El uso de prefabricados de hormigón resultó clave para la construcción de esta extensa estructura (más de 2 kilómetros de longitud) que conecta a las comunas de Hualpén y San Pedro de la Paz en la Región del Biobío, en una obra de infraestructura vial sin precedentes en nuestro país.
El crecimiento en el flujo de camiones, vehículos particulares y transporte público en el Gran Concepción, cuya consecuencia directa resultó en el aumento de la congestión vehicular en las comunas de Talcahuano, Hualpén, Concepción, San Pedro de la Paz y hacia los puertos aledaños, hizo necesaria la construcción de infraestructura vial que mitigue el incremento sostenido del tránsito en la zona.
Si bien idea de un puente que conecte al sector que en la actualidad corresponde a la comuna de Hualpén con San Pedro de la Paz se contempló desde finales de la década del 70, la obra del Puente Industrial se considera imperativa ya desde diciembre de 2006, cuando se incluye dentro del Plan de Obras Públicas para el Gran Concepción. Y si bien distintas administraciones la pusieron en carpeta, el proyecto comenzó a tomar forma después de que el gran terremoto de 2010 deteriorara los puentes Llacolén y Juan Pablo II.
Así, el Puente Industrial -que en la actualidad está pronto a iniciar su marcha blanca- comenzó a tomar forma. La concesión especificó que el puente debía contar con dos pistas por sentido, además de las conexiones con “vialidad urbana, con ciclovías y acera peatonal en toda su extensión con el objetivo de mejorar la conectividad vehicular y peatonal entre ambas riberas del río Biobío”. El puente industrial además se transformó en la primera autopista urbana fuera de Santiago y cuenta con un pórtico de peaje (TAG) de libre flujo.
Características físicas del Puente Industrial
Como se mencionó antes, el Puente Industrial es una estructura que se extiende por aproximadamente 2,5 kilómetros y que conecta a las comunas de Hualpén y San Pedro de La Paz.
La estructura está compuesta por 56 vanos de 45 metros cada uno, con siete vigas pretensadas por vano. Andrés Marambio, project manager de Preansa, empresa a cargo de los elementos prefabricados de hormigón (vigas, losetas) que se utilizaron en la construcción de este proyecto, como también, del transporte y montaje estos, detalla que hubo algunos vanos del Puente que se formaron con 7 vigas pretensada “de, aproximadamente, 4 metros de longitud, 2,25 metros de altura y cerca de 100 toneladas de peso, en general”.
En total, para el Puente Industrial se prefabricaron más de 500 vigas pretensadas (que incluyen el puente mismo, viaductos y ramales), además de otros elementos prefabricados, cuyo transporte y montaje representó un desafío importante para los encargados de esas tareas. las que hubo que trasladar y montar para dar forma a esta importante obra de infraestructura vial.
“Movimos más de 500 vigas en todos los tramos, entre las conexiones, entre la infraestructura y el mismo puente. A esto, hay que sumar todos los elementos secundarios que fueron las prelosas, lo que significó mucho movimiento de elementos prefabricados, más de 22.000 metros cúbicos”, resumió John Bruce, gerente comercial de Preansa.
La cifra no es menor. De acuerdo con el gerente comercial de Preansa, esa cifra equivale a la capacidad productiva anual que alcanzan en la planta madre, ubicada en la comuna de Tiltil, Región Metropolitana. “En un año y medio, duplicamos la producción de prefabricados”, puntualizó.
Logística y soluciones para la ejecución del Puente Industrial
Dada la cantidad de elementos a prefabricar, se sopesaron diversas estrategias para ejecutar la obra en los tiempos establecidos. Primeramente, se descartó el transporte desde la planta de Preansa en Tiltil a la Región del Biobío. “Por un tema logístico, trasladar vigas desde nuestra planta, con una tremenda capacidad productiva, hasta la zona de obra, hubiera sido prácticamente imposible. Conseguir los permisos del transporte desde Santiago hasta allá, casi 500 kilómetros, era muy complejo”, puntualizó John Bruce.
Por ello, finalmente se decidió montar una planta en la comuna de Penco, aproximadamente a unos 20 kilómetros del lugar de la obra. Para ello, se encontró un terreno ubicado “en la ladera de un cerro, donde nos entregaron un terreno prácticamente listo para generar una obra civil menor y montar nuestra planta móvil”, detalló el gerente comercial. Una planta de hormigón contigua aseguró el suministro continuo del material para la producción de los elementos.
Para la nueva planta, se habilitaron dos pistas de pretensado de 150 metros útiles, en las que se podían fabricar tres vigas. Además, en la planta de Penco se instalaron cuatro puentes grúa y un patio de acopio que, en el momento peak, alojó más de un centenar de piezas listas para despacho.
“Para poder implementar esta planta. entre obra civil y movimiento de maquinaria, el tiempo de implementación tomó alrededor de cinco meses, un tiempo bastante acotado y corto para lo que significa generar una plataforma de construcción para 22.000 metros cúbicos”, comentó Bruce.
Asimismo, el gerente comercial agregó que “finalmente, estábamos sacando un promedio de entre seis y diez vigas a la semana. Era el suministro que necesitábamos para poder ir cumpliendo los plazos que nos pedía nuestro cliente y mandante”, subrayando la capacidad productiva que se alcanzó en esta nueva instalación de prefabricados de hormigón.
Radiografía a prefabricados de hormigón del Puente Industrial
Como se menciona anteriormente, la estructura del Puente Industrial se compone de 56 vanos con luces de 45 metros cada uno. Según explica el project manager de Preansa, cada vano, al menos los del puente en sí, requiere de 7 vigas pretensadas, con un total de 356 vigas sólo en esta estructura.
“Las vigas -explicó John Bruce- tienen una armadura activa y otra pasiva. La armadura pasiva es todo lo que es el fierro, la malla, lo que forma finalmente el esqueleto de lo que es este elemento, y la armadura activa son los cables tensados que conforman la estructura y dan la compresión a las vigas para que puedan tomar la carga necesaria”.
El gerente comercial de Preansa detalla que cada viga utilizada en el proyecto se compone de “68 cables tensados, la mayor parte ubicados en la base, en el talón de la viga. Los cables son de 0,6 pulgadas cada uno y se tensaron a 19 toneladas, lo que finalmente logró una tensión completa de la viga 1.290 toneladas, lo que es significativo para un elemento prefabricado de hormigón”, subrayó.
Respecto al hormigón con el que fabricaron las vigas más utilizadas en el proyecto, Andrés Marambio puntualiza que se trató de un G50, el que permitió alcanzar una resistencia a la transferencia de 350 kilogramos por cm2 (requisito del proyecto), “la que alcanzábamos por lo general a las 24, 48 horas, en la planta de Penco”, destacó el project manager.
Además de las vigas, otro elemento que se prefabricó fueron prelosas colaborantes para la construcción del tablero del puente en sí. “Cuando se construye un puente, entre las vigas se genera un espacio y eso se construye con hormigonado in situ. Con unos moldajes colgados, generan una prelosa para finalmente generar la capa de compresión arriba y hacer el tablero. Nosotros convencimos al cliente de prefabricar estos estos elementos”, comentó John Bruce.
Control de calidad de los prefabricados de hormigón para el Puente Industrial
Dada la envergadura de la obra y su importancia -conectar el sector ponientes del Gran Concepción y mitigar el tránsito vehicular de la zona- aspectos como la revisión y el control de calidad de los elementos prefabricados de hormigón que se utilizaron en el Puente Industrial resultaron claves.
En ese aspecto, las vigas pasaban por un triple control: los de Preansa, luego el del mandante y finalmente, el Ministerio de Obras Públicas. “Teníamos varios filtros que pasar para poder llegar con las vigas a la etapa de transporte”, comentó Andrés Marambio. Los controles de calidad incluyeron verificaciones topográficas, medición de contraflechas, evaluación de pandeo lateral y análisis de porosidades. “Esto fue un desafío importante”, dijo Marambio.
Asimismo, el acopio de los elementos prefabricados también requirió de ciertos controles específicos, especialmente para asegurar que los elementos no sufrieran daños en esta etapa. “Tener acopiadas vigas de 2,20 metros de altura una junto a otra no es menor, ya que cualquier movimiento puede provocar un efecto domino. Entonces, sí o sí había que apuntalarlas”, dijo John Bruce. Esto, agrega, es extensivo a cualquier elemento prefabricado.
Acopio de prefabricados: Una estrategia para el desarrollo del Puente Industrial
La decisión de acopiar los distintos elementos prefabricados de hormigón que dan forma al actual Puente Industrial obedeció a una planificación inicial ya establecida por Preansa. De esta forma, la planta que se montó en Penco contaba con dos patios de acopio, con una capacidad inicial pensada de 20 vigas.
“Eso era lo que planificamos en un comienzo porque manipular vigas de 100 toneladas, de 2,25 metros del atura, es una operación importante”, puntualizó Andrés Marambio. Sin embargo, esta cifra comenzó a elevarse -principalmente, por la demora en la aprobación de los permisos de transporte- y, de acuerdo con John Bruce, esta cifra aumentó hasta 100 vigas en su momento.
Dado que se produjeron más elementos prefabricados de los que se tenían considerados, se tuvo que implementar un tercer punto de acopio para mantener la producción de vigas sin que se viese afectada la obra. Así, los mencionados controles de calidad se establecieron en todos los puntos de acopio: Penco, Hualpén y San Pedro de la Paz.
Transporte de las vigas: un desafío logístico
Debido a sus dimensiones, el traslado de las vigas, especialmente en el área urbana, se realizó en horario nocturno, transformándose en uno de los momentos más desafiantes de todo el proyecto. “Hay que considerar que se transportaron más de 500 vigas en la noche por toda Concepción”, destacó Andrés Marambio.
Para ello, la coordinación con las autoridades pertinentes para establecer la ruta de trayecto del transporte resultó vital. “El inicio se encontraba en el kilómetro 6,4 de la ruta 150, esto a la altura de Penco”, comentó el project manager. “El primer destino del proyecto, que es donde ingresaron más vigas en el sector de Hualpén, se hizo por calle Ramuntcho, más o menos a la altura donde está ENAP”, detalló.
El profesional de Preansa agrega que ese trayecto, de aproximadamente 20 kilómetros, tomaba entre 2 horas y dos horas y media para completarse. Esto, porque “los estudios de ruta nos demarcaron una velocidad mínima, en este caso de 10 km/h, y una máxima de 30 km/h. Además, no podíamos transitar en condiciones de lluvia o de visibilidad adversa, neblina u otros”, agregó.
El transporte de las vigas consideró escolta policial durante todo el trayecto. “A nosotros nos iba a buscar Carabineros a la puerta de la fábrica y la escolta nos dejaba en la puerta de la obra, ese era el recorrido que tenía que hacer”, dijo Marambio. Además, comenta el profesional, Preansa también consideró escoltas particulares para incrementar la seguridad del trayecto.
En un inicio, el traslado de las vigas se realizaba entre las 20:00 y 21:00 horas, pero Andrés Marambio explica que, en ese horario, aún había mucho flujo vehicular, especialmente en Concepción. “La autoridad decidió, y nosotros acatamos, que el transporte se tenía que hacer entre las 23:30 y la medianoche”, detalló.
Hubo otros casos en que se tuvo que cortar rutas para el transporte de los elementos. Por ejemplo, relata el project manager, para las vigas que ingresaron por San Pedro de la Paz, hubo que cortar la ruta 160.
Complicaciones climáticas en el proyecto
Las inundaciones que afectaron al Gran Concepción en 2023 generaron un desafío técnico imprevisto que obligó a Preansa a cambiar completamente la estrategia logística del proyecto. “Estas inundaciones nos llevaron prácticamente a foja cero”, aseveró Andrés Marambio.
En efecto, la crecida del río afectó la estrategia logística inicial implementada por Preansa, ya que afectó varios puntos críticos para el desarrollo del proyecto: desde zonas de acopio hasta rutas de transporte, especialmente en la península de Hualpén, “que prácticamente se cortó por la mitad. Eso era una plataforma completa de trabajo”, subrayó el project manager.
La afectación que sufrió el proyecto debido a las inundaciones provocadas por el temporal de agosto de 2023 resultó significativa. De hecho, varias de las prelosas colaborantes que se prefabricaron para el tablero este del Puente Industrial, acopiadas en la zona de la península de Hualpén que se inundó, fueron arrastradas por la crecida del río y “finalmente desaparecieron”, dijo el profesional.
Debido a esta contingencia, hubo que elaborar nuevas planificaciones para mantener el suministro continuo de los elementos prefabricados de hormigón. “Nosotros teníamos que seguir fabricando, pero también, teníamos que considerar volver a hacer estudios de ruta para el transporte de las vigas ya no hacia Hualpén, sino que por San Pedro”, explicó Marambio, lo que se tradujo en, además, la gestión de nuevos permisos de transporte para las vigas.
La respuesta, como mencionó antes el project manager de Preansa, fue establecer distintos puntos de acopio. “Tuvimos el acopio en la planta de Penco, el acopio hasta donde pudimos en Hualpén y, por otro lado, un nuevo acopio de vigas en San Pedro de la Paz, por el lado del estribo sur del Puente Industrial”.
Estrategias de montaje de los prefabricados para el Puente Industrial
Dadas las dimensiones de las vigas, también hubo que elaborar una compleja estrategia de montaje para lograr ensamblar todos los elementos de acuerdo con la planificación de la obra. Esto, porque como se mencionó anteriormente, los distintos controles de calidad a los que se sometían las vigas (y en rigor, todos los elementos prefabricados del Puente Industrial) hacían que el desarrollo del proyecto tuviese ventanas de tiempo acotadas.
En ese sentido, Andrés Marambio subraya que el proceso de montaje no se realizaba conforme las vigas arribaban al lugar de la obra. “Fue muy puntual las veces que eso aconteció”, dijo. En general, explica, primero se acopiaban las vigas y “pasaba un tiempo y había que realizar la contraflecha, etcétera”, explicó el profesional.
El proceso de montaje se realizó utilizando dos grúas móviles con una capacidad total de levante de 70 toneladas, puntualiza Andrés Marambio. No obstante, el profesional mencionó que “los esquemas de montaje de la estructura del Puente Industrial, tanto los viaductos como el puente propiamente tal, fue diversa”. En ese sentido, el tramo recto del puente es el que, por sus características, resultó más repetitivo.
“Esta parte de la obra -explicó Marambio- correspondía, de los 56 tramos que forman al Puente Industrial, del vano 1 al vano 44, el montaje fue exactamente el mismo. Entonces, aquí el montaje se realizó con dos grúas en tándem: una grúa de 350 toneladas ubicada al lado derecho del puente y al lado izquierdo, una grúa de 200 toneladas”.
El project manager de Preansa detalla la secuencia de montaje: “el camión entraba de cola y atrás estaba el dolly, el equipo de arrastre. Entonces, el camión entraba de cola para acercarse lo más posible al radio de trabajo de la grúa para movilizar la viga y, en fondo, ir moviendo la grúa hacia atrás”.
También precisa que cada viga que se montaba exigió que grúa se moviese “un poco para poder ingresar con la segunda viga para el montaje”, explicó. Esta estrategia de montaje hizo que se montaran, en promedio, “una ratio de tres vigas por día. En ocasiones muy puntuales, se llegaron montar hasta cuatro vigas, incluso cinco vigas por día”, puntualizó Marambio.
Uno de los desafíos del montaje de los elementos prefabricados estuvo en los tramos finales del Puente Industrial, donde los camiones con las vigas tenían un espacio muy acotado para “ingresar al vano y dar espacio a la grúa para que pudiese agarrar la viga del camión”, puntualizó el profesional de Preansa.
El project manager precisa que desde el vano 44 al vano 56, que era el estribo sur del puente, el proceso de montaje se complejizó ya que “todas las vigas de todos los tableros eran diferentes. Por lo tanto, si, por ejemplo, no se podía salir con una escolta, con una viga que era de montaje, el montaje se paraba porque yo no podía montar esa viga en otro lado”, subrayó. Eso, sumado a que en la parte sur de la obra los elementos eran distintos unos de otros, hizo que el proceso y los tiempos de montaje fueses “extremadamente matemáticos”, calificó el experto.
Desafíos de las obras secundarias del Puente Industrial
Además del puente en sí, el proyecto consideró el desarrollo de obras secundarias que debían complementar a la obra principal y que, por sus características, representaron un desafío importante para la ejecución del Puente Industrial.
Fue el caso, por ejemplo, del viaducto Costanera, que forma parte de la concesión del Puente Industrial. “Nosotros lo teníamos considerado desde un comienzo”, puntualizó Andrés Marambio. Para esta obra secundaria, se fabricaron vigas de “n 186 con unas vigas más pequeñas de 80 centímetros”, precisó el project manager.
En un comienzo, relata, la estrategia de montaje de las vigas para este viaducto era similar a la del Puente Industrial. Es decir, montar en tándem “para bajar el tonelaje de la grúa”, explicó. Sin embargo, hubo un detalle: el paso de la tubería de ENAP por el sector de la obra. “Esa tubería no se podía pisar en lo absoluto y, por lo tanto, no se pudo colocar una grúa en ese sector para el montaje de las vigas”, dijo Marambio. La solución, subraya, fue utilizar una grúa de mayor tonelaje (450 toneladas) para montar el viaducto usando sólo una grúa.
Otro punto que también resultó complejo fue la construcción del puente Bocatoma, una estructura que conecta al sector A de la obra, ubicada en Hualpén, con el sector B, que “en el fondo, es el Puente Industrial”, explicó el profesional. Bajo el puente Bocatoma existe un canal que no se podía rellenar para fijar un tablero de trabajo para una de las grúas de montaje.
“Finalmente, se tuvo que colocar la grúa un poco más afuera, lo que llevó al aumento del radio de trabajo”, explicó Marambio. Esto implicó el uso de cuatro grúas en total para complementar el montaje del puente Bocatoma. “Hubo que acercar la viga lo más que se podía con una grúa y con las otras dos, que están posicionadas arriba, sobre los estribos, agarrar la viga nuevamente, sacarla y dejarla en su posición definitiva”, precisó.
El viaducto Los Batros también presentó interesantes desafíos para el proyecto, ya que en este sector confluyen elementos como la ruta 160 y la línea férrea, además de la Municipalidad de San Pedro de la Paz, entidad que colaboró para efectos de permisos de tránsito y otros que se debían requerir.
“Antes de montar este viaducto, hubo que planificar qué iba a pasar con la ruta, ya que posee un flujo vehicular importante”, comentó Marambio. Para ello, se acordó que el montaje se debía realizar en la noche. “El problema es que el tablero que pasaba por la ruta 160 era uno con vigas prácticamente iguales a las del Puente Industrial, no eran vigas de montaje tan rápido. Como la ruta hubo que cortarla totalmente, y para evitar un impacto mayor, se montó una viga por noche”, subrayó.
El project manager de Preansa destaca que, en este caso, las coordinaciones tanto con el municipio de San Pedro de la Paz como con la Dirección de Vialidad, Seremi de Obras Públicas y Ferrocarriles del Estado fueron de suma importante para la ejecución de esta obra secundaria al Puente Industrial.
Un incremento significativo para la producción de prefabricados
La magnitud del proyecto Puente Industrial repercutió en la capacidad de producción de Preansa. Como mencionó anteriormente John Bruce, gerente comercial de la prefabricadora, se produjeron aproximadamente más de 22.000 metros cúbicos de hormigón para el desarrollo de esta obra. “Esa cifra es, más o menos, la capacidad productiva anual que tenemos en nuestra planta en Tiltil”, precisó.
Con el desarrollo del Puente Industrial, el ejecutivo de Preansa también puntualiza que se duplicó la producción de prefabricados de hormigón en el transcurso de un año y medio. Estas cifras (“que son una locura”, destacó Bruce) se lograron gracias a las decisiones estratégicas que se tomaron para abordar esta obra, como la instalación de una planta completa para prefabricados de hormigón en la comuna de Penco, además de distintos puntos de acopio para mantener la producción de los elementos de manera constante.
Los números hablan por sí mismos: 356 vigas pretensadas sólo en el puente principal; 48 vigas de 1,86 metros y otras 26 para el viaducto Costanera; 16 vigas en Bocatoma; tableros con prelosas colaborantes. Cada familia llevó su ingeniería, su logística y su secuencia de montaje.
Otro aspecto que colaboró para alcanzar estas cifras de producción fue la seguridad, ya sea en lo que se refiere al estricto control de calidad -con puntos establecidos tanto en planta como en el sitio del proyecto- a cargo de tres actores: Preansa, el mandante y el propio MOP, como también, en el sitio mismo de la obra, donde los trabajos de montaje se realizaron con los más rigurosos estándares de calidad. Esto hizo que el equipo de Preansa se adjudicara un premio por “cero accidentes”, destacó el gerente comercial de la empresa.
Prefabricados de hormigón para mejorar la infraestructura vial de Chile
Con más de 2 kilómetros de extensión (2,5 kilómetros, de acuerdo con el Ministerio de Obras Públicas), el Puente Industrial es, actualmente, la estructura de esas características más larga de Chile. Esta obra, que demandó una producción superlativa de metros cúbicos de hormigón para los elementos prefabricados que forman el sistema estructural de este puente, es una muestra de los alcances y beneficios de utilizar esta tecnología constructiva para el desarrollo de estos grandes proyectos de infraestructura.
En ese sentido, el proyecto Puente Industrial deja varios elementos a destacar. Uno de ellos se vincula a temas de productividad. Como mencionó anteriormente Andrés Marambio, en el caso de las vigas para el viaducto Costanera, por ejemplo, los elementos prefabricados se produjeron en tres semanas y el montaje de estos demoró otras tres semanas adicionales. Vale decir, en prácticamente un mes y medio, las vigas de ese viaducto estuvieron montadas.
Asimismo, una planificación cuidadosa tanto en la estrategia de acopio, transporte y montaje, con todos los actores del proyecto involucrados -esto incluye, además de Preansa, al mandante y al Ministerio de Obras Públicas, a los municipios- se tradujo en que el desarrollo del Puente Industrial fuese fluido. “El apoyo y la gestión que hicimos con Carabineros fue muy importante para el desarrollo de este proyecto”, subrayó Andrés Marambio.
Finalmente, la ministra de Obras Públicas, Jessica López, informó que el Puente Industrial -que además es la primera carretera concesionada urbana del Gran Concepción- se abrirá al público a más tardar en el mes de septiembre. Con esto, la infraestructura vial del país dará un salto importante en cuanto al impacto en el transporte y comunicaciones de la Región del Biobío, y en la que el uso de prefabricados de hormigón resultó clave para alcanzar ese estándar.
