SOLUCIÓN DE EMERGENCIA ANTE LA CAÍDA DEL PUENTE SOBRE EL RÍO CHARTE
CARRETERA AGUAZUL–YOPAL
Santiago Duarte M. 1, Nelson Hernán Chagualá L. 2, Carlos Rodríguez A., Ph.D. 3
1. Coordinador Técnico, 2. Ingeniero de Diseño, 3. Gerente Técnico, Hidroconsulta SAS
El puente sobre el río Charte de la carretera Aguazul-Yopal colapsó en la noche del 22 de agosto de 2016, resultando varias personas heridas y cinco vehículos volcados (Fotografía 1), además de las repercusiones económicas que dicha caída traería al quedar incomunicado el departamento de Casanare del interior del país. El puente era metálico de tres luces: la izquierda y la central de 40m, y la derecha de 70m. En el momento de la caída, sobre la luz derecha circulaban tres tractocamiones, una buseta para pasajeros y dos vehículos particulares.
FOTOGRAFÍA 1. Condición del puente sobre el río Charte después de su colapso. (El Tiempo, 23 de agosto, 2016)
El transporte de pasajeros y de productos agrícolas y de combustibles hacia los centros de consumo se verían seriamente afectados de no ser por la pronta atención de la Concesionaria Vial del Oriente, Covioriente, para ofrecer la solución temporal de emergencia que se describe a continuación, la cual, desde su implementación, pocos días después del desastre, permite el paso de entre 4.800 y 6.000 vehículos diariamente.
El río Charte
Hasta el cruce de la carretera Aguazul–Yopal, el río Charte drena una cuenca hidrográfica de aproximadamente 326 Km2, cuyos caudales extremos con períodos de recurrencia de 10 y 100 años, se estiman en 1.254 m3/s y 2.038 m3/s, respectivamente, de acuerdo con las series de tiempo reportadas por el IDEAM. El cauce es de naturaleza trenzada, de alta pendiente relativa, con gran transporte de sedimentos granulares: bolos, gravas y arenas, de diversos diámetros. Por lo mismo, los caudales líquidos divagan dentro del cauce menor del río, en función de su magnitud
y de las características del caudal sólido que transporta. Éste, al igual que los otros ríos del piedemonte llanero, merece la máxima atención y la permanente observación de su comportamiento, en particular después de las crecientes periódicas de magnitud, si de prevenir accidentes y prever el mantenimiento de la infraestructura se refiere.
En la fecha del colapso, los caudales del río bordeaban una gran isla de sedimentos localizada en el centro del cauce, por lo que el caudal se distribuía en dos brazos, siendo el derecho el de mayor caudal y profundidad, y menor ancho.
Diseño del paso temporal
En respuesta a la problemática generada por dicho colapso, la pronta conformación de un paso vehicular temporal, estable y seguro, se constituyó en el objetivo de Covioriente, la cual de manera eficiente construyó las obras de emergencia recomendadas y diseñadas por los especialistas en hidráulica fluvial de Hidroconsulta SAS.
Para ese propósito, varias fueron las opciones consideradas: 1) La construcción de un puente militar, lo que conllevaría cierto tiempo para ser utilizable; 2) El vadeo del río sobre su lecho, por sitios preseleccionados aguas abajo del puente, que requieren movimiento de tierra permanente; y, 3) La instalación de una serie continua de alcantarillas, sobre las que se conformaría un terraplén para el paso vehicular, siendo esta la solución finalmente adoptada.
La primera etapa de diseño y construcción del paso temporal estable y seguro de vehículos sobre el río Charte consistió en lo correspondiente al brazo derecho del río en el sector. Las observaciones de campo efectuadas por los especialistas de HIDROCONSULTA sobre la dinámica fluvial imperante alrededor del ponteadero: Flujo en dos ramales alrededor de una isla central de sedimentos, con mayor profundidad relativa y concentración de caudales por el brazo derecho y la existencia de una barra de sedimentos en formación, aguas abajo de la gran isla central, fueron la base para la elaboración en campo de esquemas (Figuras 1 y 2) sobre las condiciones particulares del río con posterioridad al colapso del puente. Tales esquemas facilitaron la selección, conjuntamente con los profesionales de Covioriente, del sector para el establecimiento del paso vehicular transitorio requerido.
FIGURA 1.
Esquema general elaborado en campo de localización de las obras de emergencia recomendadas. Hidroconsulta SAS, 26 de septiembre de 2016.
FIGURA 2. Detalles esquemáticos elaborados en campo, de las obras del cruce de emergencia sobre el río Charte. (Hidroconsulta SAS, 26 de septiembre de 2016).
Se revisó de inmediato la serie histórica de caudales diarios multianuales registrados en la estación limnimétrica Pte. Charte: Cod. 35197040, operada por el IDEAM, de la cual se extrajeron los valores correspondientes a los meses de agosto, septiembre y octubre, los de más altos caudales, adoptándose para el diseño el caudal medio diario de este período, equivalente a 71,40 m3/s.
Por observación directa, se determinó en 60m el ancho del brazo derecho y se adoptó como pendiente local un valor de 1%; así, los cálculos hidráulicos de predimensionamiento realizados para el tránsito del caudal de diseño adoptado (http://enlineacalc.sdsu.edu/enlineaalcantarillas.php) utilizando tuberías circulares sugirieron el uso de tubos de hasta 1,50m de diámetro. Con esta base, la concesionaria adquirió tuberías de 1,60m de diámetro interno, con las cuales se conformaron siete ductos de 2,50m de longitud para el paso sobre el brazo derecho del río.
Para la instalación de la tubería sobre el lecho, se realizó un manejo local del río, de manera tal que, mediante la construcción de un jarillón transversal en el brazo derecho, aguas arriba de la isla, los flujos se direccionaron de manera transitoria hacia el brazo izquierdo, facilitándose así la preparación con máquina del lecho para la colocación a nivel de los tubos y la posterior conformación del terraplén sobre los mismos, con el resultado que se muestra en la Fotografía 2. Para la protección contra la socavación local alrededor de la obra de paso, se recomendó la instalación de rocas y fragmentos, en cada uno de sus extremos, aguas arriba y aguas abajo de los mismos, así como inmediatamente aguas abajo de la estructura, en toda su longitud.
FOTOGRAFÍA 2. Primera etapa de la atención de la emergencia en el río Charte: Paso temporal estable y seguro, conformado sobre el brazo derecho del río. (Fotos Portafolio (izq) e Hidroconsulta SAS (der), 12 de septiembre, 2016).
Como complemento de la estructura de paso, para el cruce de vehículos por el río, se permitió el vadeo sobre el brazo izquierdo y sobre la barra central de sedimentos, lo cual fue posteriormente substituido por los diseños y construcción de la segunda etapa, que se describe más adelante.
Porque se trata de una solución temporal de emergencia, basada en un diseño correspondiente a caudales medios diarios de baja magnitud, la infraestructura vial resultante es sujeto de alto riesgo, por la magnitud de caudales extremos de baja frecuencia que puedan ocurrir en un corto plazo. En caso de deterioro parcial del cruce por caudales superiores a los adoptados para el diseño resulta relativamente fácil su restablecimiento, como en efecto se ha hecho por Covioriente en varias oportunidades después de la construcción del cruce temporal así establecido.
Con base en reportes verbales de los profesionales de Covioriente, esta estructura ha sido sobrepasada en varias ocasiones por caudales que generan alturas sobre el terraplén de hasta casi cinco metros, afectándolo tan sólo parcialmente, lo que evidencia la bondad de la solución recomendada y diseñada por HIDROCONSULTA, y construida por COVIORIENTE, como se muestra en la Fotografía 3.
FOTOGRAFÍA 3. La creciente del día 7 de septiembre, 2016, sobrepasó la estructura de emergencia sobre el brazo derecho, el único construido para entonces, sin deteriorarla. (Hidroconsulta SAS, 7 de septiembre, 2016).
Segunda etapa. Como estaba previsto, el desvío transitorio de los caudales hacia el brazo izquierdo del río, para facilitar la construcción del cruce sobre el brazo derecho, lo profundizaría, razón por la cual, como segunda etapa se realizó el diseño y la construcción de una estructura similar a la de la primera, conformando, además, un dique-terraplén tipo fusible sobre la barra de sedimentos, entre las estructuras de primera y segunda etapa. Los criterios técnicos adoptados para el diseño fueron los mismos de la primera etapa. Se utilizaron en este caso siete ductos, más el dique fusible descrito, con el mismo tipo de protecciones contra socavación local., quedando así completo el paso vehicular transitorio, estable y seguro, de 120m de longitud y 2,50 m de ancho sobre el río Charte (Fotografías 4 y 5).
FOTOGRAFÍA 4. Vista integral de la solución de emergencia, estable y segura, en el río Charte. Se observan las dos baterías de tuberías y el dique fusible entre ellas. (Hidroconsulta SAS, 7 de septiembre, 2016).
FOTOGRAFÍA 5. Vista aérea del sector de puente sobre el río Charte, en la que se muestra el manejo de río y la solución de emergencia adoptada. (COVIORIENTE SAS, 30 de septiembre, 2016).
Como la situación lo exigía, para la solución al problema de tránsito generado por el colapso del puente sobre el río Charte que se reporta, se aplicó el profundo conocimiento y la gran
experiencia de los especialistas y profesionales de Hidroconsulta, las que sumadas al sentido práctico y la experticia del personal de Covioriente, permitió obtener los resultados exitosos que se describen y que han permitido el cruce del río bajo la emergencia, por vehículos de transporte de carga y de pasajeros en número que supera los 5.000 en promedio diario, lo cual es importante enfatizar.
Reconocimiento
La obra que se reporta fue realizada por solicitud de la Concesionaria Vial del Oriente, COVIORIENTE, de la cual se releva la participación de los siguientes profesionales de la Concesionaria, ejecutores directos de las obras diseñadas: Ingenieros Manuel Raigozo, Juan Carlos Covelli y Gino Tapia
Bogotá, D.C., 02 de noviembre de 2016