Puente de la Constitución de 1812

El trazado lo constituye una autovía cuya velocidad de proyecto es de 100 km/h justificándose el carácter urbano del acceso, tal como permite la aprobación del Anteproyecto. El puente atirantado es el tramo más alto con pendiente longitudinal máxima del 5 %. En tierra el puente se desarrolla sobre el Polígono Industrial de La Cabezuela, liberando de afección al viario existente.

Dispone de dos carriles por calzada para circulación de vehículos, y una calzada especial para el tránsito del transporte metropolitano, con mediana central de 0,8 metros en la que se dispone una barrera rígida y aceras laterales con ancho neto de 1,30 metros, separadas de las calzadas mediante una barrera metálica de alta contención. El ancho total de tablero es de 30,5 metros, excepto en el tramo atirantado donde se amplía a 32,5 metros para alojar los tirantes de suspensión.

De los 39 apoyos, 37 pilas + 2 estribos, 12 son en el mar, todos mediante pilotes in situ de 2 metros de diámetro, con empotramiento en el Plioceno.

Vista de una pila en el tramo de acceso a Cádiz.

Su longitud es de 3.1 kilómetros con estructura mixta con losa superior de hormigón con prelosas nervadas. El vano tipo es de 75 metros sobre pilas, que se apoyan en pilotes. Los pilotes son de 30 metros de profundidad, con 4 a 6 pilotes, según la pila. La sección de las pilas están formadas por un doble trapecio hueco con unas anchuras que varían entre 4,00 y 2,9 metros en función de su altura, entre 32,079 metros y 7,804 metros. En la parte superior esta pila se ensancha hasta alcanzar 10,5 metros y poder recoger así los apoyos de neopreno teflón, de 2700 t de carga útil, salvo en la pila 1 que será de 2500 Tm. El tablero es una estructura mixta trapezoidal con una base central de 10 metros y dos caras laterales de 10,25 metros de anchura. El canto total de la sección tiene 3,00 metros, de los cuales la estructura mixta tiene 2,7 m y la losa superior de hormigón 0,3 m de espesor. A lo largo del dintel se disponen una serie de diafragmas transversales. La sección transversal dispone de dos almas centrales. La chapa inferior tiene espesor diferente en los 3 metros laterales que la central de 4,00 metros de ancho. La losa superior está formada por prelosas nervadas, que se apoyan sobre las cabezas superiores de los diafragmas transversales.

Vista de la torre 13 en construcción, en mayo de 2010.

Sección transversal en el tramo desmontable

Debido a la reclamación de los Astilleros de disponer de un paso de gálibo ilimitado (para grandes artefactos, como aerogeneradores marinos), se decide en un primer momento construir un tramo móvil. Al ejecutar un tramo atirantado de gran gálibo se cambió el proyecto para sustituir el tramo móvil por un tramo del tablero desmontable. Este vano sería desmontable por medio de grúas pórtico, tiene una luz libre en horizontal de unos 140 metros y sin limitaciones de gálibo vertical. Las dos pilas (8 y 9) de este tramo son más anchas que las del tramo de Acceso a Cádiz. Esto permite el apoyo de los extremos de la viga por medio de cuatro ménsulas de hormigón armado, localizadas en la parte superior de las pilas.

Es un tablero desmontable de 150 metros de longitud y un peso de unas 4.400 toneladas. Biapoyado sobre las pilas 9 y 10 y fabricado en acero, la estructura tiene un canto variable (entre 3 y 8 metros) y losa ortótropa metálica de 33,2 metros de ancho. La sección transversal está constituida por un cajón central de 10 metros de ancho y dos voladizos laterales de 11,6 metros con canto variable. Para el izado y ripado (desplazamiento lateral) del tablero, necesarios para la maniobra del montaje y desmontaje de la estructura, se disponen en ambos extremos de la viga de un sistema de doble ménsula metálica de sección cajón, bajo la que se colocan sendos aparatos de apoyo elastoméricos de neopreno ubicados sobre ménsulas cortas de hormigón armado que sobresaldrán de las pilas.

Los tirantes parten de dos pilonos metálicos, de color añil, que albergan los orificios por donde se anclan los tirantes. La cimentación está constituida por encepados apoyados sobre 48 pilotes. El fuste de la pila se origina en una sección hexagonal de 14,5 metros de longitud transversal y 9,11 metros de anchura. El hexágono está formado por dos trapecios huecos de dimensión variable, reduciéndose en altura. Las paredes interiores de este hexágono son de 1,8 metros de espesor.

La pila en tierra constituye el apoyo fijo del dintel y se originan fuerzas longitudinales al dintel, transversales a la pila, de hasta 6000 t, que origina un incremento del tamaño del encepado, que se soporta sobre 56 pilotes. La superior tiene forma de diábolo de:

• 85,76 metros de altura con 42 metros de anchura, que sirve para paso al dintel y anclaje de los tirantes.
• 2,9 metros de anchura.
• Longitud variable entre 3,86 m en la parte inferior y 3,14 m en la superior.

Es muy sofisticada y ha sido diseñada bajo una doble perspectiva. En la parte superior de cada pilono se dispone un plumín de grúa que sirve para tareas de mantenimiento del puente. Junto al plumín, se dispone una baliza de reconocimiento nocturno.

El pilono sobre el muelle tiene el encepado de la forma más superficial posible compatible con los servicios existentes, o con la reposición prevista para los mismos, con el fin de minimizar la profundidad de excavación con una pantalla perimetral de tablestacas como elemento de entibación e impermeabilización y un tapón de fondo, previamente al vaciado del recinto, mediante el empleo de la técnica del superjetgrouting de 4 metros de espesor, para empuje pasivo adecuado a la pantalla perimetral e impermeabilizar el fondo de la excavación.

Todos los tirantes están provistos de amortiguadores, los cuales son de dos tipos:

• Amortiguador tipo IHD de Freyssinet (o similar), que funciona como un gato anular que disipa el rozamiento interno de un material viscoso la energía mecánica de un desplazamiento del tirante cerca del anclaje.
• Amortiguador tipo IRD de Freyssinet (o similar), que constan de tres amortiguadores de pistón dispuestos alrededor del cable, rotulados sobre el collar de compactación del haz de cordones y conectados mediante otra rótula al tubo guía.

Vista de los dos pilones, en marzo de 2013.

Las dos pilas principales desde las que cuelga el puente son similares, la pila 12, sobre el agua, tiene una altura total sobre el encepado de pilotes de 187,1 m, y la pila 13, situada sobre el muelle de la Cabezuela, tiene una altura de 181,24 m. De cada una de las dos torres principales salen 88 tirantes, cuatro por cada sección transversal.

Vista del pilón en tierra en obras.

Con sus vanos de compensación, tiene 1180 metros de longitud. El tablero es una sección mixta hormigón-acero con un canto total de 3 metros, chapa inferior de 10 metros de anchura y dos chapas inclinadas con una anchura que varía entre 10,25 y 11,25 metros. El espesor total de las losa de hormigón es de 0,30 metros, formada por una prelosa nervada de 0,08 metros de espesor y una losa hormigonada in situ de 0,22 metros.

El tablero tiene dos almas intermedias salvo en el vano principal del tramo atirantado se disponen únicamente en los 65 metros próximos a las dos torres. Los diafragmas transversales están separados 5 metros.

Los diafragmas están rigidizados transversal y longitudinalmente y disponen un refuerzo de chapa en los bordes extremos, especialmente solicitados con la presencia de los tirantes. Se han dispuesto pasos de hombre centrales y laterales para hacer visitable todo el tablero. Se disponen pasos de tubo para los colectores del drenaje del tablero.

Todos los paneles de chapas están rigidizados longitudinalmente con rigidizadores cerrados con espesores, dimensiones variables y separaciones diversas adaptados a los distintos espesores de la chapa principal para permitir el máximo aprovechamiento resistente de las mismas a compresión especialmente importante en el tramo atirantado. En todo el tramo atirantado se disponen dos grandes vigas laterales formadas por dos vigas en C armadas, con un canto total de 1,40 metros, que permiten el anclaje de los tirantes al tablero con toda la variación de fuerzas e inclinaciones y la compresión longitudinal al tablero.

Las prelosas son enervadas con un espesor de 8 cm. y una longitud de 4,80 metros con nervios. Su anchura se adapta a la sección.

El tramo central dispone de dos torres atirantadas. El puente tiene un gálibo de 69 metros y es uno de los más altos del mundo. Cuenta con una iluminación para hacerlo más atractivo y también con una luz del vano principal, de 540 metros. Cuenta, además, con otros cuatro espacios, dos junto al puente desmontable y dos en el extremo junto al enlace de Río San Pedro.

Cuenta con dos pilares o torres que se elevan hasta los 180 metros de altura, con 88 tirantes cada uno, soportando un peso del tablero de 2300 toneladas. Los 176 tirantes que literalmente cuelgan de ambas torres ha sido diseñados con una triple protección contra el óxido provocado por el salitre y cada uno cuenta en su interior con otros 80 cables que lo conforman. Las torres tienen forma de Y invertida para permitir el paso del tablero.

Otro aspecto importante es la protección contra el efecto del viento en los vehículos, aumentado por la gran altura que alcanza la infraestructura. El puente dispone de unas pantallas de 3 metros de altura, diseñadas para mitigar aquellos efectos y así proteger al tránsito rodado, evitando que las frecuentes ráfagas transversales previsibles puedan desestabilizar a los vehículos.

No existe un espacio específico para el paso de peatones, pero los empleados de mantenimiento cuentan con un margen para recorrer el puente a pie.

La sección del puente es de dos carriles por calzada con mediana central de 0,8 m en la que se dispone una barrera rígida y aceras laterales con ancho neto de 1,30 m, separadas de las calzadas mediante una barrera metálica de alta contención. El ancho total de tablero es de 30,5 m, excepto en el tramo atirantado donde se amplía a 32,5 m para alojar los tirantes de suspensión.

Se disponen 4 estructuras exentas (Duques de Alba) alineados en un arco de círculo de 61 y de radio de unos 200 metros, dispuestos por el lado de la vía de navegación, cimentadas sobre 8 pilotes verticales metálicos de 1,5 metros de diámetro con una profundidad de 30 metros, coronado en cabeza por dos plataformas pseudotrapeciales, de 11 metros de lado, apoyadas sobre los pilotes de una manera articulada. Las plataformas se sitúan a una cota de 5,6 metros y de 1,6 metros. Se instalan 4 defensas en el panel sobre los dos pilotes exteriores.

En los duques de alba centrales y en los dos extremos se colocarán balizas de luz blanca para permitir el reconocimiento nocturno.

El balizamiento que haya de disponerse en el puente, a efectos de señalización marítima para cruce de buques comerciales y otras embarcaciones en función de la profundidad navegable y del gálibo aéreo necesario para las embarcaciones se disponen en:

• El acceso de embarcaciones deportivas que se dirijan a la dársena del Club Viento de Levante.
• El cruce de otras embarcaciones a vela hacia el interior de la bahía.
• El cruce de buques hacia los astilleros de Puerto Real, o buques de muy alto gálibo aéreo.

El cruce de buques de carga hacia muelles de La Cabezuela, Zona Franca y otras zonas del interior de la Bahía está definido, así como los veleros de grandes dimensiones con esloras superiores a 25 metros, con gálibos aéreos hasta los 35-40 metros de mástil, entre ellos el buque Juan Sebastián de Elcano.

El enlace de Cádiz se configura desde una glorieta situada entre la avenida de la Bahía y las de las Cortes de Cádiz, en la barriada de la Paz. Los carriles con origen y destino en el puente discurren directamente desde el centro de la glorieta con el objetivo de dar más fluidez al tráfico de acceso. El diseño cuenta con un tratamiento paisajístico para integrar la infraestructura en el entorno urbano y realzar la imagen de modernidad de la ciudad, creando 400 metros más de paseos y dotando al espacio de zona verde y de ocio.

La península que se realizó al principio de la obra y que pertenece al estribo del puente se mantiene y da paso al diseño de una zona de paseo, una propuesta realizada por el club náutico Viento de Levante.

Un aspecto decisivo en el desarrollo de esta barriada es la solución que se dé a la plaza de Sevilla y a la carretera industrial, como un segundo eje longitudinal de la ciudad y que podría enlazar directamente con el segundo puente. Hay que recordar que ya existe un proyecto por parte de la Junta de Andalucía para instalar una estación intermodal de autobuses en la plaza de Sevilla, que complemente toda la oferta de transporte con la que cuenta esta parte de la capital: tren, barco (tanto de cruceros como el catamarán de la Bahía) y autobús.

El tramo de acceso a Puerto Real que llega hasta la barriada de Río San Pedro cuenta con 23 vanos, los cuales junto con la disposición de las pilas se han diseñado de forma que absorba al máximo el tráfico denso derivado de las múltiples instalaciones industriales existentes en su margen. Hay que tener en cuenta que toda la zona de La Cabezuela está experimentando un enorme desarrollo gracias a la actividad portuaria, que se verá notablemente favorecida por el dinamismo en las comunicaciones que aportará el segundo puente. Una ventaja fundamental para esta actividad va a ser acercar todas las instalaciones portuarias, incluyendo la futura ampliación de la planta delta.

Una actuación adicional a la del puente, pero que es de gran importancia, es el viaducto entre La Cabezuela y los enlaces de Río San Pedro, que conecta con la red de carreteras existente. Este viaducto adicional tiene 19 vanos atravesados en su parte inferior por diferentes calles y un tablero mixto de acero y hormigón. Entre el punto kilométrico 1,820 y el punto kilométrico final, el puente se desarrolla sobre el Polígono Industrial de la Cabezuela, liberando la afección al viario existente. En el punto kilométrico 3,160, se desprenden del tronco los ramales del enlace Muelle de la Cabezuela. Este enlace (con disposición de semi-enlace) conecta la autovía desde y hacia Cádiz con una glorieta en la que se unen los viales de los polígonos industriales de la Cabezuela y de Río San Pedro.

Desde el punto kilométrico 3,415 hasta el punto kilométrico 4,210 el trazado se desarrolla en viaducto (denominado Río San Pedro), liberando de ocupación los viales inferiores que se han reordenado para permitir el acceso a la autovía tanto desde el Polígono de Río San Pedro como desde la barriada del mismo nombre, a través de los ramales del enlace con la N-443, que sirve de conexión a su vez con el Polígono del Trocadero, situado al sur de la actuación. Para reponer el vial del polígono que queda afectado por la disposición de las pilas, se dispone un vial bajo el tablero hasta una de las calles transversales del polígono que lo cruza de norte a sur, en el punto donde finaliza el viaducto. La reposición del vial continúa paralela al trazado por su margen izquierda hasta el entorno de la E.R.A.R. de Puerto Real, donde se localiza una glorieta. El final del tramo se establece en la conexión con la CA-36 (clave 40-CA-4030).