Grandes infraestructuras: Nouvelle Autoroute A-30 (Quebec – Canadá)

La autovía A-30 es el eje fundamental para las comunicaciones entre Montreal y Quebec. Circunvala la isla de Montreal, ahorrando más de 30 minutos de trayecto, descongestionando el centro de la ciudad y reduciendo las emisiones de CO₂ a la atmósfera. Conecta con las principales carreteras de la región: la A-15 (dirección a New York), la A-40 (dirección Ottawa) y la A-20, que une Quebec y Toronto.

La A-30 es una de las arterias principales para la región administrativa de Montérégie, donde se producen el 85% de los intercambios comerciales de la provincia de Quebec con los EE UU y el resto de Canadá.

El nuevo trazado libera la isla de Montreal, mejorando no solo las comunicaciones de la región, sino también la preservación del medio ambiente en la región del río St. Lawrence-Lago de St. Louis. Por otro lado al abrigo de esta vía rápida de comunicación se está desarrollando económicamente un área importante de la zona sur de Montreal, que había estado un tanto estancada hasta la apertura de la autopista.

La inversión del proyecto ascendió a 1.580 millones de dólares canadienses (dólares del año 2008, unos 1.232 millones de euros) y el plazo de concesión es de 35 años.

La sociedad concesionaria, denominada Nouvelle Autoroute 30, está participada al 50% por Acciona y ACS a través de sus respectivas filiales, Acciona Nouvelle Autoroute 30 y ACS Infrastructure Canada. El consorcio de construcción estuvo formado por Dragados Canada (40%), Acciona Infrastructure Canada (40%) y las constructoras locales Aecon (16%) y Verreault (4%).

Además del capital aportado por los socios, la obra fue financiada por un subsidio a la construcción del Gobierno de Quebec y del Gobierno Federal de Canadá.

El nuevo tramo de autopista cuenta con dos carriles por sentido, un intercambiador entre la A20 y la A30 con una superficie total de 670.000 m² y 32 estructuras, siendo las principales:

• Puente Serge-Marcil sobre el río St. Lawrence de 1.860 m de longitud.
• Puente sobre el canal de Beauharnoise y la vía marítima de St. Lawrence de 2.550 m de longitud.
• Túnel bajo el canal de Soulanges de 190 m de longitud.

El puente cruza el río St. Lawrence en un tramo totalmente regulado con presas aguas arriba y aguas abajo, por lo que no existe tráfico fluvial. Es por este motivo por lo que el diseño del puente tiene una marcada regularidad de vanos y altura de pilas.

El puente tiene una longitud de 1,8 kilómetros, consta de 42 tramos, de los cuales 38 tienen una longitud de 45 metros y los cuatro restantes, dos en cada extremo, tienen una longitud de 31 m. El puente consta de dos tableros independientes de 12,57 m de ancho cada uno con dos calzadas por tablero, separados una distancia de 3 metros, con el apoyo de 82 pilas y cuatro pilares.

Los 42 vanos del puente están agrupados de 5 en 5 para configurar tableros independizados por juntas de dilatación cada 255 metros.

La cimentación se realizó con zapatas directas y micropilotes, en la ejecución de las cimentaciones y las pilas fue necesario utilizar unas penínsulas temporales para permitir el acceso terrestre a las pilas del río en dos terceras partes de la longitud del puente. Por razones medioambientales, el tercio central del río ha sido necesario mantenerlo libre por lo que los trabajos en esa zona se realizaron desde barcazas.

Las pilas de viaducto tienen una altura comprendida entre los 7 y 8 m y se construyen in-situ mediante encofrados circulares metálicos preparados para ejecutar el fuste en una única puesta.

Cada tablero está compuesto por 5 vigas prefabricadas de doble T de 2 m de canto y 44,50 m de longitud.

El montaje de vigas fue realizado de forma convencional, mediante grúas en las zonas donde se disponía acceso desde tierra o desde la isla temporal. En la parte central sobre el agua, el montaje de vigas se realizó mediante un lanzador de vigas, compuesto de grúa pluma que permitió desplazar los castilletes que servían de soporte sin necesidad de medios auxiliares exteriores.

Para mitigar los impactos, durante la construcción del puente, se ha optimizado el espaciamiento de las pilas para poder adaptar las exigencias medioambientales con la metodología constructiva de las mismas, además se estudiaron una serie de escenarios hidráulicos encaminados a evaluar, para posteriormente mitigar, las potenciales implicaciones hidráulicas y medioambientales del uso de bermas temporales para facilitar el acceso al puente durante la fase de construcción.

El puente de 2,5 km de longitud cruza el canal de navegación, la presa de Beauharnois y la vía marítima de St. Lawrence. Está formado por dos tableros de 14,22 m de anchura, uno para cada calzada, con tres carriles de circulación cada uno, estando los tableros separados 3,00 m. El trazado en planta es recto y de su longitud total, 1.500 m discurren sobre el agua y los restantes 1.000 m sobre tierra. El trazado en alzado está condicionado por la necesidad de mantener un gálibo vertical de 38,50 m de altura sobre el canal de navegación de la presa de Beauharnois, lo que obliga a adoptar pendientes del 3,40% a ambos lados del canal desde los correspondientes estribos para obtener la cota necesaria.

Para su construcción se eligieron dos tipologías de tablero según discurra el puente sobre tierra o agua. En el primer caso, dado el fácil acceso, se ha utilizado un tablero de vigas prefabricadas de hormigón de 45 m de longitud. Para la parte de puente que discurre sobre el agua el tablero es mixto acero-hormigón con grandes vanos de 82 m de longitud y un vano principal de 150 m sobre el canal de navegación.

El tablero del vano principal se empotra, mediante ábacos de hormigón, en las pilas situadas a ambos lados del canal de navegación, conformando de este modo el punto fijo de la estructura. En el resto de pilas el apoyo del tablero se realiza mediante aparatos de apoyo tipo POT convencionales.

La cimentación del puente en el lado tierra se realizó con zapatas o con pilotes metálicos en función de la profundidad de la roca. En el lado agua, se realizó mediante pilotes de hormigón in situ de 2 m de diámetro.

Para la ejecución de las pilas y cabeceros del puente se adoptó el sistema de prefabricación, salvo para las pilas del vano principal que fueron ejecutadas in situ.

El tablero del puente de la parte que discurre en tierra, está formado por vigas prefabricadas. Cada tablero, consta de cinco vigas de sección doble T de hormigón pretensado de 2,00 m de canto, prelosas de hormigón de 3,22 m de ancho, y losa de hormigón armado in situ de 28 cm de espesor.

La parte metálica del tablero mixto es un cajón de acero de 3,675 m de canto, y anchos de 8,20 m en la parte superior y 6,22 metros en la inferior.

Para la construcción de los 1.500 m que discurren sobre el agua, se optó por el método de empuje de tablero, dividiendo la longitud en 10 partes, correspondientes a 10 fases de empuje, de forma que el paso del vano principal de 150 m se realizara en una sola fase. La elección de este método constructivo estuvo motivada por los condicionantes de la zona y fue necesario superar muchas dificultades para su realización. Entre ellas, la gran longitud del tablero a lanzar, que hizo que esta operación fuera uno de los lanzamientos de tablero de puente más largos nunca antes realizados; la geometría cóncava del alzado en los primeros 650 m, lo que obligó a lanzar un tablero de directriz parabólica sobre una directriz recta, siendo necesario la realización de complejas operaciones de movimiento y un estricto control de las misma y los condicionantes climatológicos con temperaturas extremadamente bajas (-30°C).

La duración de los empujes fue de 8 meses para los 1.450 m del tablero norte, incluyendo un invierno, y de 4,50 meses para el tablero sur fuera de la época invernal.

Para mitigar los impactos, durante la construcción del puente, para adaptar las exigencias medioambientales con la metodología constructiva de las pilas, se tuvo en cuenta el ecosistema marino del canal. Así mismo la colocación de los encepados por encima del nivel del agua, va a permitir ofrecer una mayor protección contra las cargas de hielo duran los duros meses de invierno.

Superada con éxito la construcción del puente, el nuevo puente sobre el canal de Beauharnois se ha convertido en un nuevo referente mundial a tener en cuenta en la construcción de los futuros puentes del siglo XXI.

El túnel con una longitud de 190 m cruza el canal de Soulanges. Su estructura es un falso túnel ampliada a ambos lados del mismo por una estructura de sección abierta en forma de U que genera los accesos al túnel. El túnel se ejecuta en hormigón in-situ, sin juntas de dilatación, formando una estructura única.

Previo al comienzo de la ejecución del falso túnel fue necesario realizar el corte del canal mediante ataguías aguas arriba y aguas abajo del túnel. Éstas se ejecutan con un relleno de escollera y arcilla vertido directamente sobre el canal, y un núcleo central de tablestacas hincadas con vibro-hinca a través de la escollera. Para que ambos lados del canal estuvieran hidráulicamente conectados durante todo el proceso de obra, fue necesario la puesta en servicio de un colector de tubería de acero de 1,20 m de diámetro.

El condicionante de mantener una conexión hidráulica del canal, obligó a realizar la obra en dos fases, sur y norte, de forma que una vez terminado el túnel en su parte sur, el colector se desplazó sobre la estructura ya ejecutada, para así poder realizar las excavaciones y trabajos de estructura de la zona norte.

Una de las fases más delicadas de la ejecución, fue la construcción del drenaje de fondo y la prelosa de hormigón de limpieza. Para evitar alterar la arcilla, se trabajó por bataches de 12 metros realizando la excavación en retirada y excavando la última capa de arcilla justo antes de verter el hormigón de limpieza de la prelosa; dejando una franja central para ejecución del drenaje de fondo. La excavación del colector de fondo se realiza mediante entibaciones para colocar a continuación los marcos prefabricados que lo componen.

Una vez ejecutada la capa de protección que forma la prelosa de hormigón de limpieza, los trabajos de ejecución de la estructura de hormigón: losa inferior, muros y losa superior, se realiza de forma convencional.

Las tareas de operación y de mantenimiento de la autopista tienen ahora una vital importancia. Casi un centenar de personas trabajan en la gestión y el mantenimiento de los 74 kilómetros de autopista.

La gestión del tráfico, la vigilancia y la monitorización de las imágenes de las decenas de cámaras repartidas por el trazado se realizan a través del Centro de Control de Tráfico. Desde allí se organizan las labores de mantenimiento y se controlan tantos los sistemas inteligentes del tráfico (ITS), como el complejo sistema de cierre automático para el puente de Beauharnois. Este último está diseñado para impedir que un barco sin control choque con las pilas del puente. En caso de detectar alguna anomalía en el tránsito, unas barreras que impiden el paso de los barcos se cierran protegiendo el puente y garantizan la seguridad de los usuarios.

La gestión en los duros meses de invierno es uno de los mayores retos del equipo humano que opera en la autopista. La prevención y la planificación de los medios necesarios para combatir los crudos e intensos temporales de nieve es una de las prioridades y máximas preocupaciones en la autopista.

La estación invernal ha supuesto una nueva oportunidad para apostar por la innovación. En la A-30 se ha empezado a utilizar cloruro de magnesio en lugar de sal común para combatir las heladas. A pesar de ser caro, el cloruro de magnesio retrasa la formación de placas de hielo y evita el uso de otros productos más abrasivos, revertiendo positivamente en los usuarios, que pueden transitar por la vía en mejores condiciones. También alarga la vida útil de sus vehículos, y de las estructuras, al ser mucho menos corrosivo.

Además, la A-30 cuenta también con una flota de 11 máquinas quitanieves, dos de ellas equipadas con un remolque (two plows) que permite retirar la nieve de dos carriles al mismo tiempo. La A-30 ha sido la primera autopista de Quebec en utilizar estos vehículos.

Todos estos medios, unido a la actuación de un gran equipo humano ha permitido a la autopista A-30 superar la crudeza de los inviernos, minimizando los riesgos para sus usuarios, sin dejar de prestar servicio. La carretera ha permanecido siempre abierta salvo en contadas ocasiones en las que las condiciones meteorológicas y la capa de nieve hacían demasiado peligrosa la circulación.

Principales cifras y premios del proyecto

• 42 km de nueva construcción.
• 74 km gestionados.
• 6 millones de usuarios al año.
• 371.000 habitantes en los núcleos urbanos por donde discurre.
• 8.000 millones de dólares canadienses de inversión en la zona previstos para los próximos años (Ministerio de Transportes de Quebec).
• 1.500 m de puente empujado sobre el canal de Beauharnoise. 2º puente empujado más grande del mundo.

• North America Deal of the year (2008) PFI.
• Gold Award. The Canadian Council for PPPs.
• Armatura 2013. Instituto del Acero Corrugado de Quebec – Acelor Mittal.
• Premios Distinción e Infraestructuras. Asociación Quebequesa de Transportes (AQTr) – Sociedad de Seguros del Automóvil de Quebec (SAAQ).
• Mejor diseño en puentes (Beauharnois). Instituto Canadiense de Construcción en Acero.
• Mejor puente 2013 (Beauharnois) ACHE (Asociación Científico-Técnica del Hormigón Estructural).
• Premio Internacional de Obra Pública Agustín de Betancourt 2015. Colegio de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos y Fundación Caminos.