense (FHWA) aprobó a mediados de la pasada década una estrategia para proteger la carretera en varios tramos, con un paquete de actuaciones a corto y medio plazo, entre ellas la instalación de diques de dunas y barreras, un nuevo viaducto en la isla Hatteras y la sustitución del viejo puente Bonner por el nuevo Marc Basnight para enlazar sin interrupciones las dos islas principales (Bodey y Hatteras). Desde su apertura en febrero de 2019, este puente ha mejorado la sustancialmente conexión entre las islas y con el territorio continental.

El puente Jug Handle

   Como parte final de esta estrategia federal, el Departamento de Transportes de Carolina del Norte (NCDoT) aprobó en 2015 la construcción de un segundo puente al norte de la isla de Hatteras, en el tramo denominado S Curves y junto a Mirlo Beach. Este tramo, muy próximo al océano, está especialmente expuesto a la erosión costera y es habitualmente rebasado por las aguas marinas y la arena de las dunas playeras con ocasión de tormentas y en marea alta, interrumpiendo la circulación. La última, en mayo pasado. Los frecuentes cierres del tramo en los últimos años han supuesto una seria afección a la operatividad de la NC12 y, por tanto, para la conexión con el sur de la isla y con la contigua isla Bodey. Además, este tramo, al norte de la villa de Rodanthe, discurre junto al Refugio Nacional de Vida Salvaje de Pea, zona medioambientalmente sensible y con un elevado grado de protección federal y estatal.

Para eliminar estas afecciones y habilitar una vía más segura en este tramo se ha implementado una solución de ingeniería consistente en la construcción de un nuevo trazado de 2,4 millas (3,8 kilómetros), mayoritariamente elevado sobre las aguas de la laguna Pamlico Sound, en la fachada oeste de la isla Hatteras, como alternativa a la vía existente, situada en la fachada este y a nivel del mar. El nuevo puente tiene una acusada forma de “jug handle” (asa de taza), con sus extremos partiendo desde dos puntos en tierra (Rodanthe y Refugio Nacional de Vida Salvaje) y un desarrollo en arco semicircular sobre el agua, a una distancia máxima de 600 metros de la isla. El nuevo trazado ejerce, de hecho, como un baipás del tramo vulnerable, que con la apertura del puente ha sido desmantelado. La velocidad de proyecto en el tramo central del nuevo puente es de 88 km/h.

Adjudicación y plazo

   En enero de 2017, NCDoT adjudicó la construcción del nuevo puente a la empresa Flatiron Construction –filial del grupo español ACS basada en Colorado–, que además es responsable, junto a la ingeniería RK&K, del proyecto constructivo. El presupuesto del contrato de diseño-construcción del puente ha ascendido a 145 M$ (127’6 M€) y el plazo de terminación se fijó para octubre de 2021, aunque una prórroga extendió el plazo hasta abril. A principios de ese mes hubo una ceremonia de apertura oficiosa del puente para peatones y ciclistas, aunque posteriormente surgieron problemas inesperados con una de las 26 juntas de dilatación de la estructura y con la pintura de la señalización horizontal en la calzada, que retrasaron la apertura. Esta se produjo oficialmente en la mañana del 28 de julio, cuando los primeros vehículos comenzaron a circular por la nueva infraestructura.

Condicionantes de la obra

   El entorno ha sido el principal condicionante de la obra, desarrollada en una zona ambientalmente sensible, azotada por tormentas tropicales en temporada, dotada de una compleja dinámica litoral y con dificultades para la logística de la obra. Además, la estructura se ha levantado en su mayor parte en la laguna Pamlico Sound, de aguas salinas poco profundas (1,5 metros como máximo) y pobladas por una vegetación acuática sumergida a la cual, según el contrato, había que minimizar la afección. Todas estas circunstancias, sobre todo la escasa profundidad de las aguas, obligaron a descartar desde el principio los métodos constructivos tradicionales para el traslado de materiales y la ejecución de la obra (barcazas, estructuras temporales de acceso…) y utilizar en su lugar otro más factible y con menor impacto sobre el entorno.

Desde el inicio, el proyecto contó con la oposición de un colectivo de residentes, quienes argumentaron ante la Justicia que el impacto medioambiental no se había evaluado correctamente y que afectaría a una zona cercana de windsurf. Por el contrario, fue apoyado por los grupos ecologistas locales, dado que restituirá a la reserva natural 10 hectáreas correspondientes al tramo de carretera existente frente a las 1,5 hectáreas que ha utilizado para el proyecto. Finalmente, la Justicia autorizó la puesta en marcha del proyecto.

Una obra innovadora

   La obra, iniciada en el año 2018, comenzó simultáneamente desde ambos extremos del trazado, con la ejecución en tierra de un viaducto de acceso a la carretera NC12 en el lado norte y otro de menor longitud en el lado sur. Para el tramo sobre las aguas de la laguna, los ingenieros de Flatiron y RK&K idearon un innovador sistema avanzado de carriles, inspirado en obras similares desarrolladas previamente en el golfo de México.

El sistema ha consistido en la disposición de un carril metálico a cada lado de la estructura en construcción, en paralelo y al nivel del tablero, para propiciar el desplazamiento de las grúas pórtico y de plataforma encargadas de la recepción/colocación de materiales (vigas, pilotes, columnas, dinteles…) y la ejecución de operaciones (pilotaje, instalación de subestructura, construcción del tablero…); sobre un tercer carril ha circulado un pequeño automotor con plataforma para transportar materiales. Una vez completado un tramo de puente, las grúas avanzaban hacia el siguiente tramo a construir por los nuevos carriles tendidos de antemano, al tiempo que se desmontaban los ya utilizados. El empleo de este sistema ha sido una de las razones de la buena marcha de los trabajos.  

La cimentación

   La cimentación con pilotes, precedida de un exhaustivo estudio geotécnico del fondo lacustre, ha sido la parte más compleja de la obra, dado que ha habido que atravesar densas capas arenosas hasta alcanzar el sustrato rocoso. La hinca se ha realizado con el apoyo de un martillo de impacto. En total, en el fondo lacustre y en la superficie terrestre se han hincado 352 pilotes cilíndricos prefabricados de dos diámetros (54 pulgadas para el puente principal y 30 pulgadas para los vanos de transición), hormigonados con una mezcla anti-corrosión para resistir el agresivo entorno marino. El mayor de estos pilotes tenía 49 metros de longitud. La profundidad de hinca se ha situado entre 24 y 41 metros.

Sobre los encepados se han dispuesto un total de 108 columnas, agrupadas en conjuntos de tres, que son las que soportan el tablero. Con esta distribución se han configurado vanos de 41 metros.  

El tablero      

     La estructura finalizada tiene una anchura de 13 metros (apta para dos carriles de 3,6 m y 2,4 m de arcenes laterales) y una altura media de 7,6 metros sobre la superficie del agua en marea alta (suficiente para no ver afectada su operatividad y accesibilidad al puente). En la construcción del tablero se han empleado 388 vigas de hormigón prefabricadas y cerca de 4.000 paneles de cubierta pretensados, sobre los que se ha dispuesto la nueva calzada de dos carriles. En esta operación se han empleado 14.000 m³ de hormigón para la superestructura y 6.208 m³ para la subestructura, así como más de 2.000 toneladas de armadura de acero.

En el tablero se han instalado 26 juntas de dilatación, destinadas a absorber los movimientos a que está sometida la estructura. Precisamente, una junta de dilatación fracturada a mediados de abril fue la causa del último retraso en la entrega del puente

El hormigón prefabricado es una opción más aconsejable que el hormigón in situ en obras que se desarrollan en entornos marítimos. Entre otras razones, aporta mayor resistencia a la corrosión marina, mayor resiliencia y durabilidad a la estructura, que en el caso del puente Rodanthe ha sido proyectada para una vida de 100 años. Por esta razón, en esta obra se ha realizado un empleo masivo de piezas de hormigón prefabricadas, lo que, según los ingenieros de Flatiron, ha acelerado el proceso constructivo y minimizado la afección al entorno lacustre.

Aunque la obra arrancó simultáneamente desde ambos extremos, la mayor longitud de puente construida se ha producido en el lado sur, dadas las dificultades para la hinca de pilotes surgidas en el lado norte. Las actuaciones en tierra se han completado con las conexiones viales del nuevo puente con la carretera NC12, incluida una nueva rotonda en el lado sur para reordenar el tráfico, puesta en servicio al mismo tiempo que el nuevo puente.