Los nuevos puentes de madera

Como resultado de una investigación a cargo de los académicos de Ingeniería Civil, Gian Mario Giuliano y Peter Dechent, junto con el docente de la facultad de Ciencias Forestales, Luis Valenzuela,Chile cuenta hoy con una nueva tecnología que eleva los estándares de calidad de los puentes de madera, con costos y tiempos de construcción menores a los sistemas convencionales basados en acero y hormigón armado.

Con financiamiento del Fondo de Innovación Tecnológica del ministerio de Obras Públicas (MOP), los investigadores iniciaron, hace dos años, los estudios para transferir la tecnología de tableros tensados de madera que nació en Ontario, Canadá, en los 70, como una forma de rehabilitar los puentes de madera que utilizaban tableros clavados.

Estos tableros, formados por tablones de madera–dispuestos de canto y de manera longitudinal sobre la estructura del puente- estaban clavados entre sí, un sistema de baja tolerancia a cambios de humedad y al paso de carga pesada, lo cual producía la separación de los tablones o delaminación, provocando la fractura del recubrimiento asfáltico y pérdida de resistencia de los tableros.

Para subsanar estas deficiencias, los ingenieros canadienses idearon un sistema que permite unir en compresión los tablones de madera –que van traslapados y de cantoatravesándolos transversalmente con barras de acero de alta resistencia, que se anclan en los extremos laterales de la estructura mediante placas del mismo material.

La ventaja de este sistema es que permite construir tableros de cualquier envergadura –los más largos van apoyados a estructuras transversales- y puentes autosoportantes (sin estructuras intermedias) en tramos de menor longitud. [subir]

De la teoría a la práctica

El trabajo de los investigadores para determinar la factibilidad de usar esta tecnología en Chile, partió con la recopilación de los antecedentes sobre las experiencias en distintos lugares del mundo. En el país ya se contaba con estudios avanzados sobre la caracterización mecánica del pino radiata, madera elegida para implementar esta tecnología, aunque también se hicieron experiencias con lenga.

El paso siguiente fueron los análisis teóricos de las variables más influyentes en el diseño de tableros de madera (comportamiento mecánico, geométrico, elástico, reológico, etc.). Luego vinieron los
ensayos de laboratorio para evaluar, de manera cuantitativa, el comportamiento de cada una de las variables, de manera de contar con valores confiables para modelar el diseño de los tableros.

Finalmente se propuso una metodología de diseño, llevada a la práctica con la construcción, a fines de 2003, de un puente prototipo sobre el río Cautín, en Cajón, en la novena región.

El montaje de la nueva cubierta, de 110 metros de largo, sólo tomó 6 días, menos de la mitad de lo proyectado, un tiempo tres a cuatro veces menor a los períodos de construcción de una carpeta de acero u hormigón.

La construcción del tablero consideró, además, la impregnación de la madera con creosota (para evitar el efecto de la humedad y de agentes de la pudrición) y el tratamiento de las barras de acero galvanizadas, dispuestas en vainas rellenas de grasa, para darle mayor protección.

El puente asfaltado fue entregado al uso público losúltimos días de abril, luego del término de las obras complementarias. [subir]

Alto impacto

La investigación fue premiada como el trabajo más original, en el VII Congreso Internacional de Vialidad, Provial, y distinguido como el proyecto de Innovación Tecnológica de mayor impacto, por el MOP. Ese impacto se desprende de las proyecciones que este trabajo tiene si se toma en cuenta que sólo entre las regiones novena y décima existen cerca de 2000 puentes que requieren ser intervenidos.

Aparte de las ventajas en términos de costos y tiempos de montaje, éste abre nuevas vías de utilización para la madera –recurso de amplia disponibilidad en el país- en estructuras de envergadura, un tema que ha sido objeto de estudio desde hace más de 15 años en el departamento de Ingeniería Civil.

Gian Mario Giuliano advierte que con esto se da a la madera un mayor estatus, puesto que los estándares de construcción –que responden a la norma internacional de la American Association of State Highway and Transportation Officials, Aashto- aseguran una vida útil de aproximadamente 50 años, muy similar a lo que ofrece un puente convencional. Según Peter Dechent, el cambio equivale a lo que sucedió con el hormigón, que pasó de una elaboración artesanal a una industrial, con sistemas que aseguran confiabilidad
calidad.

Ahora, estos académicos comenzarán una etapa de seguimiento del puente para determinar las pérdidas de tensado en el tiempo y medir el comportamiento mecánico de la madera y su respuesta a las condiciones de temperatura y humedad de la zona, de manera de introducir eventuales recalibraciones al diseño.