Puente sobre el Elster en Osendorf: Una construcción PreCoBeam con un único vano

Descripción

El puente está situado en Sajonia-Anhalt, al sur de la ciudad de Halle en el distrito de Osendorf. Forma parte de una vía de servicio de la calle Wilhelm Grothe sobre el río Elster Blanco, que permite el acceso al área protegida en la zona inundada de la llanura entre el Saale y el Elster. El puente anterior, una construcción de tres vanos de los años 50, tuvo que ser sustituida debido a importantes daños causados por las inundaciones.

En busca de una construcción esbelta

Para cumplir con los flujos de salida del agua del Elster Blanco y la pendiente de las uniones con los elementos existentes, la situación requirió una construcción especialmente esbelta. Por lo tanto, el nuevo puente se concibió como una construcción de un único vano con 21 m entre soportes – un caso ideal para la solución PreCoBeam.

La solución PreCoBeam

Este económico método de construcción consistió en el uso de dos perfiles estructurales cortados a lo largo de su alma formado conectores continuos de cortante para unirlos a una cabeza de hormigón. En este caso, se unen a sendas cabezas de hormigón en forma de T, que fueron complementadas con un tablero de hormigón vertido in situ después del montaje.

Colocadas en paralelo, las vigas permiten un ancho de tablero de 3,5m con remates de borde en ambos lados de 0,75 m. El canto total en el centro del puente es de 0,7 m y de 1,4 m en la sección de soportes. Los cimientos de los estribos se realizaron con cimentaciones profundas de cinco pilotes hincados, cada uno con un diámetro de 90 cm y una longitud de 7,5 m. La construcción cumplió con las normas técnicas alemanas DIBt Z-26.4-56, que son específicamente aplicables para este tipo de construcciones.

Protección contra la corrosión

Para minimizar el daño de corrosión de las vigas de acero, se aplicó una protección mediante un resistente proceso de galvanizado en caliente por inmersión en vez de un recubrimiento orgánico, que es lo habitual. Recientes estudios mostraron que este método asegurará que la protección dure el mismo tiempo que la esperada vida útil del puente, que será de 100 años.

Galvanizado en caliente

Para evitar los costes de mantenimiento y reparación durante la vida útil del puente, el objetivo fue utilizar vigas de acero galvanizadas en caliente para la construcción PreCoBeam. Las vigas empleadas se fabricaron a base de dos perfiles laminados en caliente tipo HD320x300 en calidad S355 ML, cada una con un largo de 20,38 m.

Al elegir el acero, la opción de galvanizar fue clave. Para eso, tiene que cumplir las siguientes especificaciones sobre el contenido de silicio y fósforo:
0.14% ≤ Si ≤ 0.35% y P ≤ 0.035%. Además, el contenido de aluminio debería estar por debajo del 0.03%. Los perfiles laminados de ArcelorMittal Europe – Long Products normalmente cumplen con estos requisitos.

El acabado de las vigas

Lo trabajos de acabado de los perfiles estructurales se realizaron en el Centro de Acabado de ArcelorMittal Eurostructures en Luxemburgo y se suministraron a la obra listos para el montaje. En un primer paso, las vigas fueron cortadas con un corte específico para formar los conectores y después se curvaron con una flecha de 1,08m. En el siguiente paso se soldaron las placas finales, los rigidizadores y los vierteaguas junto a las aberturas necesarias para el proceso de galvanizado.

Por razones logísticas las vigas se cortaron por la mitad, resultando en un total de 4 perfiles en T. Estas vigas pudieron ser galvanizadas por inmersión completa ya que cumplieron con los largos máximos de las “piscinas” convencionales de galvanizado, de unos 16m. A cada perfil se le han realizado dos agujeros con un diámetro de 25 mm para permitir suspenderlo en el curso del proceso del galvanizado.

Las capas más delgadas del galvanizado, de 350 µm, se midieron en la parte inferior de las alas. En la parte superior se consiguieron capas de hasta 600 µm. Por lo tanto, cumplen con facilidad los requisitos mínimos de la capa del galvanizado de 200 µm necesaria para la teórica vida útil de 100 años. No se pudo detectar ningún cambio significativo en la curvatura de las vigas por el proceso del galvanizado.

Montaje en obra

Después del transporte al sitio de la obra, los cuatro perfiles se colocaron mediante una grúa encima de la cimbra preparada. Una vez en su sitio, se volvieron a soldar las medias vigas y se completó la protección a la corrosión mediante innovadores métodos basados en estudios recientes: Después de la soldadura, se lijaron los cordones y se granalló una zona de 110 mm alrededor de la unión según la norma de preparación superficial Sa 3.

Posteriormente, se aplicó una capa de zinc mediante pulverización térmica en la zona granallada, superpuesta a la capa del galvanizado en caliente. La zona se acabó con la aplicación de un líquido sellante para cerrar los poros creados por la galvanización pulverizada.

Las ventajas de los perfiles laminados

El uso de perfiles laminados con una geometría definida y sin uniones de soldadura complicadas y costosas tiene muchas ventajas, particularmente en lo que respecto al proceso de galvanización. Mientras que las superficies de corte en vigas armadas tienen que recibir un tratamiento superficial después del corte térmico para poder garantizar una adherencia suficiente del zinc, los perfiles laminados no requieres este paso adicional. Además, no existe ningún riesgo de deformación debido al las cargas internas causadas por la soldadura.