El nuevo Bay Bridge “Un icono mundial debido a su innovadora ingeniería, construcción y tecnología sísmica”.

San Francisco-Oakland Bay Bridge, más conocido como Bay Bridge (Puente de la Bahía), fue abierto al tráfico en 1.936.

Este puente une las ciudades de Oakland y San Francisco, pasando por la Isla Yerba Buena a través de un túnel. El puente original constaba de dos partes: el tramo occidental compuesto por dos puentes colgantes y el tramo oriental formado por un puente en ménsula con dos alturas diferenciadas para cada sentido del tráfico. Desafortunadamente el terremoto Loma Prieta, que sacudió el Área de la Bahía en 1989, dañó el tramo oriental donde un trozo del tablero superior se derrumbó sobre el inferior. Tras este incidente se decidió que los dos puentes colgantes (tramo occidental) se reforzarían sísmicamente pero el puente en ménsula (tramo oriental) debía ser reemplazado. 

En el 2.002 comenzaron las obras del nuevo puente que sustituiría al antiguo tramo oriental, y después de más de 10 años de obra, el 3 de septiembre del 2.013 el nuevo puente ha sido abierto al tráfico. Durante este tiempo no se ha interrumpido el flujo de vehículos ya que se edificaron unos vanos en paralelo para desviar el tráfico durante la construcción del nuevo puente. 

Hablamos con Andrew Gordon, Portavoz del Bay Bridge sobre este increíble proyecto que ha convertido al nuevo Bay Bridge en “Un icono mundial debido a su innovadora ingeniería, construcción y tecnología sísmica”. 

¿Qué significa el Bay Bridge para la ciudad de San Francisco? Desde su apertura en 1936 el  Bay Bridge, que conecta las ciudades de San Francisco y Oakland, ha servido para unificar la región de la bahía influenciando el flujo de personas, bienes y servicios. Actualmente el Bay Bridge es el tramo con más tránsito de California donde circulan diariamente más de 280.000 vehículos. El trabajo de modernización de la seguridad sísmica que se ha realizado en el puente no es sólo una mejora de uno de los puentes más transitados del país, sino una transformación épica que ha convertido al Bay Bridge en un icono mundial debido a su innovadora ingeniería, construcción y tecnología sísmica.

Trabajando por la seguridad del Bay Bridge

El tramo occidental del puente ha sido reforzado sísmicamente, sin embargo el tramo oriental ha sido reemplazado. ¿Nos podrías contar un poco más sobre este proceso? El 17 de octubre de 1.989 el terremoto Loma Prieta con una magnitud de 6,9 sacudió el Área de la Bahía. El seísmo causó grandes daños en las estructuras de transporte de la región y expuso la vulnerabilidad del tramo oriental del puente. Tras este incidente se decidió reemplazar el tramo oriental y reforzar sísmicamente la parte occidental.

El nuevo puente, que ha sustituido al antiguo tramo oriental, cumple con las normas sísmicas más estrictas y garantiza su resistencia ante un terremoto fuerte. El diseño está pensado para que pueda abrirse al tráfico en uno o dos días, después de los fuertes movimientos de tierra que se esperan en un periodo de 1.500 años. Desde el 2.002 los equipos de diseño, ingeniería y construcción se han enfrentado al reto de hacer el nuevo tramo oriental sísmicamente resistente utilizando tecnologías innovadoras y técnicas, que nunca antes se habían usado para la construcción de puentes, convirtiendo al nuevo Bay Bridge en una maravilla de la ingeniería moderna.

Por otro lado, el proyecto de reforzamiento sísmico del tramo occidental fortaleció el puente, a la vez que permitió una extensión de movimiento mayor durante un terremoto. Este trabajo, aunque no fácilmente visible para los conductores, es esencial para garantizar la resistencia ante un seísmo. Los trabajadores también instalaron dispositivos de última generación para aislar, absorber o difundir el impacto de un terremoto. Gran parte del trabajo se redujo a una modernización  básica de “tuercas y tornillos”. Los tramos gemelos de suspensión del puente se fortalecieron añadiendo nuevas placas de acero y reemplazando medio millón de los remaches originales con casi el doble de tornillos de alta resistencia. En total, se añadieron 17 millones de libras de acero estructural. Asimismo se agregaron nuevos refuerzos debajo de ambos pisos y todas las vigas que conectan a la carretera superior e inferior del tramo, se reemplazaron con acero perforado. Los pilares se revistieron en envolturas de hormigón pesado y se instalaron tornillos de anclaje adicionales para sujetar  las columnas de la torre a los pedestales.

 ¿Por qué se decidió que el nuevo puente tenía que ser de suspensión? La discusión sobre el nuevo diseño del puente se inició en 1997, cuando representantes elegidos del Área de la Bahía, y el público decidieron que querían un puente que fuera sísmicamente estable y estéticamente atractivo. Finalmente decidieron construir un puente de suspensión Auto-Anclado (SAS) construido con una sola torre y diseñado con una zona peatonal y un carril bici en la parte sur. Este diseño fue seleccionado por diferentes factores. Por un lado arquitectónicamente refleja la fuerte tradición del Área de la Bahía con respecto a los puentes colgantes incluyendo los puentes Golden Gate, Richmond y Carquinez. Por otro lado se ajusta a las restricciones geológicas de la región. 

¿Cuáles son los factores más importantes que hacen que el nuevo puente SAS sea más seguro? Muchas innovaciones hacen que el Puente sea más seguro, pero lo suficientemente flexible para soportar las mayores fuerzas sísmicas. El nuevo tramo de Suspensión Auto-Anclado ha sido diseñado para ser estéticamente único así como funcional, un emblemático punto de referencia capaz de resistir un terremoto de gran magnitud. Este tramo está elevado a 525 pies sobre el nivel del mar e incrustado en rocas, proporcionando estabilidad estructural así como una apariencia asimétrica y dinámica. Los cimientos marinos de la Ruta Aérea (“skyway”) consisten en 160 pilotes de acero hueco, enterrados a más de 300 pies por debajo de la superficie del agua a través de un proceso denominado “Battering”. Aunque este método ha sido usado para fijar bases para plataformas petroleras, esta es la primera vez que se ha utilizado para la construcción de un puente.

Asimismo la única torre está armada por cuatro columnas conectadas por vigas articuladas transversales. Estas vigas de tubo articulado que conectan a la Ruta Aérea con el SAS actúan como amortiguadores gigantes, permitiendo que los segmentos de carretera de la Ruta Aérea se muevan, para que puedan soportar mayor movimiento y absorber más energía de terremotos, minimizando el daño a la estructura principal del puente. 

¿Cuánta actividad sísmica puede sobrevivir el Bay Bridge después de los cambios? Cuando los ingenieros diseñan estructuras para resistir terremotos, utilizan los movimientos de roca para calcular las máximas fuerzas sísmicas que la estructura puede experimentar. Los movimientos de roca son las vibraciones que viajan sobre la roca firme causadas por el deslizamiento de una falla sísmica. Los semiólogos desarrollan los movimientos de roca basándose en la localización de las estructuras, en relación con las fallas sísmicas y los datos históricos y geotécnicos del lugar. El nuevo tramo oriental del Bay Bridge tiene un periodo de retorno de 1.500 años, ya que se espera que haya movimientos de tierra en el lugar donde está el puente una vez cada 1.500 años.

Por primera vez en la historia peatones y ciclistas pueden atravesar el puente. ¿Cómo hacen para mantener a salvo a estos usuarios? Para garantizar la seguridad de estos usuarios la ruta, de 15,5 pies de ancho, cuenta con un carril en cada sentido para los ciclistas, y un carril exterior designado para los caminantes. También se anima a los usuarios de la vía a seguir las reglas de seguridad estándar, incluyendo ceder el paso a los peatones y la adhesión a un límite de velocidad recomendada de 15 millas por hora. Los oficiales de la Patrulla de Caminos de California (California Hightway Patrol) también patrullan la ruta a intervalos regulares. 

Sistema de iluminación de última generación.

Otro aspecto que nos ha llamado la atención es que el sistema de iluminación pueda ayudar a proteger a los automovilistas contra accidentes ¿Nos podrías explicar cómo? El nuevo tramo oriental cuenta con un sistema de iluminación de última generación, que se ha diseñado y fabricado específicamente para el Bay Bridge. Está formado por más de 48.000 luces LED individuales de alto rendimiento, permitiendo un mayor control sobre la dirección de la luz, y creando la posibilidad de colocar más luz donde se necesita y eliminar la luz de donde no.  El diseño de los dispositivos de iluminación le da un mayor control sobre la dirección de cada foco, y  la luz que se produce en general, lo que significa que la contaminación lumínica se reduce casi por completo. Cada dispositivo de iluminación es ajustable y se proyecta de espaldas al tráfico, enfocando directamente sobre la calzada. Esto hace que la carretera esté mejor iluminada y evita el deslumbramiento a los conductores que vienen de frente. Asimismo la longevidad del sistema de iluminación también aumentará la seguridad de los trabajadores de mantenimiento.

En vuestra página web aseguráis que se ha realizado un programa para salvaguardar el medio ambiente del Área de la Bahía durante las actividades de construcción. ¿Nos podrías explicar las principales bases de este programa? La Bahía de San Francisco es el hogar de una de las comunidades más diversas de flora y fauna en el mundo, que debe coexistir con los millones de personas que viven y trabajan en el Área de la Bahía. Para proteger estos tesoros naturales el equipo de protección del medio ambiente tomó distintas medidas.

Por un lado se supervisaron, cartografiaron y delimitaron los pantanos, pastos marinos y bancos de arena que se encuentran cerca del Bay Bridge. Estas áreas fueron señaladas con vallas, boyas y señales como zonas medioambientalmente sensibles restringiendo la construcción y el acceso a estas áreas. Los equipos también trabajaron para proteger a los mamíferos marinos, las aves y las poblaciones de peces a través de la supervisión de su comportamiento.

Con el fin de reducir el ruido subacuático causado por la instalación de pilotes, se colocó una pared de burbujas de aire en cada pilote. Esta "cortina de burbujas" disminuye las ondas de presión sonoras y reduce satisfactoriamente la mortalidad de los peces.

Por último, debido a que las aves se establecieron en el Bay Bridge original hace años, el equipo medioambiental diseñó unas plataformas especiales  debajo del Skyway para que puedan seguir construyendo sus nidos. Por otra parte, el equipo supervisa regularmente las aves de la zona para asegurar que no fueron perturbadas por las actividades de construcción.

Un icono de la ingeniería moderna.

Una vez construido el nuevo puente toca derribar el antiguo. ¿Con qué tipo de riesgos esperáis enfrentaros durante la demolición de la parte oriental del puente original?  La demolición del tramo oriental del puente original presenta retos formidables para el equipo de ingeniería. En total, el tramo oriental tiene una longitud  de 1.97 millas con más de 58.000 toneladas de acero y 245.470 toneladas de hormigón. Todo esto será eliminado, así como los pilares que también serán demolidos.

Eliminar un miembro de un puente en ménsula puede cambiar las cargas  en  los otros miembros con la posibilidad de crear peligrosos efectos de resorte. Para ello se ha desarrollado un Building Information Model (BIM). Usando este modelo, el equipo puede cortar cada nudillo de acero o viga digitalmente y ver los efectos en la estructura. 

¿Cómo te sientes al formar parte de este icono de la ingeniería? La construcción del nuevo tramo oriental ha significado un esfuerzo monumental. Ingenieros, sismólogos, arquitectos y constructores han sobrepasado los límites del diseño y la ingeniería para crear una de las estructuras más avanzadas sísmicamente del mundo. Cuando el nuevo puente se abrió al tráfico el 2 de septiembre de 2.013, el Área de la Bahía recibió una estructura vital tan dinámica e innovadora como la región a la que pertenece.

¿De qué forma este puente ha hecho historia? El nuevo tramo oriental del Bay Bridge es una estructura histórica debido a su increíble diseño e innovaciones sísmicas. Es el puente de Suspensión Auto- Anclado más largo (2.047 pies) y ancho (258,33 pies) del mundo. Asimismo es el primer puente de suspensión sin una conexión entre las plataformas de carretera y la torre, y el primero en utilizar enlaces de corte de fusible en su torre para proteger a los ejes de la torre durante un terremoto. Además,  por primera vez en la historia, los peatones y los ciclistas tienen la oportunidad de viajar por él. 

Puedes conocer más detalles sobre este proyecto a través de:   http://baybridgeinfo.org
Fotografías cortesia de Caltrains  

Artículo elaborado por: Laura Alvarellos