1.- La ruina de puentes históricos. Sus causas
Las causas más frecuentes de sus ruinas se suelen situar, bien en un diseño hidráulico con insuficiente capacidad de desagüe frente a grandes o extraordinarias avenidas, bien en una insuficiente resistencia de sus cimentaciones frente a las socavaciones; incluso en una combinación de ambas, cuando la reducción de sección por las pilas provoca un aumento de velocidad y capacidad erosiva del agua sobre los cimientos.
Otra
causa, aunque algo menos frecuente que las anteriores, radicaría en la calidad
del material de los rellenos del intradós y su empuje sobre los tímpanos, que
aumentaría al saturarse, dando lugar a la rotura de esos muros laterales. En algunos
casos, habrá sido un impropio diseño estructural, deficiente calidad de los
materiales empleados o una mala ejecución lo que ha provocado su colapso.
1.1 Diseño hidráulico.
Se suele alabar el acierto de la ingeniería romana en el diseño hidráulico de sus puentes, pero ello debe ser relativizado; es cierto que así parece en la minoría de los que han subsistido, pero a una gran mayoría, probablemente, el río se los llevó por delante, al menos en su primer diseño. Y en los que hoy contemplamos como aún orgullosamente resisten los embates del río, quizás pueden haber sido objeto, en sus primeros años en servicio, de clamorosas ruinas por insuficiente capacidad de desagüe, reconsiderada en su reconstrucción.
Lo cierto es que la capacidad de acierto de aquellos grandes ingenieros constructores para situar la rasante de los tableros y la clave de los arcos estaba muy limitada; sería la observación e interpretación de las evidencias que las avenidas anteriores habían dejado en las márgenes lo que les permitiría intuir cual sería el nivel de las aguas en régimen de grandes avenidas.
Sin embargo, esas evidencias al cabo de unos años desaparecen de las riberas, por lo que sólo tendrían datos de las ocurridas pocos años antes; dependerían así de que aún quedasen señales de las de carácter extraordinario y de que no hubiesen ocurrido muchos años antes. Esto era especialmente aplicable en obras hechas en campañas militares o de expansión del Imperio, con poco conocimiento de los antecedentes de comportamiento del río.
En cauces anchos y cursos bajos del río la velocidad del agua no suele ser agresiva, por lo que el puente podría ser rebasado sin excesivos daños en avenidas extraordinarias.
Sin embargo, en cauces encajonados, esa velocidad es mayor y podría dar origen a empujes que harían colapsar los arcos. Cuando el primer diseño resultó hidráulicamente insuficiente y esa fue la causa de su ruina, lógicamente su posterior reconstrucción llevaría a subsanar el error, siendo una de las medidas elevar la rasante y arranque de los arcos con pilas más elevadas ó, incluso, también aumentando la luz de los arcos. Pilas altas como las aplicadas en Alcántara o Puente Bibey.
Impresiona ver el puente de Alcántara dejando pasar una de las crecidas extraordinarias del Tajo, e impresiona más pensar cuántas de ellas, probablemente más importantes, ha tenido que resistir. Comparando con la fotografía del cauce seco (una situación irrepetible con motivo de las obras de la presa aguas arriba) en que se ve la altura real de las pilas, es imaginable el acierto que tuvo su constructor (recientemente se pone en duda que fuese el tal Cayo Julio Lacer, de la lápida del templete anexo), al definir su rasante. ¿En qué se basó? No se sabe, pero tendría que partir de huellas dejadas por avenidas extraordinarias ocurridas no mucho antes o, lo probable, que el actual, supuestamente de la época de Trajano, sea una reconstrucción de un primer puente, agusteo, de cuando se creó la calzada de Emérita a Brácara, de rasante más baja que fue arrasado por una crecida extraordinaria.
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| Fig.1 Aquí vemos dos situaciones del Puente de Alcántara. Cauce seco y situación de gran avenida [1] |
1.2 La socavación de sus cimientos
Con las técnicas descritas en la primera parte, la ingeniería romana consiguió un alto nivel de perfección en la ejecución de las cimentaciones de sus puentes con pilas sobre el agua.
Sin embargo, hoy día de la gran mayoría de esos puentes no quedan más que ruinas o han precisado numerosas obras de reparación o reconstrucción, por lo que de la obra original romana queda muy poco.
Aunque es remarcable que esa gran mayoría de obras no colapsaron sino tras varios siglos (y en muchos casos hablamos de cinco a diez siglos, ¡nada menos!) resistiendo los embates de las avenidas del río; embates que, poco a poco y progresiva y constantemente, iban minando sus cimientos, socavando el lecho hasta provocar algún movimiento de la pila que ocasionaba el colapso del arco; asimismo, en tan largo período de tiempo, tuvieron que soportar alguna avenida con un período de recurrencia excepcional que arruinaba el puente.
Por ello, sólo unos pocos puentes, en los que se acertó con el diseño hidráulico y que tenían una cimentación con apoyo en roca o con arranque por debajo del fondo erosionable (caso de pilotes), han subsistido, con una durabilidad de siglos en unos casos y, excepcionalmente, de un par de milenios.
En el Medievo las viejas infraestructuras viarias romanas, quizás debido al abandono de su disciplinada conservación durante el Imperio, empezaron a mostrar, y ya con cierta frecuencia, graves problemas en sus puentes, incluso con ruina de los mismos; ello obligó a su reparación o sustitución total o parcial, abandonando el arco semicircular y dando lugar, en muchos casos, al típico ojival que presentan las obras medievales. Así, en bastantes casos, los puentes medievales proceden de sucesivas reconstrucciones de puentes anteriores, teniendo muchos de ellos su antecedente en uno romano, conservando algunos sus basamentos romanos.
En la concepción inicial de un puente romano las pilas eran anchas y robustas con respecto a la luz libre del arco, con una relación típica abertura del vano/ancho de pila en torno a 1:3; ello permitía poder construir los arcos de modo independiente a un lado y otro de la pila, reutilizando el material de las cimbras. Sin embargo, así se provocaba una reducción muy significativa de la sección del cauce, del orden de un 15% a un 25%; como consecuencia, se generaba un aumento muy considerable de la velocidad de paso del agua, con el consiguiente incremento de su capacidad erosiva en el lecho, a sumar a la muy peligrosa generada por los vórtices antes y sobre todo, detrás de la pila, mitigados, pero no eliminados, con los tajamares semicirculares o triangulares. (Fig.2)
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Sin embargo, es la causa más comúnmente asociable a la ruina de los puentes de fábrica, ya que la socavación generalmente provoca un asiento o giro de la pila que generaría la desestabilización y colapso de los arcos apoyados en ella (Fig.3).
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| Fig.3 Asiento y giro de una pila por la socavación [3] |
En las pilas cimentadas con pilotes hincados de madera los problemas se deberían a una pérdida del terreno entre los pilotes por el arrastre de material por el agua, bien debida a un descenso generalizado del lecho del rio, bien por socavación local.
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| Fig.4 Pila sobre pilotes, situación con lecho socavado |
En esa situación se producen varios tipos de problemas como los siguientes:
· Cuando los pilotes hincados trabajan en modo flotante o mixto, por rozamiento en su fuste y transmitiendo carga por punta, al desaparecer ese terreno circundante se reduce la carga transmitida por fuste y aumenta la recibida en la punta de los pilotes, lo que puede dar lugar a punzonamiento de la capa de apoyo y un asiento de la pila. Aunque los pilotes puedan seguir resistiendo toda la carga vertical, la deformación inducida en el arco puede acabar en su ruina y desplome.
· Al perderse el confinamiento perimetral en los pilotes, su capacidad de resistir esfuerzos horizontales transversales en la pila es muy débil. Así, los empujes debidos a la corriente en avenidas, a los materiales arrastrados como árboles o bloques de hielo represados contra las pilas, pueden ser suficientes para mover e inclinar la pila, haciendo colapsar los arcos que soporta.
Las pilas solían ser muy anchas para poder usar solo una cimbra y construir secuencialmente los arcos semicirculares, por lo que la caída de una bóveda no necesariamente tenía que hacer colapsar los arcos contiguos. No obstante, se produciría una cierta obstrucción hidráulica en esos vanos, dando lugar a un aumento de la velocidad y capacidad erosiva del agua en las pilas contiguas, induciendo daños en ellas y los arcos siguientes.
Por otra parte, algunos puentes hubieron de enfrentarse a la variación del cauce a lo largo de su vida, modificándose el régimen y orientación de las corrientes; en esos casos, las aguas fluirían con esviaje respecto a la orientación de las pilas, provocando nuevos vórtices con más capacidad erosiva.
Asimismo, hasta no hace mucho era desconocido y no se tenía en cuenta en la concepción de la cimentación de puentes, el fenómeno de la migración de finos del terreno por las corrientes de filtración, que podía afectar al terreno situado bajo la base de la pila. Ha sido la causa de la ruina de unos cuantos puentes cimentados con pilotes en sustratos arenosos, como veremos en el apartado dedicado el colapso reciente (1978) del monumental puente de piedra de Tours sobre el Loira, del Siglo XVIII.
Realmente no ha sido hasta el siglo XIX que el avance de las
técnicas de cimentación ha permitido asentar los puentes con más seguridad y
resistencia frente a los embates de los ríos.
1.3 - Otros daños en el agua
En puentes cimentados sobre pilotes hincados de madera un criterio general ha sido siempre situar el arranque de la pila por debajo del nivel de estiaje, de modo que los pilotes estuviesen siempre en condición sumergida, para asegurar su durabilidad evitando ciclos de humedad-sequedad.
No obstante, incluso en esta situación, en puentes en aguas marinas los pilotes podrían llegar a debilitarse y producir un súbito asiento de la pila al colapsar a compresión por la reducción de su sección debida a la acción de organismos que, precisamente, se alimentan de la celulosa de su madera, como son los moluscos xilófagos marinos que horadan la madera por dentro o crustáceos xilófagos que lo hacen de fuera hacia el interior.
Ese asiento, acompañado de giro de la pila en muchos casos, produce una gran deformación de los arcos que soporta la pila y en la ruina del puente.
Así ha ocurrido, recientemente, con uno de los últimos puentes de piedra construidos en el siglo XIX en España, el puente sobre la Ría del Deba, en Deba.
Se trata de un puente de fábrica, completado en 1866, cimentadas sus pilas sobre pilotes de madera. Inicialmente tenía tres arcos de 147.6 m de luz y en un extremo un cuarto de 8.7 m, en dos tramos metálicos levadizos para permitir la navegación, vano que se sustituyó en 1955 por un arco de hormigón chapado en piedra.
Súbitamente, 150 años después, en 2018, se produjo un importante asiento en la segunda pila, que deformó y generó grandes fisuras en la sillería de los arcos adyacentes y signos de un inminente colapso, inutilizando el uso del puente. Los reconocimientos de la cimentación confirmaron como causa el gran debilitamiento de los pilotes por acción de los xilófagos. La ruina total del puente se ha conseguido evitar con una cimbra provisional superior de la que se ha suspendido la sillería de los arcos en precario, en tanto se llevan a cabo obras de estabilización de la cimentación y posterior reconstrucción de los arcos.
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| Fig.5 Asiento de pila y deformación de arcos (A.Salegi). |
2 Algunos casos de puentes icónicos con ruinas por crecidas, socavación o ambas
2.1 Orense. Puente Mayor
El diseño hidráulico de este puente se ha revelado correcto, al menos desde el Medievo. Los indicios y registros de avenidas sufridas en el pasado indican que soportó crecidas extraordinarias, con enormes caudales, como los de 8500 m3/seg de 1959 (cota 101.7) o la, todavía mayor, de 1844 cuyo nivel marcado en el estribo izquierdo indica que alcanzó la cota de 103.4 m. [4]. Incluso con la regulación hidráulica de la cuenca debida a los embalses aguas arriba, todavía las avenidas siguen siendo importantes, como las indicada de 1959. En todas ellas su capacidad de desagüe nunca se ha visto comprometida. Sin embargo, no hay evidencia ni dato histórico alguno de que la capacidad de desagüe inicial, la del puente primitivo, fuera suficiente. No se sabe cómo era antes de las reconstrucciones documentadas a partir del siglo XIII, ni cómo fue el primer puente romano construido, ni dónde realmente se apoyaban sus pilas.
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| Crecida de 1959, desde aguas abajo [4] |
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| Fig.7- Niveles de avenidas e hipótesis de puente primitivo[5] |
En todo caso, tras el rastro de las crecidas destructoras, las reconstrucciones medievales elevaron sustancialmente la rasante apuntando los arcos, dándoles mayor sección y capacidad de desagüe.
Lo que sí sabemos es que la mala calidad de los rellenos del intradós, a base de gravas y arcillas, y el acceso de agua a su interior han dado lugar a derrumbes de los tímpanos propiciado por un escaso espesor de estos muros, como el acaecido en 1959 en el de la pila 4 y puede que hayan llegado a afectar a los arcos en el pasado.
Al menos en lo que se conoce documentalmente desde el citado siglo XIII, uno de los problemas, causa de varios colapsos de los arcos, ha sido la mala calidad de la piedra usada en las bóvedas y una deficiente ejecución de éstas. Otro de los problemas recurrentes de este puente han sido los reiterados deterioros del apoyo de la pila derecha del arco central, la número 4; esta gran pila no pudo llegar a asentarse, al menos en toda su base, en roca como en el resto de la margen izquierda, aunque aún hay dudas y controversias sobre la realidad y calidad de su apoyo.
Por un lado, hay quien sostiene que la pila primitiva apoyaría en un pequeño afloramiento o promontorio rocoso, aunque no asegurase el apoyo de toda la base de la misma, no pudiendo hacerlo los tajamares. Esa teoría, mantenida por Alvarado y Rivas [4], implicaría una situación de pilas del puente romano similar a la actual, con una luz de unos 38 m en el arco central, enorme en aquellos tiempos, la mayor del Imperio, pero no imposible para su técnica.
Y por otro, está la teoría de que tales luces eran demasiado osadas, por lo que lo construyeron con luces menores, pero aún muy importantes; es lo que sostienen Manuel Duran [5] y Carlos Nardiz [7].
En el estudio de 1960 de Macau [6], se recoge un perfil geológico que indicaría que bajo la Pila 4 hay unos depósitos de acarreo constituidos por arenas, gravas y bolos, con un potente espesor (11m). Los medios disponibles imposibilitaban llegar a un apoyo firme en la roca subyacente, ya que la naturaleza de esos materiales de acarreo impediría la ejecución de las clásicas ataguías de doble pared, al no ser posible hincar pilotes de madera en ese relleno; parece que ello obligaría, aprovechando el estiaje, por supuesto, quizás a algún relleno con grandes piedras para formar un apoyo donde cimentar la pila y poder efectuar su arranque en seco.
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| Fig.8 Corte geológico del estudio de 1960 para la reparación de los daños de 1959, muestran la comprometida situación de esa cuarta pila. [6] |
Pero la realidad del perfil geológico que señalaría la presencia de ese espesor de acarreos y la inexistencia del supuesto promontorio de roca, sorprendentemente, también está en discusión [4], en lo que se refiere al apoyo de la Pila 4. Ofrecen dudas, ya que no verificaron el posible apoyo en roca superficial de la parte central, teoría que mantienen los autores citados. La presencia de un pequeño promontorio o batolito de roca, sería a la que apuntaron los primitivos constructores para situar el núcleo de la pila.
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| Fig.9 Estudio geológico de 1977 de COTEXA, del Ayuntº Orense [7] |
Hoy en día aún no está clara la posición de esa primitiva pila romana. Hay quien sostiene, Rivas [4] y Alvarado, que se situaba en la misma posición que la actual, dando lugar a un gran vano de 35-38 m de luz, el mayor del Imperio y, por el contrario, quienes sostienen, Duran[5] y Nardiz [7], que se situaría más hacia el centro del río que la actual medieval, con un arco central de luz menor, pero considerable, en el entorno de los 30 m, pero menor que los 38 m de la luz actual. [Fig. 12 y 13]
En todo caso, no se pudo apoyar en un material no erosionable ya que, aun suponiendo que se aprovechasen estiajes y realizase una ataguía desde la margen derecha mediante rellenos para poder profundizar la cimentación y acercar la pila al río con un arranque en seco, la profundidad a la que se podía llegar excavando en seco en los acarreos tan permeables estaría necesariamente muy limitada por la imposibilidad de achicar el agua que se filtraría por el fondo, suponiendo que la ataguía fuese estanca en su contorno. Por ello, es verosímil suponer que ese mismo relleno rocoso sirvió de apoyo a una base de grandes bloques de piedra sobre la que se arrancó la pila. La cara externa del talud se debió proteger con una escollera, de piedras similares [7]
Como consecuencia, la cimentación de esa pila quedaría asentada en un relleno, sometido a erosiones y socavaciones por las grandes avenidas, agravadas por el incremento de velocidad y los vórtices en el entorno de la pila, al reducirse la sección del cauce. La protección de escollera, que podría ser parte de la ataguía de construcción, no fue suficiente para impedir las socavaciones; incluso, tanto el relleno como la escollera podrían haber sido contraproducentes, al reducir la sección de la V del cauce y aumentar la velocidad de paso del agua.
El paso de las corrientes y avenidas a lo largo del tiempo acabaría generando algún asiento o giro de la pila, con el consiguiente colapso del gran y osado arco central que se basaba en ella y de su adyacente y provocando posibles daños por el desequilibrio causado en las pilas y arcos restantes.
Si bien no hay constancia de problemas o reconstrucciones anteriores, se sabe que a principios del siglo XII no estaba operativo, por lo que el cruce del río había de hacerse con barcas. De ahí data su primera reconstrucción conocida, llevada a cabo por el obispo Lorenzo I, realizada (o quizás retomada con más impulso) entre los años 1222 y 1228. A partir de ahí, hay una larga historia de actuaciones por las sucesivas ruinas del puente y cruce del rio con barcas.
Así, poco después, en 1432 consta la caída del arco central, con obras de reconstrucción hasta 1448, período con no pocos incidentes de caídas, de una nueva caída del arco mayor en 1449 y como tras su reparación completada en 1484, apenas un lustro después vuelve a dar problemas; se produce una nueva amenaza de hundimiento en 1540 y las obras de reparación duran lo que resta de siglo e inicio del siguiente.
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| Fig.10 El último derrumbe, en 1959 |
En 1724 vuelve a mostrar signos de deterioro y se van haciendo reparaciones en la inestable pila 4 hasta que en 1835 se inician obras que parece que logran darle mejor estabilidad hasta que en 1880 precisa nuevas reparaciones.
Se llega a 1959 con un último daño con caída parcial del lado aguas arriba de la cuarta pila tras las grandes crecidas de diciembre de ese año (Fig.10), tras lo cual se realizan las últimas obras de consolidación de su cimiento y de la propia pila.
La primera reconstrucción conocida es la del Siglo XIII, no sabiéndose si hubo otras en los 1000 o 1200 años anteriores en la vida del puente. Si fuese la primera, significaría que el primitivo puente romano resistió más de un milenio los embates del Miño; ello haría pensar que habrían dispuesto una protección de la base de la pila 4 y un mantenimiento de la misma que resultó muy eficaz frente a la socavación; como no hay información al respecto, sólo cabe especular.
Su última gran reconstrucción, tras varios derrumbes y reparaciones sucesivas a lo largo del siglo XV y del estado de amenaza de ruina al que llegó en 1557, se llevó a cabo por el Maestro Melchor de Velasco, al que se la contrataron en 1667 y terminándose en 1694, reconstrucción que le dio el aspecto actual, ojivando los arcos y apuntando las rasantes, dando lugar al impresionante arco central actual de 38.2 m de luz y 33 m de flecha. Luz motivada por lograr un mejor apoyo en ese problemático terreno y aprovechar los estiajes para su arranque en seco.
En el contrato de esa reconstrucción se indicaba [2] ”…apartar el agua del rio Miño que pasa junto al pilar y cepa que sustenta el área mayor par la parte de la madre y fuerza del rio, de manera que quede seca y sin agua la parte que fuere necesaria para el aderezo y reparo de dicho pilar, que es lo más principal de dicha obra, y apartada el agua ha de hacer todo el lado del paredón que reviste el pilar por la parte de Cudeiro y comenzando desde la punta del tajamar de la parte Norte, caminando basta la punta del otro contratajamar de la parte del Mediodía, que es el paraje donde se halla el mayor daño de dicho pilar, y hecho lo referido buscara cimientos firmes y se volverá a plantar dicho paredón y escarpiado en la forma que de antes estaba, subiéndole al peso y nivel de la otra mitad del escarpiado que queda por la parte del rio, por hallarse firme y seguro, de piedra bien crecida, asentando la mayor parte, poniendo sillares atizonados con buena mezcla de cal y arena y en lo alto de dicho escarpiado pondrá unos palos de yerro emplomados de una piedra a otra, que sean bien gruesos, y en el remate del tajamar y cepa ha de levantar el tajamar hasta llegar con la punta del escarpiado al principio del desaguadero que se halla sobre dicho tajamar……
.....Que se ha de reedificar la cepa del arco mayor que se halla al corriente del Occidente por estar minada y faltarle en su planta y fortaleza unas hiladas de sillares en diferentes partes que el rio con sus grandes avenidas le ha sacado y es necesario volverla a reparar de nuevo, que en toda la circunferencia de dicha cepa se haya de macizar de piedra seca y de gran tamaño lo más crecida que se pueda y derramara alrededor de dicha cepa hasta cantidad de diez pies de varas castellanas, y se sacará e igua1ará en la forma dicha hasta el elegimiento de los sillares primeros de su planta basta donde saldrá. bien macizado y encascado, y en dicho puesto se ha de formar un nuevo contrafoso en la forma que lo seña1a su planta y subirá hasta igual del otro que hoy tiene con su misma corriente, y para ver de dar principio ha de ser con piedras de silleria atizonadas que tengan siete pies de largo cada una de. ellas, que es lo que ha de tener de grueso dicho contrafoso hasta embestir con la obra vieja bien labradas y ajustadas ... ~
Además de incluir el recrecido de la Pila 4 y de sus tajamares, hasta darle la imponente configuración actual, también ese contrato recoge que el daño mayor se producía por las socavaciones aguas abajo en el lado del centro del río, típico reflejo de los pozos creados por los vórtices de la corriente tras la pila, agravados por su esviaje respecto a la corriente. De ahí, el relleno de los pozos y la protección de todo el contorno de la pila con “piedra seca y de gran tamaño lo más crecida que se pueda”.
Tampoco esta importante actuación eliminó el problema de las socavaciones y deteriores, pues según acta de septiembre de 1716 relativa al servicio de transbordo en barca se dice que la falta de la misma ”el puente con el peso de los carros y golpes que recive en la çepa del arco maior de el por falta de unas peñas aya el gueco como de dos cuerpos de hombre y le orada de parte a parte a riesgo de que con las abenidas y continuazion de aguas del ybierno se pueda del todo aruinarse... para que mediante por la poca agua que oy lleva el rrio y allarse casi descubierto dicho ueco se sirva tomar la providencia de poner al encargo de alguno de dicho señores capitulares el rreferido reparo del Puente”[4]
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| Fig.11 Plano del S XVIII, indicando en el circulo “ donde aparece la ruina” [8] |
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| Fig.12 Sección por el eje de la Pila 4, mostrando los distintos añadidos en diferentes épocas y obras de reparación [6] |
Saber cuál era realmente la luz original de ese arco central y la tipología del puente romano original ha sido objeto de diversas teorías y estudios, con resultados divergentes; según Duran[5] y Nardiz[7], parece ser que, en base a la tipología usual en los puentes romanos con rasantes con poca pendiente en sus tableros, la luz original no llegaría a la de los 38 m actuales. Así Manuel Duran [5], plantea una hipótesis verosímil a la vista de los restos romanos remanentes con una disposición como la siguientes (Fig.13 y Fig.14).
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| Fig.13. Superposición del hipotético puente romano y el medieval actual (M.Duran [5]) |
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| Fig.14 Detalle del desplazamiento de la pila 4 [5] |
En todo caso, hay que destacar que, posiblemente, el original puente romano, a pesar de sus limitaciones constructivas de entonces, y más especialmente si tuvieron que ejecutar la cimentación de la Pila 4, al menos parte de ella, en precario, tuvo un enorme arco central, ya sea de 30 o de 38 m, apoyado en esa pila. Lo cual, con los criterios actuales de vida de servicio de grandes infraestructuras, debe ser tenido en gran consideración.
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| Fig.16 El histórico puente a principios del Siglo XX |
2.2 Avignon. Pte Saint Bezenet
Este puente, el más importante del siglo XII y el único puente de piedra entre Lyon y el Mediterráneo que permitía el cruce el Ródano, se construyó entre 1177 y 1193 por Jean Bénezet.
Hoy sólo quedan cuatro arcos, y es el icono de Avignon.
Según la leyenda Bénezet era un joven pastor de 12 años que, cuando pastoreaba el rebaño de su madre, oyó unas voces que le dieron como misión construir un puente sobre el Ródano; al manifestar el joven su absoluta ignorancia acerca del asunto, incluso de dónde se encontraba tal río, le indicaron que ya le enseñarían cómo y le mostrarían el camino al río, cosa que hizo un ángel disfrazado de peregrino. Llegado a Avignon interrumpió un sermón del obispo para exponer su misión, éste le envió al juez con la idea de que lo encarcelase por loco; llegado a éste le repitió su misión, el juez le dijo que no creía que un joven inexperto fuese capaz de construir lo que personajes de la talla de Carlomagno no se habían atrevido a hacer, que le creería si era capaz de llevar una enorme piedra de su palacio al rio; llevó esta respuesta al obispo, volvieron al palacio del magistrado, cogió la gran piedra (que 30 hombres eran incapaces de mover) y seguido por el obispo, juez y una multitud, la llevó a la orilla del río, donde la arrojó, para empezar a cimentar la primera pila.
Allí mismo empezó la financiación de la obra, con donativos de los presentes, donativos que continuaron hasta completar la construcción.
Era un puente muy largo, de más de 900 metros, 22 vanos de arcos rebajados (un pionero a contracorriente) de mampostería y de una gran luz para la época, ya que superaba la treintena de metros en varios de ellos; tenía un trazado en zig-zag para aprovechar las islas que emergían en el cauce: con pilas y arcos de mampostería.
En las restantes del cauce con agua empleó un relleno hecho con vertido de piedra sobre las gravas del lecho hasta superar el estiaje; sobre ese relleno apoya el arranque de las pilas. Dispuso una gran protección de escollera en todo el contorno, que llega hasta 7 m de profundidad en algunas pilas.
Las bovédas son cuatro arcos adyacentes e independientes, unidos por la mampostería sobre ellos. Los grandes tajamares en triangulo también servían para romper los hielos invernales
Conseguir construir el puente sobre el impetuoso Ródano, el empleo de luces tan grandes con arcos rebajados, la magnitud de la obra y la rapidez de su construcción (9 años), hizo que se considerase obra divina y motivo la canonización de Benezet, que había muerto cuatro años antes de su finalización.
Tras la leyenda antes resumida parece que subyace la que fue una de las primeras grandes obras de la Orden de los Hermanos Pontifex, aparecida poco antes, dedicada a la construcción de puentes y atención de viajeros, de la que formaban parte maestros de obras y que lideraba Bénezet, que no era un pastor ignorante y jovenzuelo como se ha mitificado. En todo caso, consiguió entusiasmar a toda la población de Avigon, predicando una misión divina, logrando la financiación para ese gran hito constructivo.
Aunque el puente fue destruido parcialmente en 1226 por Luis VIII en su sitio de Avignon, fue reconstruido con cierta rapidez.
Pero la amenaza real y constante para el puente eran las frecuentes crecidas del río relacionadas con los deshielos de su cuenca alpina, siendo algunas de gran magnitud; suponían un constante y continuo ataque erosivo a las cimentaciones, lo que exigía frecuentes trabajos de reparación de los daños debidos a las socavaciones; de esa conservación se ocupaba la orden de los Fréres Pontifex, pero su desaparición siglos más tarde llevó a un progresivo debilitamiento del puente y a no afrontar los cuantiosos gastos de conservación.
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| Fig.19- 1572 Plano de Avignon con el puente operativo [9] |
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| Fig.20 - 1607 Dibujo con el 7º arco derrumbado [9] |
Los enormes daños producidos en una gran avenida en 1669 que dio lugar al derrumbamiento de varios arcos resultaron inasumibles; en una primera fase se repuso el paso con pasarelas de madera en los arcos caídos, pero más tarde se produjo el abandono definitivo del puente, dejándolo a meced de las crecidas del Ródano.
Permanecen los cuatro arcos que resultaron intactos y que tampoco fueron dañados en el ataque de 1226; se hicieron obras de consolidación en el siglo XIX.
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| Fig.21 Panorámica de los restos del puente hacia 1740 [9] |
2.3 Tours. Puente de piedra sobre el Loira (Pont Wilson)
El Río Loira tiene un historial de puentes caídos muy nutrido.
Esta es la pequeña historia de una especie de maldición que pesó sobre los puentes de Tours, con los recurrentes desastres causados por el Loira y que afectó de manera especial a la emblemática y monumental obra construida por mandato real en el Siglo XVIII.
En 1033 comenzó la construcción del primer puente de piedra, con 23 arcos de mampostería. Entre los siglos XI y XVIII al menos 10 veces alguno de sus arcos cayó derribado por las crecidas o precisó reparaciones. En 1740 cae una pila con sus arcos y en 1755 se destruye un estribo y una pila.
Por ello, en 1752 Luis XV mandó construir un nuevo puente en Tours, más sólido y duradero que el problemático medieval.
El Inspector General Bayeux proyecta un nuevo puente monumental, aguas arriba del problemático medieval y encuadrado en una gran y rectilínea nueva avenida de 5 km; presenta el proyecto en 1758, se aprueba modificado en 1764 y se adjudica en 1765. Constaba de 15 arcos rebajados de mampostería de unos 24.5 m de luz y una longitud de 435 m, siendo uno de los más destacados de los construidos ese siglo.[10]
El problema fundamental de este río era la erosionabilidad de su lecho, constituido por un manto aluvial de grava arenosa, de espesor variable, sobre un sustrato calcáreo duro. En sus frecuentes avenidas, el obstáculo que suponían las pilas daba lugar a un aumento de velocidad del agua que erosionaba y rebajaba el lecho del río y la creación de vórtices que lo socavaban localmente, aunque al calmarse la riada el material sólido en suspensión volvía a restituir más o menos el lecho y a rellenar esos hoyos, dificultando su detección.
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| Fig.23 Socavaciones locales en una pila [2] |
Las pilas 2ª a 6ª se situaban en una isla arenosa del cauce, situada en la margen izquierda; se excavó para llegar al nivel antes citado, por debajo del nivel del fondo del cauce, para ahí, tras agotamiento, hincar los pilotes y disponer el arranque de pila. Los pilotes quedaron empotrados en el resto del sustrato arenoso situado por encima del terreno de arenisca calcárea donde acababa su punta. (Fig.24 izquierda)
Sin embargo, años más tarde se eliminó esta isla y se cambió el cauce de navegación para situarlo entre ellas; este hecho, junto con el progresivo descenso de la cota del lecho del río por extracciones de arena, situó su fondo por debajo del arranque de pila y del tramo de empotramiento de los pilotes en la capa de grava arenosa. Aquí radicará la causa principal del colapso sufrido en el siglo XX entre esas pilas.
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| Fig. 24 Situaciones de empotramiento de pilotes en relación con lecho del río. |
Las pilas situadas en el cauce (Pilas 8ª a 12ª) fueron hechas siguiendo los principios acabados de emplear por Cessart en el puente de Saumur[1]: un cajón prefabricado de madera que se apoya sobre una densa malla de pilotes; los pilotes se cortaron con el equipo especial de Cessart en un plano sumergido situado 2.30 m por debajo del nivel mínimo de estiaje. Se aseguraba su estabilidad rellenando la parte exenta de los mismos con piedra; es decir, mientras la parte inferior de los pilotes estaba empotrada en el relleno arenoso, la parte libre por encima de éste estaría confinada con piedra.
Una protección de escollera perimetral trataba de proteger las pilas de erosiones y socavaciones por la corriente del río y sus grandes crecidas. (Fig.25)
Ya durante su construcción hubo varios incidentes serios. El primero fue el derrumbe del cimbrado del decimocuarto arco cuando está ya a punto de ser cerrado en 1777; era el cuarto uso de la cimbra, que parece que no fue bien reparada.
En 1778, a punto de completarse el puente, se produjo un asiento repentino en la 8ª pila, de gran magnitud: de 1.12 m en el paramento delantero y de 1.44 m en el trasero. Los arcos sufrieron importantes deformaciones; una parte del lado aguas arriba del 8º arco se derrumbó, arrastrando a un cantero. En la cimentación se rompió la plataforma base del cajón y se aplastaron o giraron los pilotes en que se apoyaba.
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| Fig.26 Asientos en pila 8 en 1877 [11] |
Los daños fueron examinados por el mismísimo Perronet; dictaminó que no había punzonamiento de pilotes en el sustrato calcáreo y que los pilotes se rompieron o doblaron por ausencia de relleno de piedra entre los pilotes para bloquear su movimiento lateral; criticó también la falta de protección perimetral de escollera.
Reconstruidos esos daños el puente se completó en 1778, habiendo rodeado las pilas sobre cajones de una palizada de pilotes para contener el repuesto relleno de piedra entre ellos.
Pero poco duró el puente sin problemas, ya que en 1789 se hundieron cuatro de sus arcos extremos, del 12º al 15º, pocas horas después de la rotura de la capa de hielo que cubría el Loira, cuyos bloques se encastraron contra el puente, generando un gran empuje transversal. La magnitud del desastre obligó a levantar un puente provisional de madera en paralelo.
La reconstrucción se alargará desde 1790 hasta 1810, por los laboriosos trabajos de desescombro y cimentación. Así, ya en 1803, se vió que los pilotes de la pila 12 no habían llegado a alcanzar el sustrato rocoso, situado a unos 7.4 m por debajo del estiaje; por ello, tras dragar la arena entre los pilotes primitivos hasta 2.5 m por debajo del nivel de estiaje, se hincaron 124 nuevos pilotes entre ellos, cuyas cabezas se cortaron a 0.5 m por debajo del estiaje; se rellenó el espacio entre pilotes con un hormigón con escorias y cal viva, sobre el cual arrancó la mampostería de la pila.
Ese mismo año se comenzaron las ataguías para unas protecciones adicionales mediante un revestimiento del lecho en forma de bóveda invertida bajo los arcos 13ª, 14ª y 15º; el espacio entre las ataguías y las bóvedas invertidas se revistió con piedra (Fig.27).
Se dispuso otra protección adicional, aguas abajo de las pilas y a lo largo del puente, mediante una zanja contenida con pilotes y rellena de escollera; esta especie de rastrillo debía estar sumergido 0.8 m por debajo del nivel de estiaje, para permitir la navegación; se terminó en 1812.
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| Fig.27 Reconstrucción y protecciones tras desastre de 1879. Ataguía de doble pared [11 A2] |
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| Fig.28 [11] |
Se procedió a consolidar la cimentación de esas pilas con inyección de cal hidráulica para rellenar los huecos detectados entre los pilotes; entre 1838 y 1840 se instaló un revestimiento de hormigón entre las pilas 8ª y 11ª, para contener las arenas.
Ello permitió un gran periodo de calma y resistir sin problemas unas avenidas extraordinarias en 1846,1856 y 1866. (curiosa su recurrencia decenal)
La Segunda Guerra Mundial también aportó su granito de arena a este desgraciado puente, que fue dinamitado dos veces; en 1940 se voló el primer arco para evitar el avance alemán, que instalaron una pasarela metálica, y éstos mismos volaron tres arcos en su retirada en 1944 (del 9º al 11º).
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| Fig.29 Voladuras de 1944 |
Un par de años más tarde, en 1978, el puente se derrumbó en una tercera parte por la margen izquierda; primero cayeron dos arcos y en esos mismos días gran parte del resto.
Primero, por la mañana, se hundió bruscamente la pila 2, inclinándose hacia aguas arriba y se derrumbó una parte del 2º arco, mientras que el tercer arco se dislocaba fuertemente en el lado aguas arriba, aunque sin caerse.
A mediodía se derrumbó el arco 3 ya deformado y el resto de arco 2, seguidos por la pila 3ª y el arco 4º . Al día siguiente lo hicieron las dos pilas siguientes, 4ª y 5ª y sus correspondientes arcos. Tres semanas más tarde cayeron la pila 1 y el arco 1ª.
La resistencia mostrada por la 6ª pila detuvo el colapso en cadena del resto del puente; Únicamente aparecieron algunas fisuras en el séptimo arco.
Las fotos que siguen muestran diversas fases del colapso del histórico puente
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| Fig.30 Colapso de dos arcos adyacentes a la Pila 2 |
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| Fig.31 Esquema del historial de incidentes sufridos por el puente a lo lardo de sus 200 años de historia |
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| Fig.32 El puente se ha
reconstruido manteniendo idéntico aspecto. Se aprecian los revestimientos de
hormigón en el cauce |
Al examinar la cimentación original, el entramado de madera sobre los pilotes, la plataforma base de la mampostería y los propios pilotes, se ha podido comprobar como existía una gran pérdida de material del relleno entre los pilotes.
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| Fig.33 |
En casos con cimentación con pilotes hincados a través de un fondo arenoso, si se produce un descenso del lecho arenoso por debajo del fondo de la pila, la protección de escollera no impide la migración de los finos por las filtraciones a su través, quedando los pilotes con un empotramiento debilitado, trabajando en ménsula, ofreciendo muy baja oposición a empujes transversales en la pila.
Así pues, el sistema tan usado de pilotes de madera, muy bueno frente a cargas verticales, se revela sumamente inestable si la socavación y/o migración de finos se lleva o reduce el material entre los pilotes, que al perder confinamiento son incapaces de resistir adecuadamente los esfuerzos transversales debidos al empuje de la corriente de agua y situaciones con arrastre de bloques de hielo o árboles bloqueados por la pila: no hay empotramiento alguno en cabeza, estando la plataforma de madera simplemente apoyada en ellos, y el empotramiento en el terreno se reduce a medida que aumenta la socavación; es un sistema puramente traslacional, con los pilotes articulados arriba y abajo.
Es lo que ocurrió entre las pilas 2 a 6, donde el descenso del lecho del río respecto a la situación inicial (Fig.24 derecha), entre 2 y 3 metros por debajo de la plataforma de madera base de la mampostería, sumado a socavaciones locales en la proximidad de la pila que rebajaba aún más el lecho en avenidas, produjo una indetectable migración de la arena entre los pilotes a través de la escollera de protección. Ello dejó los pilotes sin empotramiento, incapaces de resistir empujes transversales.
El problema se inició en la pila 2, cuyos pilotes desprovistos de material a su alrededor no resistieron los empujes hacia aguas abajo, desplazándose en cabeza y basculado la pila.
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| Fig. 34 Basculamiento de la Pila 2 por inestabilidad lateral de los pilotes [12] |
Como consecuencia, en Francia se produjo una amplia inspección de muchos otros puentes que llevó a aplicar un confinamiento perimetral de sus pilas con tablestacados para impedir esa migración de finos, amén de tratamientos de inyecciones de lechadas o morteros para estabilización del relleno en su caso.
3.- Bibliografía y referencias
[1] lascarreterasdeextremadura.blogspot.com
[2] J.R Témez- Control de la erosión fluvial en puentes- [MOPT Tecnología Carreteras-1988]
[3] Martin Vide el al. – Erosión fluvial y protección en pilas de puente-Modelo reducido puente nuevo de Punbete de La Mora- [ROP 3328, enero 1994]
[4] Juan Carlos Rivas F. -A Ponte Maior de Ourense: El puente romano- medieval, la razón de ser de una ciudad. 2016.
[5] M.Duran - La construcción de puentes romanos en Hispania 2005
[6] F. Macau Villar- Historia y situación del Puente Romano de Orense [ROP febrero 1962 tomo I 2962]
[7] Carlos Nárdiz – Los puentes romanos de Galicia [ROP- Septiembre 1991]
[8] Aser Ángel Fernández Rey- El Puente Mayor de Ourense. Siglos XVII y XVIII.
[9] M.Berthelot- Pont de Saint Benezet -Combien_de_piles?]
[10] Bayeux- Devis du pont de Tours, du 5 juin 1764
[11] Baudemolin -Sur les divers mouvements du pont de Tours et sur les moyens employés en 1835 et 1836 pour consolider les fondations des 9e, 10e et 11e piles de ce pont [Annales des Ponts et Chaussées, 1836 2eS]
[12] J.Lemaignen - Retour d’expérience des effondrements des ponts de Tours et de Sully-sur-Loire - [Memoires de l’Academie d’Orleans
4.- Otros artículos de esta serie, La cara oculta de los puentes con pilas en el agua
- La cara oculta de los puentes con pilas sobre el agua. ¿Cómo se hicieron sus cimentaciones? Parte 1. Ingeniería romana (4/12/2019)
- La cara oculta de los puentes con pilas sobre el agua. ¿Cómo se hicieron sus cimentaciones? Parte 2. Del Medievo a la Revolución Industrial [14/02/2019)
- La cara oculta de los puentes con pilas sobre el agua. ¿Cómo se hicieron sus cimentaciones? Parte 3. El gran salto del XIX: Los cajones presurizados. (21/03/2019)
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