Resumen de Cimentación de las pilas principales del Queensferry Crossing (Edimburgo)

Marcos Gonzalez Perez, Antonio Vázquez Salgueiro, Nicolás Burbano Pita, Manuel Pita Olalla

• español

  El nuevo Puente sobre el estuario de Forth tendrá una longitud de 2.640m, con dos vanos principales de 650m cada uno, sustentados por tirantes a tres torres de 210m de altura.

  La cimentación de dos de las torres principales y de una de las pilas de acceso, la S1, se realizó mediante cajones circulares metálicos prefabricados, que se hincaban en el terreno entre 20 y 25m hasta alcanzar el sustrato rocoso. La torre central se cimentó directamente sobre la isla de “Beamer Rock”.

  Los cajones metálicos permanentes tenían un diámetro exterior entre 27,8 y 32,8m, y una altura entre 21 y 30m. A estos cajones se les acoplaba, a modo de prolongación, otro cajón temporal de 11m de altura que permitía el trabajo en seco en el interior del recinto.

  Para la ejecución de estas cimentaciones se realizaba primero un posicionamiento y un primer hincado del cajón permanente. Después se le unía el cajón provisional, para a continuación realizar la hinca definitiva excavando en el interior del cajón, lubricando el perímetro con bentonita y rellenando de hormigón los huecos perimetrales de la estructura metálica a modo de lastrado. Una vez realizada la hinca definitiva, se llevaba a cabo un sellado del fondo entre la roca y el cajón mediante columnas de jet grouting (previamente se había realizado un campo de pruebas), para poder terminar la excavación interior hasta alcanzar la roca. Tras esto, se efectuaba una limpieza e inspección del fondo antes de rellenar con hormigón sumergido hasta la cota inferior de zapata. Una vez ejecutado este relleno de hormigón, se vaciaba de agua el interior para poder ejecutar la zapata y la pila en seco. En la pila S1, fue necesario realizar unos pozos de alivio antes de este vaciado para reducir subpresiones, porque el peso del hormigón no era suficiente.

  Para ejecutar la zapata de la Torre Central primero se realizó una voladura para permitir la excavación. Una vez efectuada la excavación, se instaba la estructura metálica prefabricada apoyada en una zanja con anclajes. Esta estructura se utilizó a modo de recinto para permitir el trabajo en seco en el interior del mismo, por lo que se selló y hormigonó su base. Una vez hormigonada y sellada, se realizó el bombeo del agua del interior del recinto para limpiar e inspeccionar la roca y, posteriormente, proceder a la colocación de la armadura y hormigonado de la zapata.

• English

  The new road bridge across the Forth estuary will span 2640 m, with two main cable-stayed spans of 650 m each and three mono towers 210 m high. The foundations for two of the main towers and one pier of the approach viaducts, pier S1, were built with prefabricated cellular circular steel caissons, driven into the ground between 20 and 25 m until solid rock was found. The central tower has a spread footing foundation that was located on Beamer Rock Island.

  Permanent caissons have an outer diameter between 27.8 and 32.8 m, and a height between 21 and 31 m. For the construction of these foundations, the permanent caisson was first positioned and stabilized on the seabed. Then the perimeter wall was heightened with an 11 m tall caisson extension bolted around it to keep the top above water level. After this, the final sinking process was carried out by excavating inside the caisson, reducing skin friction with bentonite lubrication and ballasting the caisson with concrete. Once the sinking process was finished, its toe into the rock was sealed with jet grouting columns between rock and caisson (a jet grouting trial pit was carried out before), allowing internal excavation up to the rock. After this, cleaning and inspection of the floor level was carried out before pouring underwater concrete until the base of the structural concrete. Once the underwater concrete was poured, the caisson was dewatered to allow dry construction of the pier. At pier S1, de-stressing wells were needed to prevent uplift because the underwater concrete was not heavy enough.

  At the Central Tower, the rock was blasted to allow the excavation. Once the excavation was finished, a number of precast concrete slabs, which formed the foundation of a steel cofferdam, were placed and fixed on the rock by means of temporary anchors. This cofferdam was used to allow dry works inside, so it was sealed and base-concreted before dewatering. After dewatering, the floor level was inspected and cleaned, and then the in-situ concreting of the structural foundation was carried out.