Resumen de Los tirantes del puente de la bahía de Cádiz: puentes de gran luz en construcción

Patrick Ladret, Jorge Sánchez, Nuria Fernández, Nicolas Trotin

• español

  Introducción Este artículo expone las mejoras aportadas al puente de la bahía de Cádiz, tanto en servicio como en construcción, gracias a la prescripción de un sistema de tirante que cumple con las cada vez más estrictas directrices de las recomendaciones internacionales, orientadas a mejorar la durabilidad y proponer soluciones para puentes de grandes luces.

  Mejora de la prestación frente a solicitación transversal Al prescribir ensayos con “pulsación radial” como requisito de aceptación, junto con la incorporación de un filtro de flexión en el anclaje, y la disposición de amortiguadores hidráulicos, se considera mitigado el riesgo de solicitación transversal durante la vida útil de los tirantes, y se permite alcanzar tensiones de servicio del 50% de la capacidad última del tirante (frente al 45% habitual), y hasta un 55% en construcción.

  Anclaje con filtro de flexión incorporado Los anclajes con filtro de flexión incorporado no requieren desviador a la salida del tablero. Permiten simplificar los elementos de conexión del tirante a la estructura, así como resolver los giros debidos al proceso de construcción por voladizo con dovelas largas y de gran peso, sin medidas adicionales.

  Control del comportamiento aerodinámico del tirante El área expuesta de los tirantes genera parte de los esfuerzos de flexión transversal sobre el tablero. Así, es fundamental el control del coeficiente de arrastre del tirante para velocidades de viento críticas. Para velocidades bajas se pueden formar fenómenos de excitación en presencia de viento y lluvia. La reducción del diámetro y el tratamiento de la superficie son métodos actualmente empleados para evitarlos.

  Los fenómenos dinámicos de vibración del tirante se atenúan eficazmente para cualquier tipo de viento empleando conjuntamente dos medidas: la primera consiste en equipar la vaina con una doble hélice helicoidal, y la segunda, en incrementar el amortiguamiento intrínseco de los tirantes mediante la incorporación de amortiguadores.

  Los amortiguadores propuestos se basan en dispositivos anulares viscosos e hidráulicos alojados en un tubo de la zona del anclaje inferior, que recoge la reacción y la transmite al tablero.

  Aplicación de fuerza mediante el proceso de la isotensión Este sistema, que consiste en igualar la fuerza en todos los cordones durante un izado directo desde el tablero cordón a cordón, tiene la ventaja de no ser sensible a las variaciones de carga de construcción que se producen durante el ciclo de construcción, lo que flexibiliza la ejecución de los trabajos en doble volado.

• English

  Introduction The article deals with improvements on Cadiz Bay stay cable Bridge, in both service and construction states. This is achieved thanks to a stay cable system meeting the most demanding international requirements, meant to improve durability and provide solutions for long span bridges.

  Improvement of the behavior against transversal forces By prescribing tests with " radial pulsation " as an acceptance criteria, together with the incorporation of a bending filter in the anchorage, and providing hydraulic dampers, the risk of transverse effort is considered to be mitigated during the service life of the stay cable. Thus, stresses up to 50 % of the ultimate strength can be reached (instead of 45 % in usual cases), and up to 55 % in construction.

  Anchorage with incorporated bending filter Anchorages with incorporated bending filters do not require deviators at the exit of the deck. This simplifies the connection of the stay cable to the structure, and solves the problem of rotations due to cantilever construction process with long and heavy segments, without any additional measure.

  Aerodynamic behavior control Exposed area of stay cables is responsible for part of transverse bending efforts on the deck. Thus, it is essential to control drag coefficient of stay cables for critical wind speeds. For low wind speeds, the combined action of wind and rain can lead to instability.

  This phenomenon can be prevented by reducing stay cables diameter and by a surface treatment.

  For any type of wind, dynamic vibration phenomena can be effectively reduced using simultaneously double helical ribs on outer sheaths and internal dampers. The dampers increase the low intrinsic damping of the stay cables. An internal hydraulic viscous annular damper system is located inside a guide tube, in the lower anchorage zone, connected to the deck in order to transmit the radial force to this one.

  Isotension stressing Isotension process allows to equalize the force in all the strands during the successive strand erection from the deck. As an advantage, the process is not subject to construction load variation originated during construction cycle. This provides flexibility during double cantilever construction process.