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Realizaciones: puentes y pasarelas
CRUZANDO LA HISTORIA. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA NUEVA
PASARELA EN EL DIQUE DE ST. ELMO EN LA VALETA (MALTA)
Héctor BEADE PEREDA
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Arenas & Asociados. Ingeniería de Diseño
Diseñador y Coordinador de Proyectos
Guillermo CAPELLÁN MIGUEL
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Arenas & Asociados. Ingeniería de Diseño
Director Técnico
Pablo ALFONSO DOMÍNGUEZ
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Arenas & Asociados. Ingeniería de Diseño
Jefe de Proyectos
Marianela GARCÍA PÉREZ
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Arenas & Asociados. Ingeniería de Diseño
Ingeniero de Proyecto
Alex BEZZINA
Civil Engineer
Bezzina & Cole
Partner
Jonathan BUTTIGIEG
Civil Engineer
Vassallo Builders
Commercial Director
RESUMEN
Esta nueva pasarela ha permitido volver a garantizar la accesibilidad al dique de St. Elmo (que
protege el incomparable Gran Puerto de la Valeta desde 1906) y su faro, aislados desde que, en
1941 y durante la Segunda Guerra Mundial, el ataque de un navío provocase la destrucción de la
pasarela que originalmente daba acceso a ellos. El proyecto del nuevo puente peatonal, resultado
de un concurso internacional, ha resuelto con éxito, empleando un esquema estructural y formal
atípico, un problema complejo: la reconstrucción de una parte de la historia de La Valeta, en su
incomparable Gran Puerto, en un entorno agresivo en cuanto a durabilidad debido a su inusual
ubicación, y con importantes restricciones para la ejecución debido a su inaccesibilidad. La
pasarela diseñada es, al mismo tiempo, contemporánea, transparente, funcional, durable, con fácil
mantenimiento y respetuosa con la historia del lugar y con los restos de la estructura original.
PALABRAS CLAVE: Gran Puerto de La Valeta, ataque Segunda Guerra Mundial, celosía de
cordón superior curvo, sección asimétrica, comportamiento dinámico
Figura1. De dcha. a izda., el fuerte de St. Elmo, la pasarela, el dique de St. Elmo y, al fondo, su faro.
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Realizaciones: puentes y pasarelas
1. Contexto histórico y antecedentes
El Gran Puerto de La Valeta, debido a sus magníficas condiciones naturales, lleno de entrantes y
salientes que confieren protección, ha sido utilizado como puerto desde época romana. Sirvió de
base militar para los caballeros de la Orden de San Juan desde su establecimiento en la isla hasta
su expulsión tras la ocupación napoleónica. Casi inmediatamente después y hasta los años 70 del
pasado siglo, pasó a servir de base naval británica. La excepcional protección natural del Gran
Puerto se vio incrementada durante este período al construirse, entre 1903 y 1909, un dique de
dos brazos, de bloques de piedra caliza y hormigón, que lo convertía en adecuado para toda
condición climatológica. El mayor de los dos brazos, el de St. Elmo (378 m), se ejecutó con una
apertura de 70 m en las proximidades de la costa para evitar el estancamiento del agua y permitir
el paso de pequeñas embarcaciones. La accesibilidad quedaba garantizada por una pasarela,
ejecutada en 1906, formada por dos celosías isostáticas de cordón superior curvo, apoyadas en
una pareja de fustes cilíndricos metálicos rellenos de hormigón (Figs. 2 a 5). La pasarela fue
parcialmente destruida en 1941, durante la Segunda Guerra Mundial, debido al ataque de un
buque de guerra, y poco después fue retirada (Fig. 6). Hasta la apertura de la nueva pasarela en
2012, el dique y su faro permanecieron aislados de la costa, solo accesibles por mar (Figs. 7 a 9).
Figuras 2 a 6. Construcción y destrucción de la pasarela original (de izquierda a derecha y de arriba abajo). 2. Vista aérea de La Valeta a principios del siglo XIX con el dique de St. Elmo en primer plano. 3. Instalación de uno de los vanos de la pasarela original. 4. Construcción del dique y de la pasarela original. 5. Pasarela una vez finalizada. 6. Pasarela parcialmente destruida durante la WWII.
Transport Malta convocó, a finales de 2009, un concurso internacional de proyecto y obra para la
construcción de una nueva pasarela en el dique de St. Elmo, en el Gran Puerto de La Valeta. El
diseño de Arenas & Asociados en UTE con las compañías maltesas Vassallo Builders
(constructora) y Bezzina & Cole (consultora) resultó vencedor de entre más de veinte propuestas.
2. El diseño de la pasarela
2.1. Condicionantes del proyecto
El diseño de la nueva pasarela que debía ocupar el espacio dejado por la destrucción de la
original estaba restringido por múltiples condicionantes relativos a la apariencia, geometría,
materiales, durabilidad y solicitaciones, según las bases de concurso para el diseño, fabricación, transporte e instalación de la nueva pasarela. Se requería lo siguiente: la pasarela debía ser de
gran calidad estética, de vano único, con una anchura similar a la de la original (entre 5,50 m y
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6,10 m) y con geometría inscribible en la superficie delimitada por una recta (que marcaba el
gálibo de navegación) y un arco situado sobre ella; debía ser de acero con pavimento de madera;
debía apoyarse en los estribos de piedra y hormigón originales (reforzados si fuese necesario) y
se debían conservar los restos de las columnas que formaban la pila original (Fig. 8); se debía
incluir, en el extremo correspondiente al dique, un mirador con estructura de acero (vinculada a la
de la pasarela) y pavimento de madera; se debían adoptar medidas en el diseño para que la
propuesta fuese adecuada a las exigentes condiciones ambientales del lugar y para que todos los
elementos estructurales fuesen accesibles para su conservación y mantenimiento; debía tenerse
en cuenta la posible existencia de grandes aglomeraciones de peatones y en ningún caso debían
darse vibraciones que provocasen incomodidad a los paseantes. Asimismo, se especificaba el
color de la pasarela (RAL 3009) y los tipos de iluminación a disponer (de seguridad para los
peatones, de realce suave de la estructura, arquitectónica y de seguridad para la navegación).
Figuras 7 a 9. Imágenes previas a la construcción de la nueva pasarela (de izquierda a derecha y de arriba abajo). 7. Vista aérea del Gran Puerto con el dique de St. Elmo al fondo. 8. Dique con el hueco a salvar en primer plano. 9. Vista desde el interior del puerto con el dique de St. Elmo al fondo.
2.2. Diseño conceptual
Pese a todos estos condicionantes, hemos tratado de llegar a un diseño atractivo, adecuado al
lugar en el que se ubica y respetuoso con el contexto histórico, social y cultural que rodea a la
actuación. Hemos planteado una pasarela asimétrica con anchura de tablero constante (6,45 m
exterior / 5,40 m útil), cuyo principal elemento estructural es una celosía tipo Pratt de 70 m de luz,
con cordón superior curvo y una relación flecha-luz similar a la de las que formaban la pasarela
original (1/9,7), alineada con el borde norte (mar abierto) de la pasarela (Figs. 1 y 10 a 22). Esta
asimetría en el diseño trata de dar la mejor de las respuestas posibles a otras múltiples asimetrías
que presenta la localización: el dique separa el mar abierto del impactante Gran Puerto; los
estribos y escaleras de acceso (de gran valor histórico y magníficamente conservados) presentan
gruesos muros de protección contra el oleaje en su lado mar (con anchura diferente entre ellos),
ausentes en su lado puerto; como resultado del ataque sufrido durante la Segunda Guerra
Mundial, la columna correspondiente al lado mar de la pila central prácticamente ha desaparecido,
mientras que la correspondiente al lado puerto se ha mantenido casi intacta (Figs. 1, 8, 10 y 14).
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Figuras 10 a 15. (de izquierda a derecha y de arriba abajo). 10. Continuidad visual de los muros de los estribos existentes a través del nuevo diseño. 11. Bases del diseño. 12. Medidas adoptadas para aumentar la durabilidad y facilitar la inspección. 13 a 15. Imágenes de la pasarela finalizada.
La celosía principal se alinea con los muros de protección de los estribos y escaleras (Fig. 10). La
cara superior de su cordón inferior (un cajón de alta rigidez en forma de L) coincide con la de
estos muros y el ala superior de su cordón superior (con sección triangular) tiene anchura variable
adaptándose, en sus extremos, a la del muro correspondiente a cada estribo. Del cordón inferior
de esta celosía parten costillas de canto variable (con sección triangular) en pseudo-voladizo (sus
extremos se apoyan en un cajón secundario de sección trapezoidal), formando una sección
transversal en forma de L que se adapta geométricamente a la asimetría de los estribos. Por otro
lado y adaptándose a la asimetría de la localización, el tablero en voladizo constituye un gran
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mirador continuo hacia un paisaje de un valor incomparable como es el Gran Puerto de La Valeta,
mientras que la celosía principal crea a los peatones una sensación de protección frente al mar
abierto. El canto variable de las costillas permite a la cara inferior del tablero alejarse de los restos
existentes de la pila original (el fuste con mayor altura coincide con la zona de menor canto)
tratando de evitar una falsa sensación de apoyo del tablero sobre ella (Figs. 1 y 10 a 18).
El diseño de la pasarela trata de aportar una solución atractiva y contemporánea al problema, pero
partiendo del recuerdo de la estructura original y del respeto a los restos que permanecen de ella.
Figura 16. Imagen de la pasarela finalizada en la que se observa el oleaje en la zona.
2.3. Durabilidad y mantenimiento desde el diseño
La pasarela ha sido diseñada pensando en su adecuada durabilidad en un ambiente marino con
posible impacto directo del agua (Fig. 16). Por este motivo, todas las superficies son accesibles y
se han utilizado secciones cerradas que, además, cuentan con geometrías que facilitan la
evacuación del agua, evitando su acumulación. Por otro lado, las almas rebasan a las alas
inferiores de los elementos estructurales a modo de goterón, para así evitar manchas y
acumulaciones de sal (Fig. 12). Con este mismo fin, los nudos de la celosía han sido suavizados
con transiciones curvas cónicas (gracias a la sección triangular de montantes y diagonales), con lo
que su fuerte pendiente transversal canaliza el agua, evitando su acumulación (Figs. 17 y 18).
Además de las medidas anteriores, tanto el acero de la estructura metálica (S355 J2+N, no es
inoxidable debido a la limitación presupuestaria) como los rastreles de madera del pavimento,
cuentan con la protección adecuada a su clase de exposición (C5M según ISO 12944).
El pavimento de madera, de traviesas sobre rastreles longitudinales, está dividido en elementos
de dimensiones reducidas para que puedan ser manipulados por dos personas y, de este modo,
facilitar el mantenimiento del propio pavimento y de la estructura metálica ubicada bajo él.
2.4. Diseño de detalle
2.4.1. Celosía
La celosía es la principal responsable de la respuesta estructural longitudinal de la pasarela. Su
altura varía entre 1,83 y 7,20 m y su cordón superior tiene sección triangular constante asimétrica
con anchura (2,11 m) superior a su canto (0,60 m) para una adecuada respuesta al pandeo fuera
de su plano. El ala superior sobresale fuera de la sección para adaptarse a la anchura de los
muros de los estribos. La sección en L del cordón inferior tiene altura y anchura constantes (1,85
m y 1,65 m respectivamente). Los montantes y diagonales, modulados cada 6,00 m, tienen
sección triangular simétrica, con su base situada en el plano exterior de la celosía (Figs. 16 a 18).
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Figuras 17 y 18. Vista de celosía y cajón secundario desde el tablero (izda.) y detalle de nudo (dcha.).
2.4.2. Viga longitudinal secundaria
El cajón secundario, cuya sección transversal es una extensión (rotada) de la forma de las
costillas, mejora sensiblemente el comportamiento deformacional de la estructura. Su sección
trapezoidal tiene una altura de 0,95 m y una anchura variable entre 0,35 m (inferior) y 0,13 m
(superior). Su interior está relleno de hormigón no estructural para aumentar su masa
(manteniendo el peso de estructura metálica), con el objetivo de reducir las aceleraciones debidas
a vibraciones verticales evitando el uso de amortiguadores.
2.4.3. Costillas y riostras extremas
Las costillas de sección triangular y canto variable, dispuestas con una separación de 2,00 m
entre sí, funcionan como voladizos transversales parcialmente ayudados en su punta por el cajón
secundario, y transmiten a la celosía principal la mayor parte de las cargas aplicadas sobre el
pavimento de madera. Celosía principal y cajón secundario están vinculados en sus extremos por
riostras de alta rigidez, en cuya geometría se integran las escaleras de subida a la pasarela
necesarias. Estas riostras descansan sobre apoyos elastoméricos convencionales.
2.4.4. Anclajes a los estribos
Durante los meses de invierno se producen impactos ocasionales del oleaje contra los estribos de
la pasarela. Esto hace que parte de esa masa de agua golpee verticalmente hacia arriba contra la
propia pasarela. Este hecho obliga a reforzar el pavimento de madera junto a los estribos y a
anclar la estructura a ellos para evitar su levantamiento por este efecto. Para cumplir esta función,
se disponen, en cada extremo de la pasarela, cuatro barras de acero inoxidable de 25 mm de
diámetro y 4,25 m de longitud, ancladas 1.25 m y con una longitud libre de 3 m para absorber los
movimientos de la estructura sin que se produzcan momentos flectores significativos en ellas.
2.4.5. Pavimento estructural de madera
El pavimento de la pasarela está constituido por una superficie formada por traviesas de madera
de Elondo que descansan sobre siete alineaciones de vigas de madera laminada de calidad
GL28h, simplemente apoyadas entre las costillas metálicas mediante perfiles en U soldados a
ellas. La cota superior de rastreles y costillas es coincidente para minimizar el canto total del
tablero y, consecuentemente, el número de escaleras adicionales a las ya existentes en los
estribos que es necesario disponer para acceder a la pasarela.
Excepcionalmente y para permitir incrementar la capacidad resistente del pavimento de madera
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ante el impacto vertical hacia arriba del oleaje, en los dos módulos finales en ambos extremos, los
rastreles son de madera aserrada de calidad D60 y los perfiles en U de apoyo se refuerzan con
abrazaderas.
2.4.6. Iluminación
De los cuatro tipos de iluminación requeridos en el concurso, todos excepto el de navegación se
han planteado como encastrados en elementos de la pasarela. Para la iluminación de seguridad
se han empleado luminarias LED lineales localizadas en los pasamanos de las barandillas. Similar
tipo de luminarias pero con opción de variación de color (RGB) se han empleado, ubicadas en el
cordón superior de la celosía y en el pasamanos adosado a ella, para la iluminación suave de
realce (blanco) y la arquitectónica (de color variable empleando el protocolo DMX) (Figs. 19 a 22).
Figuras 19 a 22. (de izquierda a derecha y de arriba abajo). 19. Croquis preliminar del sistema de iluminación. 20 y 21. Sistema de iluminación arquitectónico. 22. Iluminación de navegación.
2.4.7. Barandillas
La geometría de los pasamanos de las barandillas está condicionada por su función adicional de
lugar para alojar los elementos de iluminación y los cables de todo tipo que es necesario hacer
llegar al dique. El del lado mar, de mayor tamaño, se vincula directamente a la estructura metálica
o a los muros de piedra de los estribos. Por su parte, el del lado puerto se sustenta, en la
pasarela, mediante montantes de sección triangular variable y, en las zonas de acceso, mediante
montantes romboidales con malla metálica de acero inoxidable entre ellos.
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3. Comportamiento estructural
La pasarela tiene un comportamiento estructural característico, significativamente diferente, en
algunos aspectos, del de otros puentes en celosía. Por un lado, su asimetría transversal y el
diseño de su sección hacen que el comportamiento deformacional de los elementos longitudinales
del lado mar (celosía) y del lado puerto (cajón secundario) sean muy diferentes. Por otro lado, el
hecho de emplear una única celosía, sin que su cordón de compresión esté arriostrado
transversalmente, la hace sensible a efectos de segundo orden. Así, el pandeo fuera del plano de
su cordón superior es determinante en el diseño.
Para el dimensionamiento general de la pasarela se han empleado varios modelos de cálculo: uno
general de elementos finitos tipo barra (Figs. 23 y 28), uno específico para el adecuado
dimensionamiento del atípico cordón inferior de la celosía (Fig. 27), basado en el anterior pero en
el que éste elemento se ha modelizado completamente con elementos finitos tipo lámina, y un
modelo de elementos finitos tipo lámina para el dimensionamiento cada uno de los distintos nudos
de la estructura (Figs. 24 a 26). Se ha realizado un análisis en segundo orden incluyendo
imperfecciones iniciales, tanto dentro como fuera del plano, en los elementos de la celosía.
Figuras 23 a 28. (de izquierda a derecha y de arriba abajo). 23. Vista general del modelo estructural principal. 24 a 26. Modelos de EF de algunos de los nudos. 27. Modelo para estudio del cordón inferior del tablero. 28. Geometría deformada del tercer modo de vibración de la pasarela.
La pasarela se ha dimensionado de acuerdo a lo especificado en los Eurocódigos 3 y 5 (acero y
madera, respectivamente). Lo riguroso y exhaustivo del cálculo ha permitido optimizar los
espesores de chapa, parámetro importante, no sólo por tratarse de un formato de proyecto y obra
(que también), sino por la necesidad de fabricar la estructura fuera del país de destino,
transportarla por mar una distancia considerable e instalarla también con medios marítimos. Se ha
conseguido emplear chapas de entre 10 y 15 mm de espesor en la mayor parte de la estructura.
Las vibraciones inducidas por circulación de peatones han sido detalladamente analizadas debido
a la luz, esbeltez y configuración estructural poco convencional de la pasarela. Se ha seguido el
procedimiento de las Advanced Load Models for Synchronous Pedestrian Excitation and Optimized Design Guidelines for Steel Footbridges (SYNPEX). La pasarela cumple los niveles de
confort recomendados en este documento, tanto para vibraciones verticales como horizontales,
para cada clase de tráfico. En todos los casos, debido a la asimétrica configuración estructural de
la pasarela, y a pesar de haber rellenado de hormigón el cajón secundario del lado mar (hecho
que ha permitido alcanzar estos niveles de confort), la aceleración es, dependiendo del tipo de
tráfico, entre 4 y 6 veces mayor junto a él que junto a la celosía.
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4. Fabricación, transporte e instalación
La pasarela fue instalada en el dique empleando una embarcación específica, con grúas en la
cubierta, de un modo muy similar a como se posicionó en su día la pasarela original (Fig. 3). Las
restricciones de accesibilidad a la zona para grúas y camiones, y la presencia de los restos de la
pila original bajo la sombra de la estructura, impedían utilizar cualquier otro sistema de instalación.
Ante la ausencia de talleres metálicos locales capaces de abordar el proyecto con garantías, la
estructura metálica fue fabricada por Emesa en A Coruña (España) (Fig. 29) y posteriormente
transportada alrededor de 1,000 km por carretera, dividida en 8 piezas principales, hasta el puerto
de Cartagena (España) empleando transportes especiales de 35 m de longitud.
La estructura metálica fue entonces ensamblada en el propio puerto (Fig. 30) y cargada sobre el
MV Storman Asia, una embarcación específica de Heavy Lifting propiedad de Fagioli, empleando
sus propias grúas de 400 tn de capacidad (Fig. 31). Las dimensiones de la estructura se
encontraban cerca del límite de la capacidad de la embarcación. Este hecho, unido a su asimetría
y la inclinación de la cara inferior del tablero, hicieron que fuese necesario diseñar elementos de
apoyo sobre cubierta específicos (tipo caballete). Otro aspecto importante en estas circunstancias
fue el diseño del sistema de eslingas de vinculación de la pasarela a la cubierta para absorber las
aceleraciones verticales y horizontales que se podrían producir durante el transporte.
Figuras 29 a 32. (de izquierda a derecha y de arriba abajo). 29. Fabricación de la estructura metálica en taller. 30. Ensamblaje de la estructura en el puerto de Cartagena. 31. Carga de la estructura de la pasarela en embarcación. 32. Transporte de la pasarela desde Cartagena hasta La Valeta.
La pasarela llegó a La Valeta cuatro días después de su partida, tras un largo viaje por el
Mediterráneo (Fig. 32). Una vez allí, después de una espera de dos semanas hasta que las
condiciones del mar resultaron adecuadas para la delicada maniobra de instalación, y tras un
intento fallido, la pasarela fue posicionada sobre los estribos del dique (sobre los que se preparó
una losa de hormigón no visible en situación final), conectándolos nuevamente tras algo más de
70 años (Figs. 33 y 34). A partir de este momento se procedió a la instalación in situ del pavimento
de madera, las barandillas y, por último, de los distintos sistemas de iluminación.
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Figuras 33 a 35. (de izquierda a derecha y de arriba abajo). 33 y 34. Instalación de la pasarela sobre los estribos desde el mar con las grúas del MV Storman Asia. 35. Pasarela una vez finalizada.
5. Conclusiones
Durante la concepción de esta singular pasarela nos hemos enfrentado a los numerosos
condicionantes existentes, planteados por la propiedad o derivados de la propia complejidad de su
localización, con el espíritu de transformar estas restricciones en puntos fuertes del diseño.
Creemos que el proyecto resuelve con éxito, empleando un esquema estructural atípico, un
problema complejo: la reconstrucción de una parte de la historia de La Valeta, en un entorno
agresivo en cuanto a durabilidad debido a su inusual ubicación y con importantes restricciones
para la ejecución debido a su inaccesibilidad. La pasarela intenta ser, al mismo tiempo,
contemporánea, transparente, funcional, durable, de relativamente fácil mantenimiento y
respetuosa con la historia del lugar y con los restos de la estructura original.
Se ha realizado un gran esfuerzo de diseño y cálculo para compatibilizar el empleo de una sección
transversal atípica, no del todo óptima estructuralmente, con un presupuesto limitado de 2,5
millones de euros (para diseño, ejecución y mantenimiento durante 10 años). El uso de un único
plano celosía, a costa de complicar el comportamiento estructural y el encaje presupuestario, evita
la interferencia visual entre elementos de la estructura que tendría la solución más convencional
con doble plano y permite a la pasarela, que supone un paso hacia el futuro desde el respeto al
pasado, cumplir la doble función de ser un elemento de paso y constituir al mismo tiempo un gran
mirador hacia el incomparable puerto natural de La Valeta. Todo ello (y según demandaba la
propiedad) sin renunciar a convertirse en un elemento emblemático en el paisaje.
