Resumen de Verificación del comportamiento estructural tras la reparación del viaducto metálico “Canal de Castilla” para su reapertura al trafico

Javier Sánchez Haro, Álvaro Gaute Alonso, Jorge Pérez Armiño

• español

  El Viaducto del Canal de Castilla se encuentra en la “Autovía del Camino de Santiago” A-231 de León a Burgos. Se trata de dos puentes mixtos gemelos tipo arco atirantado de tablero inferior de 73 metros de luz, uno por calzada. Las péndolas tubulares que nacen del arco están unidas en punta a unas costillas mixtas que se apoyan en la viga mixta longitudinal que constituye el tirante.

  Dicho viaducto necesitó, tras un accidente de tráfico ocurrido en septiembre de 2011 que dañó parte de su estructura, un completo análisis estructural y posteriormente un proyecto de reparación. El daño más significativo fue el causado por el impacto contra la tercera péndola interior de la calzada izquierda. Dicho impacto dejó fuera de servicio la péndola y su costilla de unión al tablero, elementos metálicos que fueron sustituidos completamente.

  La actuación realizada sobre el Viaducto se dividió en tres fases.

  En primer lugar se realizó una descripción preliminar de los daños causados por el accidente en la estructura. Identificados los daños se evaluaron las condiciones de servicio y seguridad estructural frente al tráfico para la situación tras el impacto.

  En segundo lugar se realizaron una serie de operaciones de reparación para devolver a la estructura a su estado original, analizando las diversas fases intermedias a las que se vio sometida la estructura durante el proceso.

  Por último, y dentro de un proyecto de investigación más amplio encaminado a la utilización de pruebas de carga dinámicas para la detección de fallos estructurales mediante el análisis de las frecuencias propias de vibración, el Grupo de Investigación y Análisis Dinámico de Estructuras (GiaDe) de la Universidad de Cantabria realizó una serie de pruebas “in situ” estáticas y dinámicas.

  Para las pruebas se colocaron distintos sensores que registran la respuesta del viaducto ante solicitaciones de carácter estático y dinámico. El método permite mediante el análisis modal y la excitación de sus modos de vibración verificar, de manera local, la correcta restitución de la rigidez al sistema péndola reparada, tablero y arco. Por otra parte la combinación de las pruebas estáticas y dinámicas determina la correlación entre los espectros de frecuencias y la deformabilidad del viaducto para evaluar el comportamiento estructural general del mismo.

  Tras la actuación realizada el viaducto fue abierto al tráfico, y actualmente se encuentra en servicio con normalidad.

• English

  The Viaduct over “Castilla Canal” is sited in the "Camino de Santiago A-231 Highway” from Leon to Burgos. The viaduct is actually formed by two twin 73-meter-span bowstring-arch bridges with a steel-concrete composite deck, one for each platform. The vertical tubular hangers connect the arch with the lateral cantilevers and those with the longitudinal main composite girder.

  After a lorry crash on one of the bridges in September 2011 that damaged part of the structure, the viaduct needed a complete structural analysis to completely define its repair. The most significant damage caused by the impact was on the third hanger of the left platform. The suspender and its cantilever beam were structurally out of service and those steel elements had to be eventually completely replaced. Thus, the works on the Viaduct were carried out in three phases:

  First a preliminary description of the damage caused by the accident in the structure was made. Then, and taking into consideration those structural damages identified, service conditions and structural safety were estimated. Secondly, repair works were made to take the structure back to its original state prior to the accident. All intermediate stages during the construction were analysed to check the correct structural behaviour during the transient process.

  Finally, and within a larger research project about the use of dynamic full-scale load tests for the detection of structural fails by analysing the natural frequencies of vibration, the Research and Analysis Group Dynamic Structures (Giade) of Cantabria University conducted a series of static and dynamic full-scale tests in site.

  For these tests different sensors were placed to record the response of the viaduct to static and dynamic solicitation. This method allows using modal analysis and the excitement structural modes of vibration, to check the correct restoration of the repaired “hanger-arch-lateral cantilever system” stiffness.

  Furthermore the combination of static and dynamic tests provides a correlation between natural frequencies and deformability of the viaduct useful to evaluate its general structural behaviour. In the end the viaduct was reopened to traffic, and it is currently in normal service.