¿Qué hizo que el puente de Chirajara se convirtiera en un caso aislado e inusual de colapso de puente atirantado?
En el territorio colombiano, dentro de la red vial nacional se han construido más de 5000 puentes en vías terciarias, secundarias y primarias, el colapso del puente de Chirajara corresponde al 0,02% de la totalidad de los puentes existentes, dato que dicho sea de paso debería ser del 0%.
El puente de Chirajara corresponde al diseño atirantado, que consiste de un tablero soportado por cables fijados en los mástiles (pilón, pila o torre); la estructura resultante es en extremo hiperestática en la que se vuelve de ingente importancia la distribución adecuada de las fuerzas de flexión sobre el tablero.
Históricamente es sabido que éste tipo de puentes fallan por el tablero y por los cables.
Un caso insólito
Uno de los casos de falla de este tipo de diseño antes mencionado es el puente de Tacoma Narrows en Estados Unidos, inaugurado el 1 de Julio de 1940, en donde el elemento principal en colapso fue el tablero a causa de un fenómeno llamado aeroelasticidad.
Aún hoy sigue siendo tema de debate y controversia el detonante del colapso y del que podríamos escribir más de un artículo.
Otro suceso de colapso de puente atirantado es el puente de Yanango en Perú a causa de un flujo de detritos en la cabecera de la quebrada consecuencia del fenómeno del Niño Costero, caso en el que la geología y la geomorfología son claves en la evaluación de las causas del desplome.
En ninguno de los casos mencionados anteriormente falló el pilón de la estructura, y es que es inusual que esto suceda. Fue precisamente lo que ocurrió en el puente de Chirajara. En el video donde se revela el momento exacto del evento, y que es objeto de estudio, se vislumbra como el pilón oriental falla y la estructura completa se viene abajo en cuestión de segundos.
Los puntos claves que se deben tener en cuenta en el caso Chirajara son: la zona geográfica, la cimentación y la forma de la estructura.
En cuanto a la zona geográfica es bien sabido que el lugar donde se ubica la construcción es una zona de laderas de alta pendiente y geográficamente compleja, este sector pertenece al macizo de Quetame en el que se presenta una secuencia litológica de esquistos clorítico-sericíticos verdes de grano fino, cortado por vetas de cuarzo y clorita en estratos de espesor variable; especialmente se presentan gruesos niveles alrededor de la zona de Guayabetal.
Para contrarrestar las deficiencias geológicas los pilares estaban apoyados sobre caissons o pilotes de aproximadamente 8 metros de diámetro, cada pilón de forma cuadrangular o de diamante anclado a un dado sobre un caisson.
Una sola estructura de fundación como único punto de apoyo para cada pila corresponde a un caso en el que se debe procurar que el ancho de la cimentación ofrezca la robustez y el anclaje necesario para resistir las cargas verticales.
El hecho de que este puente de tan alta envergadura haya sido concebido con un solo punto de equilibrio levanta dudas acerca del criterio de los diseñadores.
¿Por qué no utilizar un diseño con dos puntos de apoyo?
Dentro de la estructura del puente se generan esfuerzos de comprensión y tensión; sobre el pilón actúa una fuerza de compresión, y sobre la viga de amarre de los nudos se genera tensión horizontal por el peso propio y por el de la estructura del tablero (la calzada).
Si observamos puentes atirantados existentes en el que el pilón tiene forma de diamante (dos triángulos superpuestos), se nota que la relación entre la altura del triángulo inferior y el superior, es menor. Es decir, la viga que proporciona rigidez a la estructura del mástil se encuentra más cerca de la base del puente.
En el caso del puente de Chirajara, la altura total del diamante es mayor que en los otros puentes, formándose dos puntos débiles, uno por encima y otro por debajo de la calzada. Dado lo ocurrido, es posible además que el área de refuerzo del acero en la viga de amarre fuera deficiente. Es decir, todo parece indicar que el colapso era previsible, que fue una catástrofe anunciada.
El diseño del puente de Chirajara fue modificado tres veces luego de su entrega inicial, lo más probable es que los profesionales de las diferentes entidades que revisaron los diseños originales entrevieron los fallos evidentes, pero aun así no se percataron que la acumulación de tantos elementos frágiles daría como resultado la tragedia en el puente que hace apenas unos meses se conocía como una de las grandes obras de la ingeniería nacional.
