Fabricación de tableros para el puente de Öresund entre …e-ache.com/modules/ache/ficheros/Realizaciones/Obra1… · · 2010-05-14crucial del desarrollo de un tipo de hormi-

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3H o r m i g ó n y A c e r o � no 230, 4.º Trimestre 2003

Fabricación de tableros para el puente deÖresund entre Dinamarca y Suecia

Manufacture of spans for the Öresund bridgebetween Denmark and Sweden

Guillermo Serrano Sánchez y Joaquín Obregón Cobos.Dragados Obras y Proyectos, S.A. (DRAGADOS)

�

Jesús Rodríguez Santiago. Geotecnia y Cimientos, S.A. (GEOCISA)�

Pedro Trigo Tomey, Fernando Hué García y Luis Peset González. Construcciones Especiales y Dragados, S.A. (DRACE)

RESUMEN

En Julio del año 2000 se inauguró elEnlace de Öresund, una doble vía terrestrede comunicación, ferrocarril y carretera,entre Dinamarca y Suecia a través delestrecho de Öresund, haciendo realidad unsueño de ya más de 100 años. Para esteenlace el Grupo Dragados, S.A. suminis-tró los tableros de los dos puentes de apro-ximación al puente central atirantado, 6,7km en 42 tramos de 140 m de longitud y7 de 120 m. Se trata de una estructuramixta de celosía de acero y tablero de hor-migón pretensado. Para el diseño y laconstrucción se implantaron novedososensayos y la última y más avanzada tecno-logía para garantizar una durabilidadsuperior a 100 años en condicionesambientales muy severas. Los trabajos deconstrucción se iniciaron en 1995. Esteenlace está compuesto de dos niveles, elsuperior es una autopista para el tráficorodado con dos carriles de circulaciónmás uno de emergencia en cada sentido yel inferior una doble vía para el ferrocarrilcon una pasarela peatonal de servicio acada lado. La longitud total del enlace esde algo más de 16 km, extendiéndosedesde la costa danesa en Kastrup cerca delaeropuerto de Copenhague hasta la costa

sueca en Lernacken en las proximidadesde la ciudad de Malmö. Los tableros sefabricaron en Cádiz y se llevaron por mara pares sobre una barcaza hasta Malmö,donde el contratista principal los colocóen su posición sobre las pilas. El problemacrucial del desarrollo de un tipo de hormi-gón adecuado para este proyecto sin pre-cedentes en España, se resolvió satisfacto-riamente por un equipo de expertos entecnología del hormigón que se formó coneste propósito.

1. INTRODUCCIÓN

En Julio del año 2000 se inauguró elEnlace de Öresund, una doble vía terres-tre de comunicación, ferrocarril y carre-tera, entre las ciudades de Copenhaguede Dinamarca y Malmö de Suecia a tra-vés del estrecho de Sund, haciendo rea-lidad un sueño de ya más de 100 años.

Anteriormente, la comunicación queexistía entre esas dos ciudades era prin-cipalmente mediante barcos transborda-dores como también entre otros puntosde las costas próximas de ambos países.También existía un servicio de helicóp-

SUMMARY

The Öresund Link a double link, roadand rail, over the Straits of Öresundbetween Denmark and Sweden, wasinaugurated in July of 2000, making areality a long dream of more than 100years. Grupo Dragados, S.A. suppliedthe spans of the two approach bridgesto the cable stayed main one, 6,7 km oftotal length by means of 42 spans 140m long and y 7 spans 120 m long. Thebridge is a composite structure of asteel truss and a prestressed concretedeck. Innovated tests and the latest andmost advanced technology was appliedin the design and construction to gua-rantee durability longer than 100 yearsin very severe climatic conditions.Construction was started in 1995. Traf-fic will flow on two levels: the upperone for road vehicles is a four-lanemotorway with two extra emergencylanes, and the lower level a double railtrack with a service footpath at eachside. The total link length is a littleover 16 km long, from the Danish coastat Kastrup near the Copenhagen Air-port to the Swedish coast at Lernackennear Malmö. The spans were construc-ted in Cadiz in the south coast of Spain

near the Gibraltar Strait and weretransported by sea in pairs over a bigbarge to Malmö, where the main con-tractor placed them in position overthe pylons. The crucial problem ofdeveloping a type of concrete suitablefor this project without precedents inSpain was satisfactorily solved by ateam of experts in concrete technologythat was formed for this purpose.

1. INTRODUCTION

In July 2000 the Öresund Link wasopened, a dual land-communicationsroute (road and railway) between thecities of Copenhagen in Denmark andMalmö in Sweden, across the Sundstrait, thereby making a dream thatwas over a century old finally cometrue.

Previously, communications betweenthese two cities has largely dependedon the use of ferries, as between otherpoints on the nearby coastlines betwe-en the two countries, as well as a heli-copter service. However, bad weatherand rough seas often impeded theseconnections. This link supplements theone opened a few years earlier across

the Great Belt strait, establishing amore direct land link between Swedenand central Europe via the SjaellandIsland, where Copenhagen is located,and Fyn Island and the Jutland penin-sula. The only previous alternativeavailable for travel by land was tofollow the entire coastline of the BalticSea. A further link is planned to makecommunications between Copenhagenand Germany more direct via the islandof Lolland.

The original idea of building a per-manent communications route betweenSweden and Denmark can be tracedback to 1872. Since then, several preli-minary studies have been carried out,culminating in March 1991, when theDanish and Swedish governments sig-ned an agreement for the construction,financing and operation of this fixedlink, called the “Öresund Link”. Eachof the two governments set up its ownnational company as well as holding a50% stake in the consortium Öresunds-konsortiet. Each national company wasresponsible for the works in its ownterritory as far as the coast, with theconsortium handling the works betweenthe two coastlines, as well as the overallfunding and operation of the link.

teros. El mal tiempo y el estado de lamar impedía muchas veces alguna deestas conexiones. Este enlace comple-menta al realizado pocos años antessobre el estrecho de Gran Belt. Así seestablece una conexión terrestre conti-nua más directa entre Suecia y Centro-Europa a través de la isla de Sjaelland,donde está Copenhague, de la isla deFyn y de la península de Jutlandia. Laalternativa terrestre anterior requería elrodeo de todo el mar Báltico. En un futu-ro está prevista la construcción de unenlace más directo entre Copenhague yAlemania a través de la isla de Lolland.

La idea primitiva de la construcciónde una vía permanente de comunica-ción entre los países de Suecia y Dina-marca se remonta a 1872. Desdeentonces distintos estudios prelimina-res se han ido sucediendo hasta quefinalmente, en marzo de 1991, losgobiernos danés y sueco subscribieronun acuerdo para la construcción,financiación y explotación de esteenlace fijo, el llamado Enlace de Öre-sund. Para ello cada gobierno creó unaempresa nacional y, de forma paritariaentre las dos, la empresa Öresundskon-sortiet. Cada empresa se encargó de lasobras dentro de su país hasta la líneade costa y el consorcio de la obra entre

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Fabricación de tableros para el puente de Öresund …Manufacture of spans for the Öresund …

G. Serrano, J. Obregón, J. Rodríguez, P. Trigo, F. Hué y L. Peset

costas, de la financiación total y de laexplotación.

Los trabajos de construcción se ini-ciaron a finales de 1994 y se inauguróen Julio de 2000. La obra se dividió envarias partes o lotes que incluían pro-yecto y construcción, uno de los cua-les, el puente sobre el estrecho delSund, se adjudicó al consorcio Sund-link Contractors formado por unaempresa sueca, dos danesas y una ale-mana. Para este puente, el Grupo Dra-gados, S.A. suministró los tableros delos dos puentes de aproximación alpuente central atirantado, 42 tramos de140 m de longitud y 7 de 120 m, conun total de 6,7 km. Los tableros sefabricaron en las instalaciones que laempresa Dragados Off-Shore, S.A.posee en la bahía de Cádiz y participa-ron en su construcción, además de estaempresa, Dragados, Obras y Proyectos,S.A., Construcciones Especiales yDragados, S.A. y Geotecnia y Cimien-tos, S.A., todas ellas empresas delGrupo Dragados.

Esta vía de comunicación supondráuna magnífica plataforma para el enri-quecimiento de los dos países y para elfortalecimiento de las relaciones políti-cas, sociales y económicas entre ellos,

relaciones que ya anteriormente eranmuy fuertes. Las exportaciones eimportaciones entre ambos constituíanun porcentaje superior al 10% de susmercados internacionales. Suecia es elcamino de paso de las exportacionesdanesas a otros países escandinavos yDinamarca constituye el camino depaso de las exportaciones suecas aEuropa. Dado que los mercados actua-les demandan una incesante especializa-ción, investigación, rapidez de servicioy niveles de costes competitivos, elEnlace de Öresund se ajustará a lasnecesidades futuras, permitiendo la



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The construction work began in late1994 and the link was opened in July2000. The works were divided intoseveral parts or lots, including projectdesign and construction. The contractfor one of these lots, the bridge overthe Sund strait, was awarded to theSundlink Contractors consortium,composed of a Swedish company, twoDanish companies and a Germanfirm. For this bridge, Grupo Draga-dos, S.A, supplied the spans for thetwo approach bridges to the centralcable-stayed bridge, in 42 spans140 m long plus seven spans 120 mlong, making a total of 6.7 kilometres.The spans were manufactured at thefacilities of Dragados Off-Shore, S.A.,in Cadiz bay (Spain), in partnershipwith three other Dragados Groupcompanies: Dragados, Obras y Pro-yectos, S.A.; Construcciones Especia-les y Dragados, S.A.; and Geotecnia yCimientos, S.A.

This fixed link will provide a magni-ficent platform to enrich the two coun-tries that it connects, further strengt-hening their already strong political,social and economic relations. Exportsand imports between the two countriesaccount for over 10% of their interna-tional trade. Sweden lies en route forDanish goods being exported to otherScandinavian countries while Swedishexports destined for Europe passthrough Denmark. Since today’s mar-kets call for unceasing specialisation,research, swift-response service andcompetitive cost levels, the ÖresundLink will meet the needs of the future,enabling the two countries’ businessrelations to expand, as it brings toget-

Fig. 1: Situación del Enlace de Öresund entre Copenhague (Dinamarca) y Malmö (Suecia).Fig. 1: Location of the Öresund Link between Copenhagen (Denmark) and Malmö (Sweden).

Fig. 2: Vista aérea del Enlace de Öresund entre Malmö (izqda.) y Copenhague (dcha.).Fig. 2: Aerial view of the Öresund Link between Malmö (left) and Copenhagen (right).

her two areas with thriving economies:Copenhagen on one side of the linkand southern Sweden, led by Malmö,on the other.

2. DESCRIPTION OF THEÖRESUND LINK

This link consists of a motorway forroad traffic with each carriagewayhaving two lanes and an emergencylane, plus a two-way railway line. Thetotal length is slightly over 16 kilome-tres, stretching from the Danish coast atKastrup (Copenhagen airport) to theSwedish coast at Lernacken (near thecity of Malmö).

The main elements comprising thisstructure are:

– A 430 m long section on an artifi-cial peninsula on the Danish coastat Kastrup

– A tunnel, 4050 m long, with a3510-metre underwater sectionunder the Drogden channel, builtwith 20 prefabricated sections 176m long, with two 270-m onsiteaccess points

– A 4055-m section on an artificialisland to the south of SaltholmIsland, with front embankmentsdesigned to enable free access to

the waters of the Drogden andFlinterenden channels

– A bridge with a total length of 7845m, composed of a main centralcable-stayed bridge, 1092 m long,with a 490-metre central span anda clearance of 57 m above the Flin-terenden navigation channel, withtwo approach bridges to the cable-stayed bridge, one to the west,3014 m long, and the other to theeast, 3739 m long

expansión de las relaciones comercialesen ambos países al unirse directamentedos zonas de gran prosperidad económi-ca, Copenhague por un lado y la zonasur de Suecia liderada por Malmö porotro.

2. DESCRIPCIÓN DEL ENLACEDE ÖRESUND

Este enlace está compuesto de unaautopista para el tráfico rodado con doscarriles de circulación más uno deemergencia en cada sentido y una doblevía para el ferrocarril. La longitud totales de algo más de 16 km, extendiéndosedesde la costa danesa en Kastrup (aero-puerto de Copenhague) hasta la costasueca en Lernacken (proximidades de laciudad de Malmö).

Los elementos principales que com-ponen esta construcción son:

– Un tramo de 430 m en una penín-sula artificial en la costa danesa enKastrup.

– Un túnel de 4050 m de longitud,con una parte sumergida de 3510 mbajo el canal de Drogden, hechacon 20 elementos prefabricados de176 m y con dos accesos “in situ”de 270 m de longitud.

– Un tramo de 4055 m en una islaartificial al sur de la isla de Salt-holm, donde se disponen diquesfrontales diseñados para permitir el

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Fig. 3: Planta del Enlace de Öresund entre Copenhague (izqda.) y Malmö (dcha.).Fig. 3: Plan of the Öresund Link between Copenhagen (left) and Malmö (right).

Fig. 4: Esquema de los elementos principales que componen el Enlace de Öresund.Fig. 4: Diagram of the main elements making up the Öresund Link.

acceso libre de las aguas en loscanales de Drodgen y Flinterenden

– Un puente de 7845 m de longitudtotal, formado por un puente cen-tral atirantado de 1092 m de longi-tud, con un vano central de 490 m yun gálibo en alzado de 57 m sobreel canal de navegación de Flinte-renden, y por dos puentes de apro-ximación al puente atirantado, eloeste de 3014 m de longitud y eleste de 3739 m

– Una estación de peaje con el centrode control en la costa sueca en Ler-nacken

El diseño y construcción de esta obrase realizó bajo la premisa de que con lascondiciones ambientales donde estáubicada, temperaturas por debajo de los–20 ºC, ambiente marino, posible coli-sión de buques, impactos de masas dehielo, etc., la durabilidad del proyectofuera superior a los 100 años, plazo quecondicionó en gran medida los criteriosde diseño de las estructuras y de losmateriales empleados. Para el control decalidad se implantaron novedosos méto-dos de ensayo para garantizar esta dura-bilidad.

También el impacto medioambientalfue estudiado con mucho detalle parareducirlo al mínimo. Durante la fase delproyecto básico se redujo el bloqueo alpaso de los flujos de agua en los doscanales de un 2,3% al 0,5%, proyectan-do dragados en los canales para reducira cero este impacto. Para los trabajos detierras, dragados, terraplenados, islaartificial y puertos provisionales seimpuso la condición de vertidos inferio-res al 5%. A este mínimo impactoambiental también ha contribuido eldiseño de gran parte de la obra, puentey túnel, mediante elementos prefabrica-dos en instalaciones fijas especiales,evitando al mínimo el hormigonado ‘insitu’ y el riesgo de vertidos de hormigónal mar.

3. DESCRIPCIÓN DE LA ISLAARTIFICIAL

Y DEL DRAGADO

La ubicación en planta de la isla fuemuy estudiada para minimizar cualquierimpacto medioambiental, en particularse intentó preservar la fauna y la flora.El flujo de agua a través del estrecho nose verá mermado y las zonas anteriores

de sedimentación no se verán modifica-das. El 30% del volumen de agua trans-ferida al mar báltico se realiza a travésdel estrecho de Sund, el resto se realizapor el Gran Belt. Con el diseño de laconstrucción se previó una obturacióndel 0,5% del volumen de agua y salini-dad total. Para paliar este efecto y bus-cando una solución de efecto cero, sediseñaron dragados de compensación.Para la confirmación de los datos rese-ñados se llevaron a cabo un gran núme-ro de estudios tridimensionales y demodelos a escala reducida.

Los 4055 m de isla artificial acabanen sendos diques de protección enforma de “martillo” que minimizan elimpacto visual de la construcción, per-miten el confinamiento de los materia-les procedentes del dragado y absorbenlos esfuerzos del oleaje en las rampasdel túnel sumergido y los vanos de apro-ximación. La altura máxima sobre elnivel del mar es de 5,00 m con una pen-diente que se reduce gradualmente hasta1,50 m. Los más de 3,3 millones de m3

de material usado para el relleno prove-nían del dragado. Distintos métodos desobreconsolidación fueron empleados,en particular se realizó una precarga pormedio de un exceso de varios metros dealtura de material de relleno, que fueposteriormente vuelto a perfilar. Eltiempo mínimo que se planeó para suconsolidación y la adecuación al paisajees de 5 años.

Los 7,8 millones de m3 de volumen dematerial dragado se desglosan comosigue:

– 800000 m3 de excavación desdetierra en rampas del túnel.

– 1300000 m3 en canales de acceso ytrabajos en puerto.

– 2300000 m3 en zanjas para el túnel.

– 1300000 m3 en el canal navegación(Flinterenden).

– 300000 m3 en pilas y pilares delpuente.

– 1800000 m3 en dragados de com-pensación de salinidad.

El lecho marino del Öresund estácompuesto por caliza y flint que pro-porciona las condiciones portantesadecuadas para una cimentación super-ficial de las pilas y pilares. El dragadofue realizado con la draga “Chicago”,dipper con 21 m3 de capacidad de

– A toll area with a control centre onthe Swedish coast at Lernacken

The design and construction of theseworks were based on the premise thatgiven the environmental conditions of thelocation, with temperatures under -20ºC,a marine environment, possible shipcollisions, impact from blocks of ice, etc.,the durability of the project should beover 100 years, and this objective there-fore had a considerable influence on thedesign criteria for the structures andmaterials used. For quality control newtesting methods were implemented inorder to guarantee that durability requi-rements would be fulfilled.

The environmental impact of the pro-ject was also assessed in great detail inorder to reduce it to a minimum. Duringthe basic project design stage the bloc-kage of the water flow in the two chan-nels was reduced from 2.3% to 0.5%,with dredging works in the channelsdesigned to reduce this impact to zero.For the earthworks, dredging, bankconstruction, artificial islands and pro-visional harbors, a condition of under5% waste was imposed. The environ-mental impact was further minimised bymuch of the works, bridge and tunnelbeing designed to use parts prefabrica-ted at special fixed facilities, therebyreducing on-site concrete-pouring andthe risk of concrete being dumped intothe sea to the absolute minimum.

3. DESCRIPTION OF THEARTIFICIAL ISLAND

AND DREDGING WORKS

The location of the island was studiedcarefully in order to minimise any envi-ronmental impact, particularly insofaras conservation of the flora and faunawas concerned. The flow of waterthrough the strait would not be hinde-red, nor would the previous sedimenta-tion areas be altered. 30% of the volumeof water transferred to the Baltic Seawas achieved via the Sund strait, withthe remainder passing through theGreat Belt. In the construction design astopping-up of 0.5% of the total watervolume and salinity was planned. Inorder to relieve this effect and seek azero-effect solution, compensatorydredging work was designed. A largenumber of three-dimensional studies



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and reduced-scale models were used toconfirm the data recorded.

The 4055 m of artificial island endswith hammer-shaped breakwaters thatminimise the visual impact of the struc-ture, enable the dredged materials to beconfined and absorb the effects of waveson the ramps of the underwater tunneland approach spans. The maximumheight above sea level is 5.00 m, with aslope that gradually levels out to 1.50 m.

The over 3.3 million m3 of materialused for backfilling was obtained fromdredging. Different over-consolidationmethods were used, with a preloadingmethod being used in particular, invol-ving a surplus of backfill material, seve-ral metres high, which was subsequentlyreshaped. The minimum time plannedfor consolidation and adjustment to thelandscape is five years.

The volume of dredged material, 7.8million cubic metres, breaks down asfollows:

– 800000 m3 of excavation from landin tunnel ramps

– 1300000 m3 for access channelsand port works

– 2300000 m3 for trenches for thetunnel

– 1300000 m3 for the navigationchannel (Flinterenden)

– 300000 m3 for bridge piers andpillars

– 1800000 m3 for dredging to com-pensate for salinity

The seabed at Öresund is composed oflimestone and flint and is thereby ade-quate to support surface foundations forthe piers and pillars. The dredging workwas carried out using the dredger “Chi-cago”, a dipper with a 21-cubic-metrescoop capacity, 68x23x45 m in size andwith a daily dredging capacity of 2000-8000 m3, and the cutter dredger ”Cas-tor”, 78x18x5.5 m in size, with a totalpower rating of 19000 CV, 5000 CV forthe cutter and 2x3800 CV for the suctionpumps. Throughout the dredging opera-tions the quantities of material spilledonto the seabed were monitored in not toexceed the permitted maximum of 5%.

4. DESCRIPTION OF THEUNDERWATER TUNNEL

The Drogden channel was crossed viaa concrete tunnel under the seabed. Thetunnel has a multi-cellular cross-sectionwith four spaces, two 9.7-metre ones forroad traffic and two 6.5-metre ones forrailway traffic, with a total exteriorwidth of 38.8 m and height of 8.6 m.Between the two gaps for each carria-geway of the motorway there is a servi-ce gallery sized for emergency functionsand to service the tunnel itself.

Lengthwise, the tunnel is made up ofthree parts:

– Western approach from the artifi-cial peninsula at Kastrup to theunderwater tunnel

– Underwater tunnel composed of 20elements 176 m long

– Eastern approach to the artificialisland

The entrance structures on the appro-aches serve to cater for the tunnel servi-ces, such as the power supply for ligh-ting, traffic lights and ventilation,communications, safety systems, drai-nage, etc.

The 20 tunnel elements were prefabri-cated in a closed shed and later assem-bled in a dry dock that was built spe-cially close to the route. The elementswere then towed to their positions andfitted into the previously dredged trench.Each tunnel element consists of eight22-metre sections connected with water-tight joints, permitting lengthwise move-ments and turns and allowing for heatstresses and a certain degree of seabedmovement. The sections were joinedtogether with provisional prestressing tohold the element together until it was inits final position in the trench.

The elements were prefabricated bypouring the concrete all at once, inorder to minimise heat stresses duringsetting and also increase the productionrate. They were manufactured in twoparallel lines, each with its own form-work. The sections were monitored at alltimes during the setting process withheat sensors, to ensure that there wasno risk of cracking (the traction stressesat each point and maturity status werelower than those that the concrete couldwithstand in the same state at the same

cuchara, 68x23x45 m de dimensionesy una capacidad diaria de dragado de2000 a 8000 m3 y la draga cortadora”Castor”, de dimensiones 78x18x5,5m, 19000 CV de potencia total, 5000en el cortador y 2x3800 en las bombasde succión. Durante todas las operacio-nes de dragado se monitorizaron lascantidades de material derramado allecho marino, no excediendo el máxi-mo permitido del 5%.

4. DESCRIPCIÓN DEL TÚNELSUMERGIDO

El canal de Drogden se cruzó median-te un túnel de hormigón situado pordebajo del lecho marino. La seccióntransversal del túnel es multicelular decuatro espacios, dos para el tráficorodado de 9,7 m cada uno y otros dospara el ferrocarril de 6,5 m. La anchuratotal exterior es de 38,8 m y la altura de8,6 m. Entre los dos espacios para cadasentido de la autopista hay una galeríade servicio dimensionada para funcio-nes de vía de emergencia y de serviciodel propio túnel.

Longitudinalmente el túnel está com-puesto de tres partes:

– Aproximación oeste desde lapenínsula artificial en Kastrup altúnel sumergido

– Túnel sumergido compuesto de 20elementos de 176 m

– Aproximación este hasta la islaartificial

Las estructuras de entrada en lasaproximaciones sirven para acomodarlos servicios del túnel, como instalacio-nes de suministro eléctrico para la ilu-minación, señalización y ventilación,comunicaciones, sistemas de seguridad,drenajes, etc.

Los 20 elementos de túnel fueron pre-fabricados en una nave cerrada y colo-cados después en un dique seco, que fueespecíficamente construido en los ale-daños de la traza para su construcción.Fueron remolcados a su punto de colo-cación y después fondeados en la zanjapreviamente dragada. Cada elemento detúnel está compuesto de 8 secciones de22 m conectadas con juntas estancas,que permiten los movimientos longitu-dinales entre ellos y el giro, admitiendo

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con ello los esfuerzos térmicos y deter-minados movimientos del lecho marino.Las secciones se unían entre ellasmediante un pretensado provisional,para formar el elemento hasta su colo-cación definitiva en la zanja.

Su prefabricación se realizó hormigo-nando las secciones de una sola vez,para minimizar las tensiones por efectostérmicos durante el fraguado y aumentarel ritmo de producción. Se fabricaron endos líneas en paralelo, cada una con supropio encofrado. Las secciones duranteel proceso de fraguado fueron completa-mente monitorizadas con termo-senso-res, para garantizar que no existía riesgode fisuración (las tensiones de tracciónen cada punto y estado de madurez eraninferiores a las que podía resistir el hor-migón en ese punto y estado) y la tem-peratura máxima no excedía de 50 ºC.Para conseguirlo se dispusieron tuberíasde refrigeración en las zonas requeridas.Cada sección se hormigonó contra laprecedente.

Una vez completados los elementosse instalaron en el interior de la seccióntanques de agua para el lastrado y sesellaron con unas tapas frontales deacero. Los tanques de lastrado fueroncalculados para que los elementos semantuvieran en el fondo una vez inun-dado el dique seco. Después se abríanlas compuertas del dique seco y seremolcaban a su lugar final de ubica-ción en la zanja dragada. Para el remol-que se vaciaban parte de los tanques delastrado.

La zanja se dragó a una profundidadque asegurase un apoyo de al menos0,75 m de espesor de capa de arena y secolocó posteriormente al menos unacapa de escollera de 1,5 m de espesorsobre la clave, para prevenir contra losgolpes de anclas, posibles hundimientosy colisiones de barcos, aparte de contri-buir a evitar la flotación de los elemen-tos, sí bien no se tuvo en cuenta en eldimensionado de la sección. En el canalde navegación de Drogden la profundi-dad libre es de 10 m.

Como mediciones más relevantes setienen:

– 650000 m3 de hormigón estructu-ral

– 40000 m3 de hormigón pobre

– 65000 t de acero corrugado enarmaduras

Los espacios de autopista están equi-pados con barreras de seguridad tipoNew Jersey, paneles en las paredes ysumideros de drenaje. La iluminaciónes continua con zonas de transición enlas entradas y salidas para la adaptaciónentre la luz exterior y la interior. Lostechos y paredes de todos los espaciosestán protegidos con aislamiento antiin-cendios y poseen instalaciones de emer-gencia con equipos de lucha contraincendios y teléfonos cada 100 m. Haypuertas de emergencia cada 50 m entrelos dos espacios de ferrocarril y cada100 m entre ellos y los espacios deautopista y entre éstos y la galería deemergencia.

5. DESCRIPCIÓN DEL PUENTEPRINCIPAL Y DE LOS PUENTES

DE APROXIMACIÓN

El puente completo tiene 7845 m delongitud total. El trazado en planta escurvo en forma de “C” con un radiomínimo de 12400 m y ha sido integra-do en el medio ambiente circundante.En alzado presenta una curvatura con65000 m de radio, lo que permite ungálibo en alzado de 57 m sobre el canalde navegación de Flinterenden en elpunto más alto del puente central prin-cipal. El conjunto está formado por unpuente central atirantado de 1092 m delongitud, con un vano central de 490 m,y por dos puentes de aproximación alpuente atirantado, el oeste de 3014 m delongitud y el este de 3739 m.

El puente oeste de aproximación alpuente atirantado está formado por 18tramos de 140 m y 4 de 120 m y elpuente este por 24 de 140 m y 3 de 120m. Se dispusieron juntas de dilatación enestribos, conexiones con el puente atiran-tado y cada 6 vanos aproximadamente.

El puente principal se dividió para sufabricación en ocho tramos, seis de 140m y dos de 120 m que se unieron en elmontaje. El vano central se formó condos tramos laterales de 140 m, de losque 20 m de cada uno pertenecen a losvanos de acompañamiento, y dos tra-mos centrales de 120 m. Cada vano deacompañamiento se formó con dos tra-mos de 140 m más los 20 m del tramolateral del vano central.

La sección estructural es mixta acero-hormigón. El tráfico discurre en dos

point) and the maximum temperaturedid not exceed 50ºC. To achieve this,cooling pipes were placed in the rele-vant areas. Each section was pouredagainst the preceding one.

Once the elements had been comple-ted, water tanks were installed insidethe section as ballast and sealed withsteel front covers. The ballast tankswere calculated in order for the ele-ments to remain on the seabed after thedry dock was flooded. The gates of thedry dock were then opened, the ballasttanks were partially emptied and theelements were towed to their final posi-tion in the dredged trench.

The trench was dredged to a depth toassure the support of a layer of sand atleast 0.75 m thick, with a layer of rockfill then being laid at least 1.5 metresabove the keystone, in order to protectthe pieces anchor collisions and possi-ble vessel collisions or sunken vessels,as well as contributing towards preven-ting the pieces from floating upwards,although this was not taken intoaccount in the sizing of the sections. Thefree depth in the Drogden navigationchannel is 10 m.

The major quantities were:

– 650000 m3 of structural concrete

– 40000 m3 of lean concrete

– 65000 tonnes of corrugated steelfor reinforcement

The motorway spaces are equippedwith New Jersey type safety barriers,wall panels and drainage outlets. Thelighting is continuous with transitionalareas at the entrances and exits in orderfor users to adapt to the interior andexterior light. The walls and ceilings ofall the spaces are fireproofed andequipped with emergency facilities withfire-fighting equipment and telephonesevery 100 m. There are also emergencydoors every 50 m between the railwayspaces and every 100 m between therailway spaces and the motorway spa-ces, as well as between the alter and theemergency gallery.

5. DESCRIPTION OF THE MAINBRIDGE AND APPROACH

BRIDGES

The bridge as a whole has a totallength of 7845 m. The ground plan is



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curved in a “C” shape with a minimumradius of 12400 m and has been inte-grated into the surrounding environ-ment. The elevation presents a curvewith a radius of 65000 m, enabling afree height of 57 m above the Flinteren-den navigation channel at the highestpart of the main central bridge. Thewhole structure is composed of a maincentral cable-stayed bridge, 1092 mlong, with a 490-metre central span,and two approach bridges to the cable-stayed bridge, the western approach3014 m and the eastern one 3739 m inlength.

The western approach to the maincentral bridge is composed of eighteen140-metre spans and four 120-metrespans, and the eastern bridge by twenty-four 140-metre spans and three 120-

metre spans. Expansion joints were fit-ted at the abutments, connections to thecable-stayed bridge and approximatelyevery six spans.

The main bridge was divided forconstruction purposes into eight sec-tions (six 140-metre and two 120-metresections), which were joined duringassembly. The central span was builtwith two 140-metre side sections, ofwhich 20 m of each corresponds to theaccompanying spans, and two 120-metre central sections. Each accompan-ying span was built with two 140-m sec-tions plus the 20 m of the side section ofthe central span.

The structural section is mixedsteel/concrete. The traffic runs on twolevels. On the upper level, on a trans-

niveles. En la parte superior, sobre unalosa de hormigón pretensada transver-salmente de 24,8 m de anchura, se dis-ponen cuatro carriles más dos de emer-gencia para el tráfico por carretera. En laparte inferior, en una estructura metálicade 12 m de gálibo horizontal libre, secolocan dos vías de ferrocarril con unapasarela de servicio en cada extremo.

El vuelo de la losa de hormigón es de4,9 m y su espesor variable con 0,75 men las conexiones con la estructura me-tálica, 0,25 m en los extremos y 0,35m en el centro. Transversalmente se dis-ponen cada 0,40 m vainas planas depretensado con anclajes pasivo-activoen cada extremo. Longitudinalmentesólo hay armadura pasiva.

La estructura metálica, de calidades S460 ML y M, está formada por dos celo-

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Fig. 5: Vista general del Puente de Öresund, puente principal y vanos de aproximación.Fig. 5: General view of the Öresund Link, main bridge and approach spans.

Fig. 6: Alzado del puente principal atirantado del Puente de Öresund.Fig. 6: Side view of the main cable-stayed bridge of the Öresund Link.

Fig. 7: Tramo de 140 m de aproximación al puente principal del Puente de Öresund.Fig. 7: Span 140 m long for the approach bridge to the main one of the Öresund Link.

sías tipo Warren paralelas, unidas en sunivel inferior cada 20 m por vigas trans-versales. El canto total de la estructuraes de 10,2 m. La conexión con el hor-migón se realiza mediante pernos Nel-son de distintas longitudes, ubicados enel cordón superior de la estructura. Enel puente atirantado la estructura metá-lica se prolonga hacia ambos lados contriángulos. En su vértice exterior supe-rior cada uno de ellos tiene el anclajedel correspondiente par de cables de ati-rantamiento. Las celosías de los tablerosde aproximación están formadas portriángulos isósceles, siete en los vanostipo de 140 m y seis en los vanos cortosde 120 m. Los ángulos que forman lasdiagonales con la horizontal son próxi-mos a 45º.

Por el contrario, las celosías del puen-te atirantado están formadas por trián-gulos escalenos, ya que tienen la mitadde las diagonales inclinadas en la direc-ción de los correspondientes cables deatirantamiento. Éstos son paralelos yforman con la horizontal ángulos próxi-mos a 30º.

Cada pila principal está formada pordos fustes independientes huecos dehormigón armado construidos “in situ”,uno a cada lado del tablero, de 204 mde altura sobre el nivel del mar. En elinterior, cada fuste lleva un ascensor yuna escalera para acceso a los anclajesde los cables y facilitar su inspección.Los 80 pares de cables, 10 por cada ladoy fuste, están anclados a intervalos deunos 12 m, en casi toda la altura de losfustes sobre el tablero. Están situados endos planos verticales separados 30,50m entre sí, lo que permite evitar vigasde arriostramiento entre los fustes. Cadacable está formado por entre 68 y 73

monocordones de 15,7 mm de diáme-tro, galvanizados, autoprotegidos conpolietileno de alta densidad y rellenosde cera, colocados dentro de una vainade protección de polietileno.

Los vanos laterales del puente atiran-tado tienen pilas de soporte interme-dias para disminuir las deflexiones enel vano central. Estas pilas, así comolas que soportan los tableros de aproxi-mación, son prefabricadas, de fusteúnico hueco de hormigón armado, desección hexagonal, y llevan en su partesuperior los apoyos de los tableros. Losapoyos intermedios de los vanos latera-les del puente atirantado están diseña-dos para poder soportar fuerzas detracción hacia arriba.

Las cimentaciones de todas las pilas,incluidas las principales, son cajonesprefabricados de hormigón armado quedescansan en la caliza de Copenhague, auna profundidad entre 14 y 17 m bajoel nivel del mar. Los calados de agua enel estrecho varían de 2,5 a 9,5 m. Loscajones se fondearon previamente ysobre ellos se colocaron las pilas. Launión entre ambos elementos se realizópor medio de una junta húmeda. Laconexión de los cajones a la cama deescollera que le sirve de base se realizópor medio de inyecciones de mortero.Cada cimentación de las pilas principa-les e intermedias del puente atirantado ylas próximas a éste de los puentes deaproximación, está rodeada por unaescollera sumergida de protección, parareducir las elevadas fuerzas de impactoque podrían actuar sobre las pilas encaso de una colisión de un barco contrauna de ellas.

Todos los elementos prefabricados,pilas, cajones y artesas para el confina-

versally prestressed concrete slab24.8 m wide four road-traffic lanes plustwo emergency lanes are laid out, whileon the lower level two railway trackswith a service walkway at each side reston a steel structure with a free horizon-tal clearance of 12 m.

The projecting part of the upper con-crete slab is 4.9 m and its thicknessvaries from 0.75 m at the points of con-nection to the steel structure to 0.25 mat the slab edges and to 0.35 m in theslab centre. Transversally, every 0.40 mflat pre-stressing sheaths are set outwith passive/active anchors at each end.Lengthwise there is only passive rein-forcement.

The steel structure, of S 460 ML andM quality, is composed of two parallelWarren-type lattices, joined below withcross beams every 20 m. The totalheight of the structure is 10.2 m. Theconnection with the concrete is achie-ved with Nelson studs of differentlengths, located on the upper chord ofthe structure. On the cable-stayed brid-ge, the steel structure is prolonged onboth sides with triangles. Each cable ofpaired stays is anchored on the corres-ponding upper exterior vertex of eachtriangle. The latticework of the appro-ach spans is composed of isoscelestriangles, seven on the 140-metre spansand six on the short 120 m spans. Theangles forming the diagonals with thehorizontal are nearly 45 degrees.

On the contrary, the latticework of thecable-stayed bridge is composed of sca-lene triangles, since they have half thediagonals sloping in the direction of thecorresponding stay cables, which areparallel and form angles of approxima-tely 30 degrees to the horizontal.



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Fig. 8: Esquemas de las secciones transversales del puente principal y de aproximación.Fig. 8: Diagrams of cross-sections of the main bridge and approach bridge.

Each main pier is composed of twoseparate, hollow, reinforced-concretecolumn shafts built on site, one on eachside of the deck, 204 m high above sealevel. Inside, each column shaft has alift and a stairway for access to the staycable anchors and inspection purposes.The 80 pairs of cables, ten for each sideand column shaft, are anchored atapproximately 12-metre intervals alongalmost the entire height of the columnshafts over the deck. They are located intwo vertical planes 30.50 m apart, the-reby making connection beams betweenthe column shafts unnecessary. Eachcable is composed of 68-73 singlestrands, 15.7 mm in diameter, galvani-sed, self-protected with high-densitypolyethylene and wax filling, fitted insi-de a protective polyethylene sheath.

The side spans of the cable-stayedbridge have intermediate support piersto reduce deflection on the central span.These piers are prefabricated, as arethose supporting the approach spans,with a single reinforced-concretecolumn shaft and a hexagonal cross-section, and bear the deck supports onthe top. The intermediate supports of theside spans of the cable-stayed bridgehave been designed to withstandupward-traction stresses.

The foundations for all the piers,including the main piers, are prefabrica-ted reinforced-concrete caissons restingon the Copenhagen limestone, at a depthof 14-17 m. The depth of the sea in thestrait varies between 2.5 and 9.5 m. Thecaissons were sunk previously before thepiers were positioned on top of them.The connection between the two itemswas achieved with a wet joint. The jointbetween the caissons and the rockfill bedthat acts as the base was achieved withmortar injections. Each foundation ofthe main and intermediate piers of thecable-stayed bridge and the approach-bridge foundations near the cable-sta-yed bridge are surrounded by protectiveunderwater rockfill, to reduce the highimpact stresses that the piers could suf-fer in the event that a ship collided withone of them.

All the prefabricated items, piers,caissons and troughs to confine theballast of the road superstructure, weremanufactured at specially built facilitieson the Swedish coast. It was decided toprefabricate these items in order toensure that the works deadlines would

be met, since during certain months ofthe year the climate is so severe, witheven the waters of the strait freezingover, that it is impossible to carry outwork on site.

In order to offer an idea of the size ofthese works, the approximate quantitiesfor the structural materials used were asfollows:

– 280000 cubic m of high-perfor-mance structural concrete

– 82000 tonnes of structural steel

– 60000 tonnes of corrugated andprestressing steel

– 2000 tonnes of steels for the staycables

6. FACILITIES FOR THECONSTRUCTION OF THE SPANSFOR THE APPROACH BRIDGES

In March 1996 Dragados Off Shorewas awarded the contract by SundlinkContractors to deliver the 49 spanscomprising all the spans for the appro-ach to the cable-stayed bridge to theirfacilities in the Swedish city of Malmö.The delivery was completed in lateSpring 1999. The premises where thespans were built have a total surfacearea of 480000 m2, of which nearly25000 m2 corresponds to coveredmanufacturing workshops.

The major quantities for this deliverywere:

– 64000 cubic m of high-performan-ce structural concrete

– 67000 tonnes of structural steel

– 16000 tonnes of corrugated steel

– 1600 tonnes of prestressing steel

The degree of complexity of the steelstructure was high, and the productionrates required meant that over 3000 ton-nes would have to be manufacturedeach month. The weight of the steelstructure for each span was about 1500tonnes. The logistics of the steel mate-rials and production systems had to bestudied carefully and optimised, callingfor the handling of over 120000 plates

miento del balasto de la superestructurade la vía, se realizaron en unas instala-ciones específicamente construidaspara este propósito en la costa sueca. Ladecisión de prefabricar se tomó paragarantizar los plazos de la obra, ya queen algunos meses del año la climatolo-gía impide el desarrollo de los trabajos‘in situ’, e incluso se congelan las aguasdel estrecho.

Para dar una idea de la magnitud de laobra las mediciones aproximadas de losmateriales estructurales utilizados sonlas siguientes:

– 280000 m3 de hormigón estructuralde altas prestaciones.

– 82000 t de acero estructural.

– 60000 t de acero corrugado y depretensar.

– 2000 t de acero en los cables de ati-rantado.

6. INSTALACIONES PARA LACONSTRUCCIÓN

DE LOS TABLEROS DE LOSPUENTES

DE APROXIMACIÓN

En marzo de 1996 Sundlink Contrac-tors adjudicó a Dragados Off Shore elsuministro en sus instalaciones, en laciudad sueca de Malmö, de los 49 table-ros que constituyen la totalidad de losvanos de aproximación al puente atiran-tado. El suministro se terminó a finalesde la primavera del año 1999. Las insta-laciones donde se fabricaron los table-ros tienen una superficie total de480000 m2 de los cuales casi 25000 m2

corresponden a talleres cubiertos parafabricación.

Las mediciones más relevantes deeste suministro fueron:

– 64000 m3 de hormigón estructuralde altas prestaciones.

– 67000 t de acero estructural.

– 16000 t de acero corrugado.

– 1600 t de acero de pretensado.

La complejidad en la estructurametálica era alta y los niveles requeri-dos de producción suponían la necesi-dad de fabricar mensualmente más de

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3000 t. El peso de la estructura metáli-ca de cada vano era de unas 1500 t. Lalogística de los materiales metálicos ylos sistemas productivos tuvieron queser estudiados cuidadosamente y opti-mizados, pues era necesario manipularmás de 120000 planchas de chapa dehasta 75 mm de espesor, de calidades S460 ML y M, que se recibían por barcode Inglaterra y de Alemania. La solda-dura necesaria alcanzaba un volumende 80 millones de cm3. Toda la estruc-tura metálica se realizó con unos están-dares muy altos de calidad, que requerí-an una completa trazabilidad demateriales y soldadura. Al objeto demejorar la competitividad y la produc-tividad se instalaron dos robots para laejecución de soldaduras, los cuales dis-ponían de seis grados de libertad.

La estructura metálica se protegiómediante pintura. Las especificacionesde ésta eran muy exigentes, tanto en loscomponentes como en la ejecución,

para garantizar una duración superior alos 30 años. Para el pintado de la estruc-tura metálica se hacía una primera lim-pieza con desengrasante y después unchorreado con arena hasta un grado Sa2,5 con una rugosidad entre 50 y 85micras. Después se aplicaba una capa deimprimación rica en zinc de 40 micras(INTERZINC 72), después dos capasde pintura epoxy tipo MIO de capagruesa de 125 micras cada una (INTER-CURE 420) y finalmente dos capas deacabado de pintura de poliuretano de 50micras cada una. Para ello se instaló unanave de pintura, donde se introducíaentero el tramo de 140 ó 120 m de lon-gitud. Para el transporte de la estructurametálica de un tramo completo dentrode las instalaciones de fabricación,desde la zona de montaje hasta la zonade hormigonado de la losa, pasando porla nave de pintura, se utilizaron cuatroplataformas autopropulsadas de 17 a 21ejes y 500 t de capacidad de carga cadauna.

of steel up to 75 mm thick, of S 460 MLand M quality, which were delivered byship from the UK and Germany. Thewelding necessary reached a volume of80 million cm3. The entire steel structu-re was built according to extremely highquality standards, requiring the full tra-ceability of materials and welds. Inorder to improve competitiveness andproductivity, two robots with six degreesof freedom were installed for the wel-ding work.

The steel structure was painted toprotect it. The specifications for thesteel structure were very demanding, forboth its components and its execution,in order to ensure that it would last over30 years. The steel structure paintingprocess began degreasing it and thensand-blasting it until Sa 2.5 degree witha roughness of 50-85 microns was rea-ched. After cleaning, first a rich in zincprimer coat 40 microns thick (INTER-ZINC 72), then two heavy coats of MIO



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Fig. 9: Vista y esquema de las instalaciones de fabricación de los tableros de aproximación.Fig. 9: View and diagram of the approach-spans manufacturing facilities.

Fig. 10: Vistas generales de las instalaciones de hormigonado y embarque de los tableros.Fig. 10: General views of the concrete facilities and embarking of the spans.

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type epoxi paint 125 microns thick eachone (INTERCURE 420) and finally twofinish coats of polyurethane paint 50microns thick each one was applied. Forthis process a paint shop was installed,where the entire 140- or 120-metre spanwas brought. For the transport of thesteel structure of a full span inside themanufacturing facilities, from theassembly area to the area for the con-crete-mixing for the slab, passingthrough the paint shop, four self-prope-lled platforms with 17-21 axles andeach with a 500-tonne load capacitywere used.

There were two vital factors for theexecution of the concrete slab in order tocomply with a set of Specifications thatin many aspects went beyond the state ofthe art to ensure the durability of thedesign: on the one hand, the propertiesrequired for the materials used and mixwhen both fresh and hardened, and, onthe other, a highly detailed study of thesite planning, which called for a conside-rable amount of investment. For the choi-ce of materials and the design of the con-crete mix, a preliminary test phase wasapplied (see below), lasting over 15months, where a series of characterisa-tion tests were carried out, many of themquite special. The target production oftwo spans (2 x 140 m) per month, toget-her with the strict requirements of theSpecifications, led to the study andimplementation of new, advanced con-crete-mixing facilities.

The concrete mixing and placing faci-lities consisted of the following items:

– Steelwork prefabrication and pres-tressing area

– Mobile frame crane with a 29-metrespan, 19 m clearance and a 90-tonne load capacity for the transportand assembly of prefabricated steel-work and prestressed items

– Sets of inner and outer formworkfor the steel structure with displa-cement, positioning, blocking,formwork-removal and withdrawalsystems

– Two identical concrete plants towork at a rate of 60 cubic metresper hour with a 2-cubic-metrereverse mixer, one operational andthe other on standby in the event ofany breakdowns, working less than40 hours continuously every twoweeks to pour the concrete for onesection

– Aggregate-storage silo equipmentwith a capacity of 3000 tonnes (i.e.sufficient for one span), with heatinsulation to prevent heating fromsun

– Liquid-nitrogen cooling equipmentfor the concrete components in theplant’s silos and tanks

– Concrete-mixing shed with 150 mfree clearance, 32 m wide, closedfrom the top to below the level ofthe concrete slab, cooled by 28units, each with a rating of 100000negative kilo-calories per hour

– Concrete-transport equipment withtwo automated overhead skips on a670-metre overhead monorail, witha backup skip in case of break-downs

– Machinery for distributing, sprea-ding and finishing the concrete

Para la ejecución del tablero de hormi-gón dos aspectos eran vitales para elcumplimiento de un Pliego que enmuchos aspectos pretendía ir más alládel “estado actual del arte” y que se jus-tificaba en la durabilidad de diseño. Porun lado, las propiedades exigidas a losmateriales constitutivos y la mezcla,tanto fresca como fraguada. Por otrolado, un estudio muy detallado de lapuesta en obra, que generó importantesinversiones. Para la elección de los mate-riales y el diseño de la dosificación delhormigón, se llevó a cabo la fase deensayos previos que se describirá másadelante, con una duración superior a los15 meses, en donde se realizaron unaserie de ensayos de caracterización, algu-nos muy especiales. La necesidad pro-ductiva de realizar dos vanos (2 x 140 m)al mes, unida a los estrictos requerimien-tos del Pliego, ocasionó el estudio eimplantación de unas novedosas y avan-zadas instalaciones de hormigonado.

Las instalaciones de hormigonadoconstaban de los siguientes elementos:

– Parque de prefabricados de ferrallay pretensado.

– Pórtico móvil de 29 m de luz, 19 mde gálibo y 90 t de capacidad decarga para transporte y montaje delos elementos prefabricados deferralla y pretensado.

– Conjuntos de encofrados interioresy exteriores a la estructura metáli-ca con sistemas de desplazamiento,posicionado, bloqueo, desencofra-do y retirada.

– Dos plantas iguales de hormigónde 60 m3/h con amasadora a con-tracorriente de 2 m3, una en opera-ción y otra en reserva para prevenirfallos, que operaban menos de 40

Fig. 11: Detalle de la nave de hormigonado y de las plantas de producción de hormigón.Fig. 11: Detail of the concrete-placing shed and concrete-production plants.

h seguidas cada dos semanas parael hormigonado de un tramo.

– Instalación de ensilado de áridoscon capacidad para 3000 t, lo nece-sario para un tramo, con aislamien-to térmico para evitar su calenta-miento por soleamiento.

– Instalación de refrigeración connitrógeno líquido de los compo-nentes del hormigón en los silos ydepósitos de las plantas.

– Nave de hormigonado de 150 m deluz libre y 32 m de anchura, cerra-da en la parte superior hasta pordebajo del nivel de la losa de hor-migón, refrigerada con 28 aparatosde 100000 frigorías/h cada uno.

– Instalación de transporte del hormi-gón con dos cazos automáticosaéreos de 2 m3 en monorraíl aéreode 670 m de desarrollo, teniendo uncazo más en reserva para averías.

– Maquinaría de distribución, deextendido y de terminación delhormigón.

– Sistema de medición y control detemperaturas de los componentesdel hormigón antes del amasado ydel hormigón de la losa durante elfraguado.

La protección de la losa durante elhormigonado frente a los agentesatmosféricos, soleamiento, viento y llu-via, exigió la instalación de una naveque cubriera un vano completo. Lanecesidad de introducir el tramo de cos-tado en la nave y sacarlo de la mismamanera por el lado opuesto y el despla-zamiento de los encofrados internos porlos lados frontales, obligó a que la navetuviera diáfanos sus cuatro lados y se

apoyara únicamente en sus cuatro esqui-nas. La nave tenía unas dimensiones de150 m de luz libre, 32 m de anchura y26 m de altura total, con 15 m de altu-ra libre. La estructura principal estabacompuesta por dos celosías paralelastipo Pratt, pretensadas en el cordón infe-rior, y convenientemente rigidizadasentre sí. Se ensambló a nivel del terrenoy se izó con 4 grandes grúas. Tenía tresniveles de carriles que recorrían toda lanave y que daban soporte a un puentegrúa de 5+5 t, a un pórtico transversalde distribución de hormigón y al mono-rraíl para las vagonetas de transporte. Elcerramiento se realizó con paneles tipo“sandwich” y en el techo se dispusopoliuretano proyectado como aislamien-to térmico. La necesidad de limitar lastemperaturas y el riesgo de fisuracióndurante el fraguado del hormigón y enedades tempranas, como se describiráposteriormente, impuso, además delenfriamiento de los componentes delhormigón, la refrigeración del aire inte-rior de la nave, cosa insólita en una navede prefabricación y además de unasdimensiones tan elevadas.

Debido a la forma de la sección trans-versal y al sistema de ejecución elegido,se diseñaron de forma separada losencofrados exteriores para el voladizode la sección, con 4,25 m de vueloaproximadamente, y los interiores parala parte central de la sección, con 15 mde separación entre bordes de celosías.Ambos tipos se modularon en carrosindividuales de 20 m de longitud, lamisma que el módulo de las celosíasmetálicas del puente. Los encofradoseran metálicos, tanto su estructura prin-cipal como la accesoria de los paneles.

– System for measuring and contro-lling the temperatures of concretecomponents before mixing and theslab concrete during setting

The need to protect the slab duringconcreting from atmospheric agents,sunlight, wind and rain, led to the insta-llation of a shed to cover the entirespan. The need to bring the section intothe shed sideways and remove it thesame way from the opposite side and thedisplacement of the interior formworkfrom the front sides meant that all foursides of the shed had to be diaphanous,resting only on the four corners.

The dimensions of the shed were150 m of free span, a width of 32 m anda total height of 26 m, with 15 m of freeheight. The main structure was compo-sed of two Pratt-type parallel lattices,prestressed on the lower chord, appro-priately stiffened together. It was assem-bled at ground level and hoisted withfour big cranes. It had three track levelsrunning along the whole length of theshed to support a 5+5-tonne bridgecrane, a transversal concrete-distribu-tion frame crane and a monorail for thetransport trucks. The walls were builtwith sandwich panels and the ceilingwas sprayed with polyurethane to provi-de heat insulation. The need to keeptemperatures down and minimise therisk of cracking while the concrete wassetting and still young (see below)meant not only the concrete componentsbut also the air inside the shed had to becooled, an unusual procedure in anyprefabrication shed and especially inone so large.



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Fig. 12: Detalle de los encofrados interiores y exteriores en la nave de hormigonado.Fig. 12: Detail of the inner and outer formwork in the concrete-placing shed.

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Owing to the shape of the transversalsection and the execution system deci-ded upon, the outer formwork for thecantilever of the slab, with a projectionof approximately 4.25 m, and the inte-rior formwork for the central part of theslab, with a 15-metre gap between latti-cework edges, were designed separately.The modules for both types were carriedout on individual trucks 20 m long, ofthe same lenght used for the module ofthe steel latticework of the bridge. Theformwork was steel, both for the mainstructure and for the accessory panels.The total weight of the complete unitwas about 1400 tonnes.

In order to adapt to the constructioncamber between the nodes of the struc-ture, each 20-metre module was dividedinto three parts (6.5 m, 7.0 m and 6.5 m),articulated together but with each beingseparately controllable. The heightadjustment was achieved with a dualsystem: on the one hand, four hydrauliccylinders, one for each support leg, tobring the module to the desired level,with the cylinders being unloaded withfour manually operated heavy-dutyscrews, supporting their own weight,and the concrete-mixing load; and, onthe other, 12 manually operated tools(four for each 6.5-, 7.0- and 6.5-metresection) were used for the fine-tuning ofthe formwork panels. Each module wasequipped with its own hydraulic unit andcorresponding lines and auxiliary facili-ties, such as walkways, ladders foraccess to each level, and lighting.

All the trucks for the outer formworkincluded the formwork for the side kerbs,which was adjusted with 12 hydrauliccylinders, and the rails for the finishingmachine, which was independently regu-

lated. The rolling of the formwork wascarried out with steel wheels along thelength of the rails. The total formworkoperation for the section was carried outover two working days and the formworkremoval in one day. There were two setsof interior formwork, so that while theformwork of one span was being fitted,that of another could be removed. Theseoperations lasted two days and one day,respectively. The trucks for this interiorformwork rested on the lower crossbeams of the steel structure of the span.For the formwork removal the truckswere moved using hydraulic jacks andbars sliding on skates, which rested onrollers built into removable structures atground level.

The tolerance for the positioning of thereinforcing bars was ± 10 mm. This,together with the need to carry out theassembly of the reinforcement on thespan in three days, made it advisable topre-assemble the reinforcement in cages20 m long and with the full width of theslab, including all the transversal pre-stressing of the slab, anchors included.The weight of the cage reached up to70 tonnes. The reinforcement covervaried between different zones, depen-ding on their location on the slab, ran-ging between a minimum of 50 mm and amaximum of 75 mm. The assembly of thereinforcement was carried out on steelbeds that mirrored the shape of the slaband were fitted with end buffers for thepositioning of the bars. Two sets of rein-forcement beds were installed, 14 modu-les 20 m long. The handling of reinfor-cing bars was carried out using threetower cranes, two for the two beds andthe third for unloading trucks and trans-porting materials from the manufactu-ring and cutting workshop to the beds.

El peso total del conjunto era de unas1400 t.

Para adaptarse a la contraflecha deconstrucción entre nudos de la estructu-ra, cada módulo de 20 m se dividió entres partes de 6,5 m, 7,0 m y 6,5 m,que se articulaban entre sí y disponíande una regulación independiente entreellos. El ajuste en alzado se conseguíacon un doble sistema. Por un lado había4 cilindros hidráulicos, uno para cadapata de apoyo, que acercaban el móduloa la cota deseada. Con 4 tornillos deaccionamiento manual, aptos para gran-des cargas, se descargaban los cilindros,soportando el peso propio y las cargasde hormigonado. Por otro lado 12 husi-llos de accionamiento manual, 4 paracada tramo de 6,5 m, 7,0 m y 6,5 m,se utilizaban para el ajuste “fino” de lospaneles de encofrado. Cada módulo ibaequipado con un grupo hidráulico y suscorrespondientes conducciones e insta-laciones auxiliares, como pasarelas,escaleras de acceso a cada nivel e ilumi-nación.

Todos los carros de los encofradosexteriores llevaban incorporados losencofrados de los bordillos laterales, loscuales se ajustaban por medio de 12cilindros hidráulicos, y de las carrileraspara la máquina de terminación, quetenían regulación independiente. Larodadura de los encofrados se realizabapor medio de ruedas metálicas a lo largode carrileras. La operación total deencofrado de la sección se realizaba endos jornadas de trabajo y el desencofra-do en una. Se dispuso de un doble juegode encofrados interiores. Mientras seestaba encofrando en un tablero se esta-ba desencofrando en otro. Estas opera-ciones duraban dos días y un día res-

Fig 13: Vista de la zona de montaje de ferralla y pórtico sobre neumáticos para su traslado.Fig 13: View of the reinforcement assembly area and frame crane on tyres used to transport it.



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pectivamente. Los carros de estos enco-frados interiores se apoyaban sobre lasvigas transversales inferiores de laestructura metálica del tablero. Para eldesencofrado se realizaba el arrastre delos carros mediante gatos hidráulicos ybarras, deslizando sobre patines, que seapoyaban en unos rodillos incorporadosen unas estructuras abatibles ubicadas anivel del terreno.

La tolerancia de colocación de lasbarras de armadura de ±10 mm, unida ala necesidad de realizar el montaje de laferralla en el tablero en tres días, acon-sejó el premontaje de la misma en jau-las de 20 m de longitud y de seccióncompleta en anchura, incorporandotodo el postensado transversal de la sec-ción, incluidos los anclajes.

El peso de la jaula llegaba hasta las 70t. Los recubrimientos de las armadurasvariaban de unos componentes a otrossegún su ubicación en el tablero, con unmínimo de 50 mm y un máximo de 75mm. El montaje de la armadura se reali-zaba en bancadas metálicas, que repro-ducían la forma de la sección y disponí-an de topes para el posicionado de lasbarras. Se instalaron dos juegos de ban-cadas de ferralla, 14 módulos de 20 mde longitud. La manipulación de laferralla se realizaba por medio de tresgrúas torre, dos de ellas para cada una delas bancadas y la tercera para la descar-ga de camiones y transporte del mate-rial, del taller de elaboración y corte alas bancadas.

Las jaulas de ferralla disponían de unacelosía interior, que quedaba embebidaen el hormigón, y actuaba como elemen-to de rigidización y separación de capas.Para reducir la flecha cuando se coloca-ban sobre el encofrado interior (4,25 m

de voladizo), y para rigidizarlas duranteel transporte, se colocaban unas celosíasexteriores que, una vez colocados losencofrados exteriores dentro de la nave,eran retiradas y reutilizadas.

El transporte de las jaulas completa-mente terminadas al tablero (500 m dedistancia), se realizaba por medio de unpórtico móvil sobre neumáticos de 29 mde luz, que izaba directamente éstasdesde las bancadas de prefabricación.Disponía de cuatro ganchos de 25 t decapacidad cada uno y una altura bajo gan-cho de 17 m. El motor era diesel de 200CV y el radio mínimo de giro de 18 m.Los cuatro trenes de ruedas estaban sin-cronizados, dos de ellos eran tractores.Mediante un sistema auxiliar de gatosexistía la posibilidad de giro de los cuatrotrenes 90º, para posibilitar un desplaza-miento transversal al normal de la mar-cha. Las operaciones se dirigían median-te un sistema electro-hidráulicogobernado por un autómata programable.

El transporte de hormigón desde lasplantas hasta la nave se realizabamediante 3 vagonetas de 2 m3 de capa-cidad cada una, que circulaban sobre unmonorraíl en circuito cerrado de 670 mde longitud, que partía de la cota +3 men las plantas hasta la cota +27 m den-tro de la nave. Todo este sistema detransporte del hormigón fresco estabainformatizado. Se controlaba mediantesensores de posición a lo largo de todoel circuito y mediante la comunicaciónentre los PLC’s de cada uno de las vago-netas y el PLC central, de manera que elsistema conocía la posición y el statusde cada vagoneta.

Desde el laboratorio se transmitía laorden de conformidad de la amasada,que recibida por el PLC de la vagoneta

The reinforcement cages were fittedwith an interior lattice, which becameembedded in the concrete and helped tostiffen the structure and separate thelayers. To reduce the deflection whenthey were being placed over the interiorformwork (4.25 m of cantilever), and tokeep them rigid during transport, outerlatticework was fitted, which, once theouter formwork was in place inside theshed, was then removed and reused.

The fully finished cages were transpor-ted to the span (500 m away) by a mobi-le frame crane on wheels with a 29-metrespan, which hoisted the cages directlyfrom the prefabrication beds. It had fourhooks, each with a capacity of 25 tonnesand an under-hook height of 17 m. Thecrane, powered by a 200-CV diesel engi-ne, had a minimum turning radius of18 m. The four sets of wheels were synch-ronised, two of them being powered.Thanks to an auxiliary jack system thefour sets of wheels could be turned 90degrees, making it possible to achievedisplacement crosswise to the normaldirection of travel. The operations werecontrolled by an electric/hydraulic sys-tem governed by programmable automa-ted system.

The concrete was transported fromthe plants to the shed in three skips,each with a capacity of 2 m3, runningalong a monorail in a closed circuit670 m long, which led from the +3-metre level at the plants to the +27-metre level inside the shed. The entiresystem for transporting the fresh con-crete was computerised, controlled byposition sensors placed along the cir-cuit and with communications betweenthe PLCs on each of the skips and thecentral PLC, so that the system was

Fig. 14: Detalle de la vagoneta de hormigonado y de la máquina de acabado.Fig. 14: Detail of the concrete skip and finishing machine.

aware of the position and status of eachskip at all times.

The conformity order for the mix wastransmitted from the laboratory andreceived by the PLC of the skip, trigge-ring its stop motor and pouring the con-crete when the proximity sensor detectedthe transversal distribution frame. Thisframe, which had a 2-cubic-metre hop-per, was used for pouring along the enti-re length of the span. It also had a 360-degree turning capacity and avertical-adjustment mechanism of up to1500 mm, which had the function of redu-cing the pouring height, adapting to thedifferent heights along the cross-sectionand adapting lengthwise to the camber.

The strict construction tolerances, inparticular insofar as the thickness,width and curvature of the span wereconcerned (± 5 mm), together with thetexture and flatness requirements, madeit advisable to install a machine for thesurface levelling and finishing of thedeck. This machine moved along rails29 m apart, which mirrored the camberand curvature of the span, located oneach of the outer formwork structures.The machine was equipped with a truckthat moved crosswise over the load-bea-

ring latticework. This truck had twoscrews that spread the concrete, a vibra-tion tray and two smoothing cylinders.Two 17.2-kilowatt motors powered itand the lengthwise advance betweencycles was up to 25 cm.

Finally, after the concrete-pouringinside the shed, the span was movedoutside for the injection of the transver-sal prestressing for the deck slab, theinstallation of auxiliary items and posi-tioning on the transport pontoons. Allthis movement, from the position beforethe concrete-mixing shed, where thereinforcement was assembled, wascarried out on two lines of skids 100 mapart. Movements between these posi-tions were carried out by means of eightskates, with hydraulic cylinders with acapacity of 1000 tonnes, which ranalong the skids with push-pull jacks,advancing on racks. The maximumweight of a span after the concrete-pou-ring of the deck slab was 5500 tonnes.

7. CONSTRUCTION PROCESSFOR THE SPANS

Of the 480000 m2 of facilities used forthe manufacture of the bridge, 80000 m2

activaba su motor de paro y volteo delhormigón, cuando el sensor de proximi-dad detectaba al pórtico transversal dedistribución. El vertido a lo largo deltablero se realizaba con este pórtico quetenía una tolva de 2 m3, una capacidadde giro de 360º y un mecanismo de ajus-te en vertical de hasta 1500 mm, quetenía la función de reducir la altura devertido, al poderse adaptar a las distintascotas a lo largo de la sección transversaly a la contraflecha longitudinalmente.

Las estrictas tolerancias de construc-ción, y en particular las referidas alespesor, anchura y curvatura del tablerode ±5 mm, unido a los requerimientosde textura y planicidad, aconsejó la ins-talación de una máquina para la nivela-ción y acabado superficial del tablero.Esta máquina rodaba sobre unos carri-les separados 29 m, que reproducían lacontraflecha y curvatura del tablero, yque se ubicaban sobre cada uno de losencofrados exteriores. La máquina dis-ponía de un carro que se trasladabatransversalmente sobre la celosía por-tante. Este carro disponía de dos rodi-llos sin fin que distribuían el hormigón,una bandeja vibrante y dos cilindros ali-sadores. Tenía dos motores de 17,2 kWy el avance longitudinal entre pasadasera de hasta 25 cm.

Por último, después del hormigonadodentro de la nave, el tramo se desplaza-ba al exterior donde se inyectaba el pre-tensado transversal de la losa de tablero,se instalaban elementos auxiliares y secolocaban sobre las pontonas de trans-porte. Todo este desplazamiento, desdela posición anterior a la nave de hormi-gonado, donde se montaba la ferralla, sehacía sobre dos líneas de imadas sepa-radas 100 m. Los movimientos entreestas posiciones se realizaban pormedio de ocho patines, con cilindroshidráulicos de 1000 t de capacidad, quese desplazaban a lo largo de las imadascon gatos “push-pull”, avanzando sobrecremalleras. El peso máximo de untramo después de hormigonada la losade tablero era de 5500 t.

7. PROCESO DECONSTRUCCIÓN

DE LOS TABLEROS

De los 480000 m2 de las instalacio-nes empleados para la fabricación delpuente, 80000 m2 estaban directamente

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Fig. 15: Prefabricación en taller de componentes metálicos elementales: nudos y barras.Fig. 15: Workshop prefabrication of basic steel components: joints and bars.



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relacionados en actividades del hormi-gón y 40000 m2 para el taller de prefa-bricación de ferralla y postensado.

Las fases de fabricación de la estruc-tura metálica eran:

– Prefabricación en taller de compo-nentes metálicos elementales:nudos y barras.

– Montaje y ensamblaje de cuchilloslaterales al aire libre.

– Montaje y ensamblaje de la estruc-tura metálica completa al aire libre.

– Comprobación de coincidencia decordones superior e inferior contramo anterior.

– Pintado en nave cerrada de laestructura metálica.

Las fases de construcción de la losade hormigón eran:

– Prefabricación al aire libre deferralla y postensado

– Colocación del encofrado interiory de la ferralla y postensado en laposición 5 antes de la nave de hor-migonado

– Colocación del encofrado exterior,hormigonado, tensado del posten-sado transversal y retirada delencofrado exterior en la posición 4dentro de la nave de hormigonado

– Retirada del encofrado interior,inyección de las vainas y relleno decajetines del postensado y opera-ciones de terminación en la posi-ción 3 después de la nave de hor-migonado

– Acopio de dos tableros en las posi-ciones 2 y 1 antes del embarque enla pontona

En la posición 5 la estructura metáli-ca se depositaba sobre cuatro gatoshidráulicos de 500 t de capacidad.Unos gatos de empuje “push-pull” ladeslizaban unos 30 m hasta unas ima-das continuas de hormigón de 3,50 mde ancho, separadas 100 m entre ellas,dispuestas perpendicularmente al cantildel muelle y que se prolongaban hastadentro de la pontona de transporte. Enesta posición se colocaban y nivelabanlos encofrados interiores, 7 módulos de20 m, apoyando sobre las vigas trans-versales inferiores de la estructura. Des-pués se ponían sobre estos encofradoslas jaulas prefabricadas de ferralla ypretensado, 7 módulos de 20 m de lon-gitud y de sección completa, por mediode un pórtico sobre neumáticos de 29 mde luz. Las jaulas de ferralla volaban enesta fase 4,25 m al exterior de la estruc-tura metálica. La duración de los traba-jos en esta posición era de 8 días.

En la posición 4, dentro de la nave, laestructura se colocaba sobre las imadasy sobre apoyos pilotados en cada nudode las dos celosías. Los apoyos reprodu-cían la contraflecha requerida (unos 250mm). Los dos encofrados exteriores secolocaban en su posición, desplazándo-los por rodadura sobre unos carriles,arrastrándolos por medio de cabrestan-tes. Se nivelaban todos los elementos,ajustándose los encofrados exteriores,los bordillos y los carriles de la máqui-na de nivelación, a las curvaturas enplanta y en alzado requeridas. Despuésse procedía al hormigonado de la losaen una operación continua de 35 a 40 h.

was directly related to concrete tasks,with 40000 m2 for the reinforcementmanufacture and prestressing workshop.

The stages in the manufacture of thesteel structure were:

– Workshop manufacture of basicsteel components: joints and bars

– Assembly of side lattices in theopen air

– Assembly of the entire steel structu-re in the open air

– Checking the match of upper andlower chords with the previousspan

– Painting the steel structure in a clo-sed shed

The stages in the construction of theconcrete slab were:

– Prefabrication of reinforcementand prestressing in the open air

– Placing of the interior formworkand reinforcement and prestressingat position 5 before the concrete-placing shed

– Placing of the exterior formwork,concrete-pouring, transversal pres-tressing and removal of the exteriorformwork at position 4 inside theconcrete-placing shed

– Removal of the interior formwork,injection of the sheaths and fillingof prestressing boxes, plus finis-hing operations at position 3 afterthe concrete-placing shed

Fig 16: Vista general y detalle de la zona de montaje y ensamblaje de la estructura metálica.Fig 16: General view and detail of the steel-structure assembly area.

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– Stockpiling of two spans at posi-tions 2 and 1 before loading ontothe pontoon

In position 5 the steel structure wasdeposited on four hydraulic jacks with a500-tonne capacity. Push-pull jacks slidabout 30 m to continuous concrete skids,3.50 m wide and 100 m apart, arrangedperpendicular to the quayside and run-ning inside the transport pontoon. In thisposition the interior formwork was pla-ced and levelled, with seven 20-metremodules resting on the lower crossbeams of the structure. Then, the prefa-bricated reinforcement cages and pres-tressing was placed on this formwork,with seven full-section modules, 20metres long, by means of a frame craneon wheels with a 29-metre span. Duringthis stage, the reinforcement cages jutted4.25 m outside the steel structure. Worksin this position lasted eight days.

At position 4, inside the shed, thestructure was placed on the skids andon supports pile-driven into each of thenodes of the two lattices. The supportsmirrored the required camber (about

250 mm). The two exterior formworksections were placed in position,moving along rails and pulled by win-ches. All the items were levelled, withthe exterior formwork, kerbs and rails ofthe levelling machine being adjusted tothe required horizontal and verticalcurvature. The concrete for the slab wasthen poured in a continuous operationlasting 35-40 hours.

24 hours after the end of pouring theconcrete, when the characteristicstrength of the concrete was over40 MPa, the transversal prestressingcables were stressed with an individualjack. This operation lasted one day withfour work teams. The sheaths were flat,housing four strands 15.7 mm in diame-ter, and were placed every 0.40 m, withactive anchorage at one end and passi-ve at the other. The reason for using aflat sheath was to minimise the thick-ness of the slab and thereby reduce thetotal weight. Before the structure wasmoved to the next position, the exteriorformwork was removed and taken awayon the rails. This stage at this positionlasted 12-13 days.

A las 24 h de la finalización del hor-migonado, cuando la resistencia carac-terística del hormigón era superior a 40MPa, se procedía al tensado de loscables del postensado transversal, ope-ración de un día de duración con 4 equi-pos de trabajo. El tensado se realizabacon gato individual. Las vainas eran pla-nas y alojaban 4 cables f15,7 mm dediámetro. Estaban colocadas cada 0,40m y presentaban un anclaje activo en unextremo y otro pasivo en el opuesto. Elobjeto de utilizar vaina plana era mini-mizar el espesor de la losa, ganando enesbeltez y sobre todo en peso total.Antes de mover la estructura a lasiguiente posición se retiraba el enco-frado exterior desplazándolo sobre loscarriles. La estancia en esta posición erade 12 a 13 días.

En la posición 3 se retiraba el enco-frado interior por medio de barras detiro “Dywidag”. Previamente habíansido bajados los paneles del encofran-do, con los gatos hidráulicos incorpora-dos en el propio encofrado. Para larodadura había unas estructuras metáli-cas con rodillos de apoyo y guiado, que

Fig 17: Vista general de posiciones del tramo y detalle de traslado de encofrado interior.Fig 17: General view of span positions and detail of moving the inner formwork.

Fig 18: Vista de la estructura metálica en posición 5 y montaje de la ferralla sobre tablero.Fig 18: View of the steel structure at position 5 and assembly of reinforcement on the slab.



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se abatían durante el movimiento entreposiciones para evitar interferencias.Simultáneamente a la operación ante-rior se inyectaban los tendones. Se eje-cutaba un tratamiento de agua a presióna 900 bar a las superficies de los caje-tines de postensado, al objeto de garan-tizar una buena superficie de contacto yel cumplimiento de los ensayos de“pull-out” prescritos. Se procedía alrelleno de los cajetines con mortero.También se ejecutaban taladros en lamediana, que servirían como aloja-miento de los anclajes de las proteccio-nes antichoque, y taladros en la parteinferior para la electrificación de lacatenaria. En esta posición el tramopermanecía de 10 a 12 días.

Las posiciones 2 y 1 eran las zonas deacopio previas al embarque. En ellas serealizaban los últimos retoques a lostableros.

8. HORMIGONADO DE LASLOSAS DE TABLERO

El proceso de hormigonado era unaoperación continua de duración entre 35a 40 horas con un rendimiento medio de35 a 40 m3/h. Al objeto de minimizar laposibilidad de una “junta fría” y basadoen un análisis de riesgos, se desarrolla-ron e implantaron planes de contingen-cia para dar respuesta a cualquier situa-ción que pudiera presentarse duranteeste proceso. Como consecuencia deellos, cada instalación tenía su “reserva”si el tiempo de respuesta para resolver ladisfunción excedía al admisible. Porejemplo, había una segunda planta dehormigón sólo por si fallaba la primera,grupos electrógenos de emergencia, un

sistema alternativo al transporte auto-mático de hormigón, repuestos de todoslos componentes, etc. Se definió quedebía ejecutarse una junta fría cuando elflujo de hormigón en una sección seinterrumpiese por un periodo superior auna hora.

Los silos de los componentes delhormigón: áridos, cemento, microsílicey aditivos, estaban dimensionados parauna capacidad mínima de un vano(alrededor de 1500 m3). Previamente alhormigonado, se comprobaba tanto lacantidad como la temperatura delmaterial almacenado, al igual quetodos los elementos o instalacionesprincipales y de contingencia queintervenían en el hormigonado. Lastemperaturas de los componentes delhormigón, en todas y cada una de lasfases, se monitorizaban y se registra-ban en un ordenador. La temperaturaprevisible de la masa de hormigón, a lasalida de la planta de hormigón, nodebía exceder en verano de los 20 ºC,incorporando el aporte calórico de laamasadora y otros. Función de estaestimación se regulaba el proceso deenfriamiento de los componentes o elde climatización de la nave.

Los áridos eran graníticos y provení-an de la provincia de Madrid, de las can-teras de la Pola para los tamaños 2-6, 6-12 y 12-25 mm y de la cantera deJaramasa para la arena 0-2 mm. Loslotes una vez aprobados eran lavados yse depositaban en contenedores queeran precintados. Eran transportadospor ferrocarril hasta la estación delPuerto de Santa María y mediantecamiones plataforma a las instalacionesde fabricación en Cádiz.

At position 3 the interior formworkwas removed with “Dywidag”-type pullbars. The formwork panels had pre-viously been taken down with thehydraulic jacks built into the formworkitself. For the rolling, steel structureswere used with support rollers and gui-des, which were withdrawn duringmovements between positions to avoidany interference. At the same time asthis operation was being carried out,the tendons were injected. Water at apressure of 900 bars was applied to thesurfaces of the prestressing anchorboxes in order to ensure an adequatecontact surface and comply with thecompulsory pull-out tests. The boxeswere then filled with mortar. The centralreservation was also drilled to housethe anchorages for the crash barriers,with holes also being drilled on the bot-tom for the electrification of the railwayline. The section remained at this posi-tion for 10-12 days.

Positions 2 and 1 were the stockpileareas prior to shipment, where any finalmodifications were made to the spans.

8. CONCRETE-POURING FORTHE DECK SLABS

The concrete-pouring process was acontinuous operation lasting 35-40hours, with an average performancerate of 35-40 m3 per hour. In order tominimise the possibility of any “coldjoints” and based on the risk-analysiswork carried out, contingency planswere developed and implemented inorder to be able to respond to any situa-tion that might arise during this pro-cess. As a result, each facility had itsown backup if the response time to solve

Fig 19: Vista del tramo hormigonado en posición 3 y dos tramos embarcados en la pontona.Fig 19: View of the concreted span at position 3 and two spans embarked on the pontoon.

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any malfunction exceeded the accepta-ble limit. These contingencies includeda second concrete plant to be used onlyif the first failed, emergency powergenerators, an alternative to the auto-matic concrete-transport system, sparesfor all components, etc. It was definedthat a cold joint should be carried out ifthe concrete flow for a span was inte-rrupted for longer than one hour.

The silos for the concrete compo-nents, aggregate, cement, micro-silicaand additives, were sized for a minimumcapacity of one span (about 1500 m3).Before the concrete was mixed, both thequantity and temperature of the storedmaterials were checked, as were all theitems or main and backup facilitiesinvolved in the concrete-mixing process.

The temperatures of the concretecomponents during all the stages weremonitored and recorded by a computer.The forecast temperature of the concre-te mass on exiting the concrete plantwas not to exceed 20ºC in summer,including the heat supply of the mixerand others. The process for cooling thecomponents or air-conditioning theshed was regulated based on this esti-mate.

The aggregate used was granite origi-nating from the province of Madrid,from the Pola quarries for the 2-6, 6-12and 12-25 mm sizes and from the Jara-masa quarry for the 0-2 mm sand. Onceapproved, the lots were washed, deposi-ted in sealed containers, and transpor-ted by rail to Puerto de Santa Maríastation and from there by platformtrucks to the manufacturing facilities inCadiz.

The containers were unloaded intofour main silos with heat insulation, onefor each size, with a total capacity of3000 tonnes, equivalent to cover theconcrete-mixing needs for one span.Depending on the temperature of theaggregate upon delivery and that fore-cast for the day the concrete was to bemixed, the aggregate was cooled withliquid nitrogen in an initial cryogenictreatment. Either of the two plants couldbe fed equally from the main silos byusing a rotary conveyor belt. Computersystems were used to ensure that the fee-ding between the different silos was onlycarried out with identical granule sizes.Upon arrival, the material was contro-lled with presence sensors and theaggregate was re-cooled (a techniquethat was found to work best if carriedout a maximum of one hour before thematerial was used), thereby minimisinglosses through energy dissipation.

The cement, with a low alkali content,chromate-free and with a special sealidentifying it as having been manufactu-red as “Öresund type”, came from theValenciana de Cementos factory in SanVicente de Raspeig (Alicante) and wastransported by sea to silos at the Port ofCadiz. Upon arrival at the Cadiz facili-ties, it was unloaded into two 250-tonnesilos. For the transfer of the cement fromthese main silos to those at the plants, acomputer-controlled cryogenic treat-ment was used, which cooled it to theambient temperature. A cooling plantwas used to cool the water used for themanufacture of the concrete to 4ºC.

The two concrete plants used were ofthe Skako type, with a capacity of 60 m3

per hour, with a 2-cubic-metre reversevertical-axle mixer. They had four hop-

La descarga de los contenedores serealizaba en cuatro silos principales conaislamiento térmico, uno para cada unode los tamaños, con una capacidad totalde 3000 t, equivalentes a las necesida-des para el hormigonado de un tablero.Dependiendo de la temperatura de losáridos a la recepción y la prevista el díade hormigonado, se enfriaban los áridosmediante nitrógeno líquido en un pri-mer tratamiento criogénico. Desde lossilos principales se podía alimentarindistintamente cualquiera de las dosplantas mediante una cinta móvil girato-ria. Por medios informáticos se garanti-zaba que la alimentación entre los silossólo se realizaba con granulometríasidénticas. A la llegada del material, con-trolado mediante sensores de presencia,se le confería al árido un segundo trata-miento criogénico, el cual presentabamejor rendimiento al hacerse comomáximo una hora antes del empleo dematerial, minimizándose con ello laspérdidas por disipación de energía.

El cemento, de bajo contenido enálcalis, sin cromatos y con sello especialde fabricación “tipo Öresund”, proveníade la factoría de Valenciana de Cemen-tos en San Vicente de Raspeig (Alican-te), transportándose en barco a unossilos situados en el Puerto de Cádiz. Ala llegada a las instalaciones de Cádiz sedescargaba en dos silos de 250 t decapacidad cada uno. En el trasvase delcemento desde éstos silos principales alos de las plantas, se le aplicaba un tra-tamiento criogénico informatizado parareducir su temperatura hasta la delambiente. El agua empleada en la fabri-cación del hormigón se enfriaba pormedio de una planta enfriadora hasta los4 ºC.

Fig 20: Vista general y de detalle del hormigonado de la losa mediante el puente repartidor.Fig 20: General view and detail of concreting of the slab using the distribution bridge.



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El hormigonado del tablero se realiza-ba en el interior de la nave climatizada.El transporte del hormigón se hacíamediante un sistema de vagonetas auto-matizadas que recorrían el caminodesde la planta hasta su punto de verti-do dentro de la nave, en un puente dedistribución que repartía el hormigón entongadas. Simultáneamente el hormi-gón estaba siendo ensayado. Cada vago-neta llevaba un semáforo con luz amari-lla encendida para indicarlo. Si elresultado era aceptable el semáforocambiaba a luz verde y la vagoneta des-cargaba en el puente. Si no lo era, la luzcambiaba a roja y automáticamente lavagoneta pasaba sobre el puente sin des-cargar y vertía en el exterior en unatolva especial de rechazos.

El reparto del hormigón se realizabaen fases:

– Bordillos extremos y conexión conla estructura metálica en tongadasde 0,40 m.

– Bordillos extremos y seccióntransversal completa en calles de0,70 m de ancho.

– Última tongada (tercera) en bordi-llos.

En cada una de las fases se realizabauna vibración manual. En los bordillosy para reducir las burbujas en la super-ficie, se ejecutaba una vibración adosa-da a los encofrados.

La terminación de la superficie serealizaba con una máquina que nivelabay confería el grado de rugosidad reque-rido. Por detrás de esta máquina habíaun puente de fratasado manual que teníacomo misión corregir cualquier desper-fecto que pudiera dejar la máquina auto-

Las dos plantas de hormigón eran tipoSKAKO, de 60 m3/h de capacidad, conamasadora de eje vertical contracorrien-te de 2 m3. Disponían de cuatro tolvasde 30 m3 de capacidad, 2 silos decemento de 85 t y uno de “slurry” demicrosílice de 40 t. El modelo elegidogarantizaba una tolerancia de pesadamuy estricta y una excelente homoge-neidad de la amasada. Había tres cáma-ras de video estratégicamente coloca-das, una de ellas en el interior de laamasadora. El “slurry” empleado, 50%microsílice y 50% agua, provenía deRotterdan (Países Bajos) con materiaprima de Noruega. Durante su almace-namiento en las plantas de hormigón seagitaba permanentemente al objeto degarantizar la homogeneidad prescrita.

Seleccionada la planta que iba a ini-ciar el hormigonado, se recargaban sussilos secundarios aplicando el trata-miento criogénico requerido, función delas condiciones ambientales y de lastemperaturas de tratamientos anteriores.Realizada la amasada de 2 m3 se des-cargaba la misma en una vagoneta a lavez que se tomaban muestras.

El hormigón de las muestras era ensa-yado en el laboratorio secundario próxi-mo a las plantas. Aire ocluido, cono,temperaturas y densidad eran ensayadosy registrados. Si en algún parámetro loslímites prescritos eran excedidos, la ama-sada era rechazada directamente desde ellaboratorio mediante un PC, que trans-mitía la señal a la vagoneta antes de serdescargada. Los ensayos reseñados serealizaban al principio en todas las ama-sadas (control al 100%). Si los resultadoseran todos positivos se iba reduciendo elvolumen de ensayos hasta un mínimo del30 % de las amasadas.

pers with a capacity of 30 m3, two 85-tonne cement silos and one 40-tonnemicrosilica-slurry silo. The model cho-sen guaranteed a very strict weighingtolerance and an excellently even-textu-red mix. Three video cameras were stra-tegically placed, one of them inside themixer. The slurry used, 50% micro-sili-ca and 50% water, came from Rotter-dam (Netherlands) with raw materialfrom Norway. While being stored at theconcrete plants, it was continuously sti-rred in order to comply with the even-ness requirements.

After the plant that was to beginmixing the concrete was selected, itssecondary silos were reloaded, applyingthe required cryogenic treatment accor-ding to the environmental conditionsand the temperatures of the previoustreatments. After 2 m3 had been mixed,it was unloaded into a skip and sampleswere taken.

The concrete sampled was tested inthe secondary laboratory located nearthe plants. The entrained air, cone, tem-perature and density were essayed andrecorded. If the compulsory limits wereexceeded for any parameter, the corres-ponding mix was rejected directly fromthe lab via a PC, which transmitted thesignal to the skip before it was unloa-ded. At first, these tests were performedon all the mixes made (100% control). Ifthe results were all positive, the volumeof tests was reduced down to a minimumof 30% of the mixes.

The concrete-pouring for the deckslab was carried out inside the air-con-ditioned shed. The concrete was trans-ported by a system of automated skipsrunning from the plant to the pouring

Fig 21: Vistas de la losa terminada después del hormigonado con y sin la protección.Fig 21: Views of the finished slab alter concreting with and without protection.

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point inside the shed, on a distributionbridge that spread the concrete inlayers. While this was being done, theconcrete was being tested. Each truckhad a yellow light to indicate its status.If the result of the test was satisfactory,the light changed to green and the skippoured its content on the hopper of thebridge. If the test result was unsatisfac-tory failed, the light changed to red andthe skip automatically passed over thebridge without unloading, pouring itsconcrete into a special rejects hopperlocated outside.

The spreading of the concrete wascarried out in stages:

– Kerb edges and joints with the steelstructure in 0.40-metre layers

– Kerb edges and full cross-sectionin lanes 0.70-metres wide

– Top (third) layer on kerbs

The concrete was manually vibratedduring each of the stages. At the edgesand to reduce surface bubbles, vibrationwas carried out with vibrators on theformwork.

The surface was finished with amachine that levelled the concrete andafforded the appropriate degree ofroughness. Behind this machine therewas a manual float bridge to correctany defect that might have been left bythe automatic machine, place heat sen-sors on the surface and fit the plasticsheeting for curing, which had to bedone before the evaporation limit(0.5 kg/m2) was reached. In parallel tothe concrete-pouring process, the form-work was removed from the edges after12 hours. Every 12 hours the concrete-mixing plant was changed and all partswere cleaned in a time not exceeding15 minutes.

In order to comply with the conditio-ning factors imposed by the specifica-tion of not exceeding a temperature of60ºC for concrete during setting, and toeliminate any risk of cracking, it wasnecessary to air-condition the concrete-placing shed in order to ensure that thetemperature inside did not exceed 20ºCon the hottest day forecast. Facilitieswere designed that consisted of thefollowing basic elements:

– 3 water coolers with air condensa-tion with 651 kW of cooling power

and a water flow rate of 31 litresper second. The outlet temperatureof the water was 6ºC.

– 28 air-conditioning units with anair flow of 11000 cubic metres perhour and ten blower nozzles foreach of them. Networks of waterpipes and air ducts.

– Computerised instruments andcontrol for all processes

9. CHARACTERISTICS OF THECONCRETE FOR THE DECK

SLABS

9.1. Overview

The objective was to achieve high-performance concrete that would lastover 100 years in a particularly harshclimate. As generic characteristics theconcrete had to be free of any risk ofaggregate-alkali reactions, withstandthe freezing and thawing cycles, have aminimum compression strength of50 MPa and prevent penetration bychlorides. In order to achieve thesegoals, the works specifications imposedvery strict restrictions on the materialsused, the production process and theproperties of the fresh and hardenedconcrete. Full-scale testing of the entireprocess before the construction of thedeck slabs was also required as a com-pulsory condition.

Since some of the tests took a longtime to perform and there was notenough time to remedy the situation ifthe process chosen was not the correctone, it was necessary to perform testingin parallel for a large number of diffe-rent materials and their combinations indifferent mixes in order to ensure that atleast one was acceptable. Moreover,only the search and collection of the bigquantity of foreign applicable standardsand to obtain them in English languagewas a long and arduous work. Once thematerials to be used for the concretehad been selected, a testing processbegan, which would last over a year, totest the mix designs in the form of bothfresh and hardened concrete, as well asthe characteristics of the hardening pro-cess itself.

mática, colocación de termo-sensoresde superficie y colocación de los plásti-cos de curado, que debían ser colocadosantes de llegar al grado de evaporaciónlímite (0,5 kg/m2). Paralelamente alproceso de hormigonado se quitaban,después de 12 h, los encofrados de losbordillos. Cada 12 h se cambiaba deplanta de hormigonado y se realizaba lalimpieza de todos los elementos duranteun tiempo no superior a los 15 min.

Para cumplir con los condicionantesimpuestos por la especificación de nosuperar la temperatura del hormigóndurante su fraguado los 60 ºC, y paragarantizar que no existía riesgo de fisu-ración, era preciso climatizar la nave dehormigonado para mantener dentro deella una temperatura máxima de 20 ºCel día más caluroso previsto. Se diseña-ron unas instalaciones que básicamenteconstaban de los elementos que siguen:

– 3 enfriadoras de agua con conden-sación por aire de 651 kW depotencia frigorífica y un caudal deagua de 31 l/s. La temperatura desalida del agua era de 6 ºC.

– 28 climatizadores con un caudal deaire de 11000 m3/h y 10 toberas desoplado por cada uno de ellos.Redes de tuberías y conductos deagua y aire.

– Instrumentación y control infor-mático de todos los procesos.

9. CARACTERÍSTICAS DEL HORMIGÓN

DE LAS LOSAS DE TABLERO

9.1. Generalidades

El objetivo era conseguir un hormi-gón de altas prestaciones con una dura-bilidad superior a 100 años en un climaespecialmente duro. Como característi-cas genéricas se requería un hormigónsin posibilidad de reacción árido-álcali,que resistiera los ciclos de hielo-deshie-lo, que poseyera una resistencia mínimaa compresión de 50 MPa y que impi-diera la penetración de cloruros. Paraalcanzar estos objetivos la especifica-ción de la obra imponía unos requisitosmuy estrictos a los materiales constitu-yentes, al proceso de producción y a laspropiedades del hormigón fresco y



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endurecido. Además exigía demostrarmediante ensayos completos de todo elproceso a escala real y previamente a laconstrucción de los tableros, que secumplía todo lo exigido. Como algunosensayos eran de muy larga duración yno había tiempo para rectificar si el pro-ceso elegido no era correcto, hubo queensayar en paralelo gran número demateriales diferentes y sus combinacio-nes con diferentes mezclas para asegu-rar que al menos una era aceptable.Además, sólo la búsqueda y recopila-ción de la elevada cantidad de normasaplicables extranjeras y su obtención enidioma inglés fue larga y laboriosa.Seleccionados los materiales constitu-yentes del hormigón, se inició un proce-so de ensayos, de más de un año deduración para distintos diseños de mez-cla, tanto del hormigón fresco como delhormigón endurecido, así como de lascaracterísticas del propio proceso deendurecimiento.

9.2. Propiedades que se exigían a losmateriales constituyentes delhormigón

Los materiales constituyentes del hor-migón debían satisfacer las propiedadessiguientes:

Cemento: Se permitía exclusivamen-te cemento tipo Portland CEM I 42.5 oCEM I 52.5 de acuerdo con la normaENV 197-1 con algunos requisitos adi-cionales: A3C < 5%, MgO < 3%, álcalistotales < 0,6%, cromato soluble < 2,0mg/kg, variación de finura Blaine < 200cm2/g, variación del valor medio de seisensayos consecutivos de resistencia acompresión < 4 MPa y variación delcalor total de hidratación < 20 kJ/kg.

Microsílice: Debía cumplir los requi-sitos previstos en la norma ENV-197-1,aún siendo su proporción inferior al 5%del peso de cemento, con algunos requi-sitos adicionales: SO3 < 2%, MgO <5%, NaO libre equivalente < 1%, cloru-ros < 0,1%, cal libre < 1%, Si libre <0,4% y variación de la densidad aparen-te seca < 50 kg/m3.

Cenizas volantes: No se permitía suuso.

Agua: Debía ser suministrada por unared de agua potable, cumpliendo los

requisitos establecidos por el MinisterioDanés de Medio Ambiente, limitándoseel contenido máximo de cloruros a 600mg/l de acuerdo con la norma DS 249.

Aditivos: Debían cumplir los requisi-tos de las normas prEN 934-2 y prEN934-6.

Árido grueso: Se definía como talaquel en el que la mayor parte de laspartículas tenían diámetros superiores a2 mm. Debían proceder del machaqueode rocas sanas sin sustancias degrada-bles. Debían cumplir una serie de requi-sitos adicionales: tamaño máximo < 32mm, partículas de tamaño inferior a0,063 mm < 1%, variación de la canti-dad de material que pasa por la malla de4 mm y de la malla mitad del tamañomáximo < 5%, ausencia de impurezasorgánicas, contenido de pirita, pirrotina yarcilla determinado por petrografía < 1%,absorción < 1%, retracción de secado< 0,05%, expansión en probetas de hor-migón después de 52 semanas < 0,04% yexpansión en probetas de mortero des-pués de 2 semanas < 0,1%.

Árido fino: Se entendía por tal aquelque su tamaño máximo era inferior a 2mm. También se exigían requisitosespecíficos: partículas de tamaño infe-rior a 0,063 mm < 3%, variación de lacantidad de material que pasa por eltamiz de 0,25 mm < 5%, ausencia deimpurezas orgánicas, retracción desecado < 0,05% y expansión en probe-tas de mortero después de 20 semanas<0,05%.

Todas estas condiciones habían sidofijadas por una comisión de expertosanalizando ensayos y experiencias deobras anteriores en ambientes similares.

9.3. Diseño de la dosificación delhormigón

El diseño de la dosificación del hor-migón debía cumplir con los siguientesrequisitos referidos a las cantidadesrealmente dosificadas:

– Máxima relación agua - cemento:0,4.

– Mínimo contenido de cemento:325 kg/m3

– Máximo contenido de microsílice:5% del peso total de cemento+microsílice.

9.2. Properties required of thematerials used to make the concrete

The appropriate materials for theconcrete had to satisfy the followingproperties:

Cement: Only Portland type CEM I42.5 or CEM I 52.5 cement was allowedto be used, according the EMV 197-1standard, with certain additional cha-racteristics: A3C < 5%, MgO < 3%,total alkalis < 0,6%, soluble chromate< 2,0 mg/kg, Blaine finesses variation< 200 cm2/g, variation of mean value ofsix consecutive tests of compressivestrength < 4 MPa and variation of totalhydration heat < 20 kJ/kg.

Microsilica: To comply with therequirements set out under the ENV-197-1 standard, although with the pro-portion to be under 5% of the weight ofthe cement, with certain additionalrequirements: SO3 < 2%, MgO < 5%,equivalent free NaO < 1%, chlorides <0,1%, free CaO < 1%, free Si < 0,4%and variation of the apparent dry den-sity < 50 kg/m3.

Fly ash: Not allowed to be used.

Water: To be supplied by a drinking-water network, complying with require-ments fixed by the Danish Ministry ofthe Environment, with the maximumchloride content limited to 600 mg/l,according the DS 249 standard.

Additives: To comply with the require-ments set out in the prEN 934-2 andprEN 934-6 standards.

Coarse aggregate: Defined as such isaggregate in which most of the particlesare over 2 mm in diameter. To be obtai-ned by crushing healthy rocks with nodegradable substances. A number ofother requirements also had to be met:maximum size < 32 mm, particles ofsize less than 0,063 mm < 1%, variationof the material quantity that passthrough a 4 mm sieve and a sieve of halfof the maximum size < 5%, absence oforganic impurities, pyrite, pyrrotine andclay content determined by petrography< 1%, absorption < 1%, shrinkage ofdrying < 0,05%, expansion measuredon concrete specimens after 52 weeks <0,04% and expansion measured onmortar specimens after 2 weeks <0,1%.

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Fine aggregate: Defined as such isaggregate in which the maximum size isunder 2 mm. Certain specific require-ments also had to be met: particles ofsize less than 0,063 mm < 3%, variationof the material quantity that passthrough a 0,25 mm sieve < 5%, absenceof organic impurities, shrinkage ofdrying < 0,05%, and expansion measu-red on mortar specimens after 20 weeks<0,05%.

All these conditions had been fixed bya committee of experts, having analysedtests and experiences from earlier worksin similar environments.

9.3. Design of the concrete mix

The design of the concrete mix had tocomply with the following requirements,which applied to the actual quantitiesused:

– Maximum water-cement ratio: 0.4

– Minimum cement content:325 kg/m3

– Maximum microsilica content: 5%of the total weight of cement +microsilica

– Minimum cement + microsilicacontent: 340 kg/m3

– Maximum chlorine-ion content:under 0.1% of the cement + micro-silica content

– Maximum Na2O content: equiva-lent to under 3 kg/m3 for a mortarcontent of 60%

9.4. Properties demanded for freshconcrete

The following properties had to besatisfied by the fresh concrete:

– Entrained-air content such that,being within the limits of 9.5% infresh concrete and 3% in hardenedconcrete, it would enable properresistance to ice and to freezingand thawing cycles to be achieved,the alter being measured by “saltscaling” and “critical dilation”tests on test specimens of hardenedconcrete

– Control of entrained air measuredwith the aerometer by determining

the density of the fresh concrete

– Sufficient workability for properuse of the concrete on site, takinginto account the onsite systemsplanned, the ambient temperatureand that of the concrete

– Beginning of setting under 6 hours,unless exceptionally justified, anddemonstration by petrography ofthe quality of the internal structureof the concrete.

– No exudation

The Specifications required the studyof the stability of the entrained-air sys-tem for each of the mixes, varying themixing times, transport times, pumpingor other concrete-transport system, anddifferent vibration methods and times.They also required the fixing of a ratiofor the entrained-air content measuredimmediately after the mixing, transportand use on site of the fresh concrete,and once hardened, by pouring blocksat least 1 m3 in size in order for the con-tractor to establish the limits for thevalidity of the mix tested. The samestudy also had to be carried out for wor-kability and temperature.

9.5. Properties demanded for thehardening process

During the setting and hardening ofthe concrete it was required for themaximum temperatures and tractionstresses generated by the setting pro-cess, taking into account the process foruse on site, not to exceed certain admis-sible limits.

9.6. Properties required for hardenedconcrete

Two properties were required for thehardened concrete: resistance to com-pression measured in a 15x30 cm cylin-drical specimens specimen of over50 MPa, and an entrained air content ofover 3%, distributed in such a way as toenable mass-loss values to be obtained ofunder 0.3 kg/m2 as the average value offour test specimens and 0.5 kg/m2 as anindividual value, after 56 cycles of free-zing and thawing, and 1.0 kilograms/m2

after 112 cycles, per the SS 136244 teststandard, and the absence of an critical

– Mínimo contenido de cemento+microsílice: 340 kg/m3

– Máximo contenido de ion cloro:menor del 0,1% del contenido decemento+microsílice.

– Máximo contenido de Na2O: equi-valente menor de 3 kg/m3 para uncontenido de mortero del 60%.

9.4. Propiedades que se exigían al hormigón fresco

Las propiedades que debía satisfacerel hormigón fresco eran las siguientes:

– Contenido en aire ocluido tal que,estando comprendido entre el 9,5%en hormigón fresco y el 3% en hor-migón endurecido, permitieralograr una resistencia adecuada alhielo y a los ciclos de hielo-deshie-lo, medida ésta mediante los ensa-yos de “salt scaling” y “criticaldilation” sobre probetas de hormi-gón endurecido.

– Control del aire ocluido medidocon el aerómetro mediante ladeterminación de la densidad delhormigón fresco.

– Trabajabilidad suficiente para unaadecuada puesta en obra del hor-migón, habida cuenta de los siste-mas de puesta en obra previstos, yteniendo en cuenta la temperaturaambiente y del hormigón.

– Inicio de fraguado inferior a 6horas, salvo justificación especial,y demostración mediante petrogra-fías de la calidad de la estructurainterna del hormigón.

– Ausencia de exudación.

El Pliego de Condiciones exigía elestudio de la estabilidad del sistema deaire ocluido, para cada una de las mez-clas, variando los tiempos de amasado,los tiempos de transporte, el bombeo uotro sistema de transporte del hormi-gón, y distintos métodos de vibrado ytiempos del mismo. También requería elestablecimiento de una relación entre elcontenido de aire ocluido medido inme-diatamente después del amasado, deltransporte y de la puesta en obra delhormigón fresco, y una vez endurecido,mediante el hormigonado de bloques de



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al menos 1 m3, para que el contratistaestableciera los límites de validez de lamezcla ensayada. El mismo estudiodebía hacerse para la trabajabilidad y latemperatura.

9.5. Propiedades que se exigían alproceso de endurecimiento

Durante el fraguado y el endureci-miento del hormigón se exigía, teniendoen cuenta el proceso de puesta en obra,que las temperaturas máximas y las ten-siones de tracción generadas por el pro-ceso de fraguado no superasen unosdeterminados límites admisibles.

9.6. Propiedades que se exigían alhormigón endurecido

Las propiedades que se exigían alhormigón endurecido eran dos, unaresistencia a compresión medida en pro-beta cilíndrica de 15x30 cm superior a50 MPa, y un contenido de aire ocluidosuperior al 3%, con una distribución talque permitiera obtener unos valores depérdida de masa menores a 0,3 kg/m2

en valor medio de cuatro probetas y 0,5kg/m2 como valor individual, despuésde 56 ciclos de hielo-deshielo, y 1,0kg/m2 después de 112 ciclos, según lanorma de ensayo SS 136244, y la ausen-cia de dilatación crítica en probetasensayadas a 3, 8, 12, 16, 20 y 24 sema-nas de edad, de acuerdo con la normaASTM C 671 modificada.

Los ensayos de pérdida de masa, “saltscaling”, debían superarse tanto por lasprobetas tomadas en laboratorio comopor los testigos extraídos de los bloquesde 1 m3 elaborados durante el estudiode las propiedades del hormigón fresco.

Además de las condiciones anterio-res, el Pliego exigía la determinación dela permeabilidad a los cloruros del hor-migón endurecido, mediante las normasde ensayo ASTM C 1202 y APM 302,sobre testigos extraídos desde los seismeses de madurez en adelante, la deter-minación de la densidad del hormigónendurecido y el estudio petrográfico delhormigón, este último, tanto para deter-minar la calidad del aire ocluido, comola de la estructura interna del hormigón,con el fin de establecer las correlacio-nes necesarias para asegurar un control

del mismo durante la fase de produc-ción, sin necesidad de realizar continua-mente ensayos de larga duración.

9.7. Desarrollo de la fase de ensayosprevios

Las exigencias del Pliego de Condi-ciones eran de gran complejidad: requi-sitos exigidos tanto a los materialesconstituyentes del hormigón, como alhormigón en sí mismo, altas exigenciasde calidad, exigencia de autocontrol detodos los materiales, aplicación de laISO 9000 a todos los suministros, obli-gación de realizar los ensayos en labo-ratorios acreditados en dichos ensayos ytrabajando de acuerdo con la EN 45001,aplicación de normas extranjeras entodos los ensayos, algunas de ellas decarácter provisional, larga duración dealguno de los ensayos en los que no setenía la experiencia necesaria para ase-gurar su resultado positivo, etc. Estascondiciones obligaron ya desde la fasede la oferta a iniciar los primeros estu-dios de idoneidad de materiales consti-tuyentes y a evaluar distintas centralesde hormigonado capaces de satisfacerlas demandas de calidad exigidas.

Teniendo en cuenta las fechas deadjudicación de obra, la duración de losensayos y la fecha en que debía comen-zarse la producción para cumplir conlos plazos impuestos por el cliente, noquedaba holgura alguna para desarrollarla fase de ensayos previos de una únicamezcla y corregirla si en algún ensayono se alcanzaban los límites estableci-dos. Se optó entonces por estudiar enparalelo varias soluciones, tanto paralos áridos como para el cemento y eldiseño de mezcla en sí mismo. Esta fasede ensayos previos tuvo una duraciónsuperior a los 15 meses, donde se debiódemostrar que se satisfacían las exigen-tes especificaciones del Pliego descritasen los apartados anteriores.

9.8. Dosificación del hormigón

Después de la fase de ensayos previosse llegó a la siguiente dosificación delhormigón:

– Cemento 380 kg/m3

– Microsílice (“slurry”) 29 kg/m3

– Agua 139 kg/m3

dilation in test specimens essayed at 3, 8,12, 16, 20 and 24 weeks of age, accor-ding the modified ASTM C 671 standard.

The mass-loss, salt-scaling tests the-refore had to be passed by the test spe-cimens sampled in the laboratory andby the samples taken from the 1-cubic-metre blocks made during the study ofthe properties of the fresh concrete.

In addition to the requirements des-cribed above, the Specifications requi-red the measurement of the permeabilityof the hardened concrete to chlorides,per the ASTM C 1202 and APM 302 teststandards, using samples taken after sixmonths and subsequently, measurementof the density of the hardened concreteand the petrography study of the con-crete, to measure the quality of both theentrained air and the internal structureof the concrete, in order to establish thenecessary correlations to assure propercontrol during the production stage,with no need to continuously performlong-lasting tests.

9.7. Development of the advance test phase

The requirements in the Specifica-tions were extremely complex, require-ments demanded of both the materialsused as components of the concrete andthe concrete itself; high qualitydemands; a demand for the self-monito-ring of all the materials; the applicationof the ISO 9000 standard to all sup-plies; the obligation to perform testsonly in laboratories approved for suchtesting and working in accordance withthe EN 45001 standard; the applicationof foreign standards to all the tests;some of which were provisional; and thelong duration of some of the tests, inwhich there was insufficient experienceto ensure that the results would be posi-tive; among others. These conditionsmeant that from the tender stage studieshad to be carried out of the suitability ofcomponent materials and different con-crete-mixing plants assessed to verifywhether they would satisfy the qualityrequirements imposed.

Given the dates of the contract award,the duration of the tests and the datewhen production had begin if theclient’s deadlines were to be met, therewas no leeway left for an advance test

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phase of a single mix and no time forany corrections to be made if any testfailed to achieve the established limits.It was therefore decided to study severalsolutions in parallel, for the aggregate,the cement and for the design of the mixitself. This advance test phase lastedover 15 months in order to demonstratethat the demanding specifications setout in the Specifications (see above)had been met.

9.8. Concrete mix

After the advance test phase the con-crete mix was designed with the follo-wing ingredients:

– Cement: 380 kg/m3

– Microsilica (“slurry”): 29 kg/m3

– Water: 139 kg/m3

– Plasticising agent: 0.76 kg/m3

– Fluxing agent: 7.9 kg/m3

– Air-entraining agent: 0.45 kg/m3

– Sand 0-2 mm: 624 kg/m3

– Aggregate 2-6 mm: 137 kg/m3



9.9. Results of the concrete tests

The granule-size curve for the mixdefined above fell within the optimalarea according to the DIN 1045 stan-dard. The equivalent water-cement ratiowas 0.34, while the water-binder ratiowas 0.353. The alkali content was2.6 kg/m3, while the chloride contentwas 0.06% of the weight of the binder.The air content was 6% with a finalmixing time of 60 seconds and total of115 seconds. The percentage of air bub-bles under a 2 mm was 3.6% with a spe-cific surface of 29.5 mm-1 and a spacingfactor of 0.14 mm. The stability of theentrained-air system was not affected byvariations in the mixing time, tests werecarried out with mixing times of 45, 60and 90 seconds, remaining stableduring setting. However, it was verysensitive to the type and duration of thevibration.

The density of the fresh concrete was2.34 kg/m3. Its consistency at the outletmeasured in a 15-centimetre Abramscone presented perfect dispersion of themass of both the microsilica and thecement. Setting began after 412 minutesand ended after 422 minutes.

Resistance to compression wasaround 60 MPa, the elasticity modulewas 34.5 GPa and resistance to tractionwas 4.9 MPa. Insofar as resistance toice was concerned, the mass loss valuewas around 100 g after 56 days, both intest specimens and in samples, and330 g after 112 days. The critical-dila-tion value did not exceed 40 micro-deformations, representing less than50% of the breakage deformation of theconcrete to traction. The values for per-meability to chlorides were around425 culombs and the diffusivity-to-chlo-rides coefficient was 2.31•10-12 m2/s.The heat generated during the harde-ning process was 305 kilojoules perkilogram.

The performance of the test, both inthe advance stage and when monitoringthe construction of the deck slabs, wascoordinated and controlled by GEOCI-SA and supervised by Dragados Off-shore. It was mostly carried out in alaboratory built specially on the site byGEOCISA. Certain special tests wereperformed in off-site laboratories,Dansk Beton Teknic (DBT, Denmark)helped with the petrography studies andthe analysis of the entrained air in theconcrete; SP (Sweden) performed thecritical-dilation tests and helped withthe tests on the resistance to freezingand thawing (salt scaling); and theEduardo Torroja Institute (Spain) per-formed the tests on the permeability tochlorides and helped equip the site forthe testing of creep and shrinkage.

10. CONCRETECHARACTERISATION AND CONTROL TESTS

10.1. Overview

The concrete of the deck slabs wouldhave to withstand an extremely aggres-sive environment during a scheduledworking life of 100 years. For this rea-son, the specifications insisted on suchaspects as the reactivity of the aggrega-

– Plastificante 0.76 kg/m3

– Fluidificante 7.9 kg/m3

– Aireante 0.45 kg/m3

– Arena 0-2 mm 624 kg/m3

– Árido 2-6 mm 137 kg/m3

– Árido 6-12 mm 438 kg/m3

– Árido 12-32 mm 564 kg/m3

9.9. Resultado de los ensayos del hormigón

La curva granulométrica de la dosifi-cación definida anteriormente se situa-ba en la zona óptima según la normaDIN 1045. La relación agua-cementoequivalente era de 0,34, mientras que larelación agua-conglomerante era de0,353. El contenido de álcalis era de 2,6kg/m3, mientras que el contenido encloruros era del 0,06% sobre el peso deconglomerante. El contenido de aire eradel 6% con un tiempo final de amasadode 60 s y total de 115 s. El porcentajede aire de dimensión inferior a 2 mmera del 3,6% con una superficie especí-fica de 29,5 mm-1 y un factor de espa-ciamiento de 0,14 mm. La estabilidaddel sistema de aire ocluido no se veíaafectada por la variación del tiempo deamasado, habiéndose ensayado con 45,60 y 90 s, conservándose establedurante el fraguado. Sin embargo eramuy sensible al tipo y duración delvibrado.

La densidad del hormigón fresco erade 2,34 kg/m3. Su consistencia a lasalida de amasadora medida en cono deAbrams de 15 cm, con una dispersiónperfecta en la masa tanto de la microsí-lice como del cemento. El inicio de fra-guado se producía a los 412 min y sufinal a los 422 min.

La resistencia a compresión se situabaalrededor de los 60 MPa, el módulo deelasticidad era de 34,5 GPa y la resis-tencia a la tracción de 4,9 MPa. Encuanto a la resistencia al hielo, el valorde la pérdida de masa se situaba entorno a 100 g a los 56 días, tanto enprobeta como en testigo, y en 330 g alos 112 días. El valor de la dilatacióncrítica no superaba las 40 micro-defor-maciones, lo que representaba menosdel 50% de la deformación de rotura delhormigón a tracción. Los valores de lapermeabilidad a los cloruros se situaban



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en el entorno de 425 culombs y el coe-ficiente de difusibilidad a los clorurosen 2,31•10-12 m2/s. En cuanto a las pro-piedades del proceso de endurecimientodestacar que el calor generado en elmismo era de 305 kJ/kg.

La realización de los ensayos, tantode la fase previa como el control duran-te la construcción de los tableros, fuecoordinada y controlada por GEOCISAy supervisada por DRAGADOS OFF-SHORE. Fue llevada a cabo en sumayor parte en un laboratorio especial-mente montado en obra por GEOCISA.Algunos ensayos especiales se realiza-ron en laboratorios fuera de la obra.Dansk Beton Teknic (DBT, Dinamarca)colaboró en los estudios petrográficos yen el análisis del aire ocluido en el hor-migón. SP (Suecia) realizó los ensayosde dilatación crítica y colaboró en losensayos de resistencia al hielo-deshielo(salt scaling). Finalmente, el InstitutoEduardo Torroja llevó a cabo los ensa-yos de permeabilidad a los cloruros ycolaboró en el equipamiento en obrapara el ensayo de fluencia y retracción.

10. ENSAYOS DECARACTERIZACIÓN

Y CONTROL DEL HORMIGÓN

10.1. Generalidades

El hormigón de las losas de los table-ros deberá soportar un ambiente muyagresivo durante una vida útil previstade 100 años. Por ello, las especificacio-nes insistían sobre aspectos como lareactividad de los áridos a los álcalis delcemento, la resistencia a la acción delhielo y la impermeabilidad frente a loscloruros. También exigían la modeliza-ción del hormigón a edad temprana conel fin de predecir el riesgo de fisuracióndel hormigón, por lo que fue precisoobtener experimentalmente las propie-dades del hormigón a edad tempranacomo datos de entrada del modelo.

El Pliego del proyecto hacía referen-cia directa a más de 100 normas deensayo para los materiales que, en sumayor parte, eran normas suecas ydanesas, lo que exigió elaborar un ele-vado número de procedimientos deensayo, la puesta a punto de un conjun-to de ensayos singulares de laboratorio,no usuales en obras aunque sean de gran

responsabilidad, y contar con la colabo-ración de otros laboratorios especializa-dos, españoles y extranjeros.

Los ensayos singulares de laboratoriose referían a los áridos empleados en lafabricación del hormigón (reactividad alos álcalis y petrografías), al hormigónendurecido (petrografías, aire ocluido,resistencia al hielo, permeabilidad a loscloruros) y a las características del hor-migón a edad temprana (desarrollo decalor, fluencia y retracción).

10.2. Reactividad de los áridos

Fue necesario verificar la reactividadpotencial de los áridos frente a los álca-lis del cemento, a pesar del empleo deun cemento bajo en álcalis. El estudio sellevó a cabo mediante ensayos acelera-dos de reactividad y estudios petrográfi-cos. Los ensayos de reactividad de lasarenas (0-2 mm) se realizaron de acuer-do con la norma danesa TI-B-51(85),evaluando la expansión de una probetaprismática de mortero de 40x40x160mm, fabricado con la arena a ensayar.Los ensayos de reactividad de los áridosgruesos (2-30 mm) se realizaronmediante el denominado ensayo suda-fricano, de acuerdo con la norma ASTMC 1260 (1994), midiendo la expansiónde probetas de mortero fabricadas conarena (0-5 mm) obtenida en el labora-torio mediante machaqueo de muestrasde árido grueso.

Estos ensayos de medida de la expan-sión de las probetas no eran adecuadospara el control durante la fase de pro-ducción y fabricación de los tablerosdebido a su duración. Por ello, el Pliegoexigía que se realizasen estudios petro-gráficos simultáneamente con los ensa-yos de expansión durante la fase deensayos previos. Posteriormente, y yaen producción, sólo se tenían que reali-zar estudios petrográficos, salvo que losmismos identificasen un mayor conteni-do de partículas potencialmente reacti-vas (sílice porosa, etc.) en cuyo caso eranecesario repetir los ensayos de expan-sividad.

El estudio petrográfico del árido fino(0/2mm) se realizó de acuerdo con lanorma danesa TI-B-52, para determinarla sílice porosa (calcedonia porosa ysílex-opalino poroso) mediante laobservación de una lámina delgada al

te to the alkalis in the cement, resistan-ce to ice action and impermeability tochlorides. They also required the mode-lling of the concrete at an early age inorder to predict the risk of cracking,making it necessary to obtain the pro-perties of the concrete at an early ageexperimentally as the input data for themodel.

The Specifications for the projectincluded direct references to over 100testing standards for materials, most ofwhich were Swedish and Danish stan-dards. This meant that a large numberof test procedures had to be drawn upand a set of special lab tests madeready, special in that they are not usualeven for works involving great responsi-bility, calling upon the collaboration ofother specialised laboratories, both inSpain and abroad.

The special lab tests referred to theaggregate used in the manufacture ofthe concrete (reactivity to alkalis andpetrographies), the hardened concrete(petrographies, entrained air, ice resis-tance, permeability to chlorides) andthe characteristics of the concrete at anearly age (development of heat, creepand shrinkage).

10.2. Reactivity of the aggregate

It was necessary to verify the poten-tial reactivity of the aggregate to alkalisin the cement, despite the fact that a lowalkalis cement was being used. Thestudy was carried out by performingaccelerated reactivity tests and petro-graphic studies. The reactivity tests forthe sand (0-2 mm) were performed inaccordance with the Danish standardTI-B-51(85), assessing the expansion ofa prismatic test specimens of mortar,40x40x160 mm, made with the sandbeing tested. The reactivity tests for thecoarse aggregate (2-30 mm) werecarried out by performing what isknown as the South African test, inaccordance with the ASTM C 1260standard (1994), measuring the expan-sion of test specimens of mortar madewith the sand (0-5 mm) obtained bycrushing coarse-aggregate samples inthe laboratory.

Owing to their duration, the tests tomeasure the expansion of the test speci-mens were not suitable for the produc-

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tion and manufacture of the deck slabs,so the Specifications required that petro-graphic studies should be performed atthe same time as the expansion testsduring the advance test stage. Duringproduction, it was then only necessary tocarry out petrographic studies, unlessthese studies revealed a higher contentof potentially reactive particles (poroussilica, etc.), in which case it would benecessary to repeat the expansion tests.

The petrographic study of the fineaggregate (0-2mm) was carried out inaccordance with the Danish standardTI-B-52 to measure the porous silica(porous chalcedony and porous opalinesilex) by observing a thin sheet underthe microscope. The petrographic studyof the coarse aggregate was carried outin accordance with the ASTM C-295standard, to identify the mineralogicalcomponents of the crushed aggregate,especially those that experience hadshown to be potentially reactive or alte-rable (sulphates, clays, some quartz,volcanic glass, etc.).

10.3. Petrographic studies of the concrete

The petrographic studies were carriedout with prepared samples of hardenedconcrete, enabling the components usedin its manufacture and its structure, thedistribution of the aggregate, the even-ness of the paste, etc., to be determined,by vacuum impregnation of samples ofconcrete with low-viscosity epoxy resin,to which a fluorescent colorant wasadded that penetrated any hollows,

cracks or porous areas. The macrosco-pic studies were supplemented by detai-led microscope studies, by observationof thin impregnated sheets under themicroscope in normal, polarised andUV light, in accordance with the Danishstandard TI-B-5.

10.4. Study of the entrained airin the concrete

The design of an ice-resistant concre-te requires a certain amount of entrai-ned air, in the form of small bubbles dis-tributed evenly and close together. Theparameters that provide information onthe quality of the entrained air in thisrespect are:

– The quantity of air formed by smallbubbles, under 2 mm and evenunder tenths of a millimetre

– The specific surface, which is rela-ted to the inverse of the averagediameter of the bubbles and is cal-culated for all those under 2 mm.The desirable values are over25 mm-1, corresponding to averagediameters of under 0.12 mm

– The spacing factor, which is a valuerelated to the average distance bet-ween bubbles. Values of close to orunder 0.20 mm are advisable

These parameters must be measuredin the hardened concrete, because theyvary during the transport and use of theconcrete on site, especially when com-

microscopio. El estudio petrográficodel árido grueso se realizó de acuerdocon la norma ASTM C-295, para identi-ficar los componentes mineralógicos enel árido machacado, especialmenteaquellos que la experiencia contemplacomo potencialmente reactivos o altera-bles (sulfatos, arcillas, algunos cuarzos,vidrio volcánico, etc.).

10.3. Estudios petrográficos del hormigón

Los estudios petrográficos se realiza-ron con muestras preparadas de hormi-gón endurecido, que permitían determi-nar los componentes utilizados en sufabricación y la estructura del mismo(distribución de los áridos, homogenei-dad de la pasta, etc.), mediante laimpregnación al vacío de muestras dehormigón con una resina epoxi de bajaviscosidad, a la que se añadía un colo-rante fluorescente que penetraba en loshuecos, grietas y porosidades. Los estu-dios macroscópicos se complementabancon estudios microscópicos de detalle,mediante la observación microscópicacon luz normal, polarizada y UV deláminas delgadas impregnadas, deacuerdo con la norma danesa TI-B-5.

10.4. Estudio del aire ocluido en elhormigón

El diseño de un hormigón resistenteal hielo requiere una cierta cantidad deaire ocluido con una distribución uni-forme, en forma de burbujas de tamaño

Fig. 22: Detalle de lámina delgada de hormigón con luz UV y polarizada (5x3,5 cm).Fig. 22: Detail of the thin concrete sheet with UV and polarised light (5x3.5 cm).



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pequeño y próximas entre sí. Los pará-metros que informan sobre la calidaddel aire ocluido a este respecto son:

– La cantidad de aire formado porburbujas de tamaño pequeño, infe-rior a 2 mm e incluso inferior adécimas de milímetro.

– La superficie específica, que estárelacionada con el inverso del diá-metro medio de las burbujas y secalcula con todas aquellas inferio-res a 2 mm. Son deseables valoressuperiores a 25 mm-1 que corres-ponden a diámetros medios infe-riores a 0.12 mm.

– El factor de espaciamiento, que esun valor relacionado con la distan-cia media entre burbujas. Sonaconsejables valores próximos oinferiores a 0.20 mm.

Estos parámetros deben determinarseen el hormigón endurecido, pues varían

durante el transporte y puesta en obradel hormigón y, especialmente, con lacompactación. Así, un exceso de vibra-ción del hormigón, puede provocar laaglomeración de burbujas del aire oclui-do, proporcionando una mala distribu-ción del mismo. Aunque la determina-ción de las características del aireocluido pueden obtenerse en el estudiomicroscópico de las láminas delgadas,su poca representatividad, debido eltamaño pequeño de las mismas, aconse-ja hacerlo a partir del estudio de mues-tras macro de 80-100 mm de lado, quese analizan de acuerdo con la normadanesa TI-B-4 o la norma ASTM C 457.

Este tipo de estudios tiene que llevarsea cabo con testigos extraídos de hormi-gones con un mínimo de una semana deedad. Sin embargo, en los estudios pre-vios orientados a la optimización deldiseño de mezclas, selección de los aditi-vos (aireantes, etc.) se requiere una téc-nica que proporcione resultados con

pacted. Thus, excessive vibration of theconcrete may lead to the clusteringentrained-air bubbles, thereby distribu-ting the air unevenly. Although the mea-surement of the characteristics of theentrained air may be obtained frommicroscope studies of thin sheets, theyare poorly representative because oftheir small size, so it is advisable tomeasure them by studying macro sam-ples with a side measurement of 80-100 mm, analysed in accordance withthe Danish standard TI-B-4 or theASTM C 457 standard.

This type of study must be carried outwith samples extracted from concrete atleast one week old. However, in theadvance tests intended to optimise themix design and the selection of additi-ves (air-entraining agents, etc.) a tech-nique is required that yields results fas-ter. Equipment developed by DBT(Denmark) can be used for this, since itenables the distribution of entrained air

Fig. 23: Analizador de aire ocluido en hormigón fresco y distribución estadística (%) según tamaño de burbujas.Fig. 23: Analyser of entrained air in fresh concrete and statistical distribution (%) by bubble size.

Fig. 24: Ensayo hielo-deshielo (salt scaling). Detalle de la probeta y resultados.Fig. 24: Freezing and thawing (salt-scaling) test —detail of test specimen and results.

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in compacted fresh concrete to be deter-mined.

10.5. Measuring the ice resistance of the concrete

The design of ice-resistant concreterequired the use of suitable cements(low in alkalis and tricalcium alumina-te), the selection of suitable aggregate(low absorption), a water/binder ratiounder 0.40 and the use of an appropria-te airing agent to enable quantities ofaround 4-5% of entrained air to beinserted. Even so, the Specificationsdemanded that the behaviour of suchconcrete should be verified by ice-resis-tant tests.

The concrete was subjected to twotypes of tests for this. The first, carriedout in accordance with the Swedishstandard SS 137244, to determine thesurface damage caused by the combi-nes action of freezing and thawing (saltscaling), and the second, carried out inaccordance with the ASTM C671 stan-dard (with certain modifications), toassess the internal damage caused byfreezing and thawing (critical dila-tion). While the first test enables aminimum quantity of entrained air inthe concrete to be established, thesecond enables unsuitable aggregate

and additives to be identified (aggre-gate cracked or with pores or additivesthat cause an unstable distribution ofthe entrained air).

10.6. Resistance to penetration by chlorides

The durability of the reinforcementfor the scheduled 100 years’ workinglife of the bridge appears to be assuredif concrete that is resistant to penetra-tion by chlorides is used (with awater/binder ratio of under 0.40 andusing microsilica), provided that inexposed areas covering a thickness ofover 75 mm are used and the crackingof the concrete is prevented. Neverthe-less, the Specifications required thatthe permeability to chlorides of theconcrete used on the bridge should betested, according the ASTM C 1202-94standard and the Danish standardAPM 302, and the values obtainedreported. There has been some criti-cism of the ASTM C 1202-94 standard,which is considered valid for the com-parative classification of differenttypes of concrete, but not for assessingin real terms the permeability of con-crete to chlorides during a structure’sworking life. Nor does the test underthe Danish standard APM 302 enable

mayor rapidez. Para ello puede emplear-se un equipo desarrollado por DBT(Dinamarca), que permite determinar ladistribución del aire ocluido en un hor-migón fresco compactado.

10.5. Determinación de la resistenciaal hielo del hormigón

El diseño de hormigones resistentes alas heladas exigía el empleo de cemen-tos adecuados (bajos en álcalis y alumi-nato tricálcico), áridos seleccionados(baja absorción), relación agua/conglo-merante inferior a 0,40 y utilización deun aireante adecuado que permitieraintroducir cantidades de aire ocluido delorden del 4-5%. No obstante, el Pliegoexigía verificar el comportamiento deestos hormigones mediante ensayos deresistencia al hielo.

Para ello se sometió a los hormigonesdiseñados a dos tipos de ensayos. El pri-mero, llevado a cabo de acuerdo con lanorma sueca SS 137244, para determi-nar el daño superficial producido por laacción combinada del hielo y las salespara el deshielo (salt scaling). El segun-do, llevado a cabo de acuerdo con lanorma ASTM C671 con algunas modi-ficaciones, para evaluar el daño internocausado por el hielo-deshielo, (dilata-ción crítica). Mientras el primero per-

Fig. 25: Ensayo de fluencia a edad temprana. Detalles de la probeta y resultados.Fig. 25: Early-age creep test. Details of test specimen and results.



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mite establecer la cantidad mínima deaire ocluido en el hormigón, el segundopermite identificar áridos y aditivos ina-decuados (áridos fisurados o con poroso aditivos que producen una distribu-ción inestable del aire ocluido).

10.6. Resistencia a la penetración de los cloruros

La durabilidad de las armadurasdurante los 100 años de vida previstapara el puente parece garantizada si seutiliza un hormigón resistente a la pene-tración de los cloruros (relación agua/conglomerante inferior a 0,40 y empleode microsílice), siempre que se empleenen las zonas expuestas espesores derecubrimiento mayores de 75 mm y seevite la fisuración del hormigón. Noobstante, el Pliego exigía la realizaciónde ensayos de permeabilidad a los clo-ruros de los hormigones utilizados en elpuente, mediante la norma ASTM C1202-94 y mediante la norma danesaAPM 302, pidiendo que se declarasenlos valores obtenidos en dichos ensayos.

Existen críticas sobre el ensayo de lanorma ASTM C 1202-94, el cual sólo esconsiderado válido para clasificar com-parativamente varios tipos de hormigo-nes, pero no para evaluar en términosreales la permeabilidad del hormigónfrente a los cloruros durante la vida útilde una estructura. El ensayo de la normadanesa APM 302, tampoco parece per-mitir que se extrapolen los datos parapredecir la vida útil de la estructura deforma rigurosa.

10.7. Propiedades del hormigón a edad temprana

El Pliego exigía modelizar el compor-tamiento del hormigón a edad tempra-na, con el fin de verificar el riesgo defisuración, tiempo de curado, desenco-frado, etc. Además de los ensayos con-vencionales para obtener la evoluciónde las propiedades del hormigón con eltiempo (resistencias mecánicas, módulode deformación longitudinal, etc.), sellevaron a cabo ensayos de desarrollo decalor, de retracción y de fluencia a edadtemprana.

El ensayo de desarrollo de calor serealizó de acuerdo con la norma norue-ga NT Build 388, en régimen adiabáti-co. El ensayo de retracción a edad tem-

prana se realizó se acuerdo a la normadanesa TI-B 102 (Annex A). Cada ensa-yo requería tres probetas cilíndricasf125x595 mm fabricadas con hormi-gón de la planta. El ensayo de fluencia aedad temprana se realizó de acuerdocon la norma danesa TI-B 102 (AnnexB), con 3 probetas cilíndricas por hor-migón, idénticas a las del ensayo deretracción y fabricadas también con elhormigón de la planta. Tanto las probe-tas de retracción como las de fluencia semantuvieron durante el ensayo en salaacondicionada a temperatura constante(20 ºC). Las probetas se cargaban entrelas 20 horas y los 28 días de edad.

11. CONTROL DE TEMPERATURA

Y FISURACIÓN DEL HORMIGÓNEN EDADES TEMPRANAS

11.1. Generalidades

Durante el proceso de endurecimientodel hormigón se produce en él un des-prendimiento de calor por la reacción defraguado de los conglomerantes, que seevacua por las superficies exteriores dela pieza. Se produce un aumento detemperatura no uniforme que conllevadilataciones del hormigón, además delas deformaciones por retracción yfluencia. Estas deformaciones están res-tringidas por condiciones de contorno ypor ello se producen tensiones de com-presión y tracción que se añaden a lasproducidas por cargas exteriores. Lastensiones de tracción pueden producirfisuras si sobrepasan las tensiones quepuede resistir el hormigón en el estadocorrespondiente de endurecimiento.Estas fisuras reducen la durabilidad delhormigón al ser vía de entrada desde elexterior. También la temperatura alcan-zada durante el proceso de fraguadoafecta a la durabilidad del hormigón,pues si estas temperaturas son elevadasse facilita la formación posterior decompuestos que pueden deteriorar pocoa poco el hormigón.

El Pliego de Condiciones definía unatemperatura máxima de 60 oC y unriesgo aceptable de fisuración que nodebían ser sobrepasados. Además seexigía demostrar previamente, medianteun análisis de simulación de temperatu-ras y tensiones, que el sistema previstode control de temperaturas durante la

data to be extrapolated to predict theworking life of a structure with suffi-cient accuracy.

10.7. Properties of the concrete at an early age

The Specifications require the mode-lling of the behaviour of the concrete atan early age, in order to verify the riskof cracking, curing time, formworkremoval, etc. In addition to the conven-tional tests to determine the evolution ofthe properties of the concrete over time(mechanical strength, longitudinaldeformation module, etc.) tests werecarried out to determine the develop-ment of heat, creep and shrinkage at anearly age.

The heat-development test was perfor-med in accordance with the Norwegianstandard NT Build 388, under an adia-batic arrangement. The shrinkage test atan early age was carried out in accor-dance with the Danish standard TI-B 102(Annex A). Each test required three cylin-drical test specimens (125x595 mm)made with the concrete from the plant.The creep test at an early age wascarried out in accordance with theDanish standard TI-B 102 (Annex B),with three cylindrical test specimens foreach concrete mix, which were identicalto those used for the shrinkage test andwere also made with concrete from theplant. The creep and shrinkage test spe-cimens were all kept in an air-conditio-ned room at a constant temperature(20ºC) during the tests. The test speci-mens were loaded at an age of between20 hours and 28 days.

11. TEMPERATURE ANDCRACKING CONTROL OF

CONCRETE AT AN EARLY AGE

11.1. Overview

During the hardening process of theconcrete it gives off heat from the outersurfaces of the piece as a result of thesetting action of the binders. An uneventemperature increase is produced thatcauses the concrete to expand as well asgenerating creep and shrinkage defor-mation. This deformation is restricted bythe surrounding conditions and so leadsto compression and traction stresses thatare added to those produced by external

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loads. The traction stresses may crack theconcrete if they are greater than thestresses that the concrete can withstandat the corresponding stage of hardening.These cracks reduce the durability of theconcrete since they break the seal forattack from the exterior. The temperaturereached during the setting process alsoaffects the durability of the concrete,because if these temperatures are highthey facilitate the subsequent formationof compounds that may gradually dete-riorate the concrete.

The Specifications defined a maxi-mum temperature of 60ºC and an accep-table risk of cracking that was not to beexceeded. They also required the priordemonstration, by analysis of tempera-ture and stress simulations, that thetemperature-control system planned forthe construction stage would ensurethat the temperatures reached and therisk of cracking at an early age wouldnot exceed the admissible values for allthe expected weather conditions. Theyalso required during construction thatinspections and measurements shouldbe carried out to monitor compliancewith the specified limitations.

11.2. Calculating temperatures and figure risks

The simulation of temperatures andstresses had to be carried out with Fini-te Elements software. The software usedperformed automatically over time theprocess of generating heat in the con-crete and transferring it between ele-ments and to the exterior, modifying foreach element and time the characteris-

tics of the concrete according to its age,in order to calculate the piece structu-rally at that time. The software wasdesigned to determine just the tempera-tures and stresses in one piece or a setof pieces modelled in two dimensions asa polygonal section with or withoutholes varied over time. It was also pos-sible to simulate deformation stressconditions along the third axis perpen-dicular to the section and differentlengths for the pieces, but not variationsin the section along the third axis, whichmeant that the calculation was actuallydone in two and a half dimensions. Theproperties of hardening concrete arevariables that depend on its age andconstants for other types of materials.The elements were triangular with qua-dratic parametric formulation.

First, the heat analysis was performedbased on the generation of heat by theconcrete, the concrete-pouring processif done in several stages, the exteriorambient temperature, the insulationconditions of the surfaces and the exis-tence of cooling pipes or heating lines,all varying over time. The temperatureand age were calculated as functions ofthe position and the time since the firstconcrete-pouring. After the heat calcu-lation, the structural calculation wasperformed, based on the previous heatcalculation, the exterior loads and thesupports, variations in the properties ofthe concrete according to its age foreach element and creep and shrinkageof the concrete.

Since the cross-section of the spanwas symmetrical with respect the cen-tral vertical axis, only a half section was

construcción aseguraba que la tempera-tura alcanzada y el riesgo de fisuraciónen edades tempranas no sobrepasabanlos valores aceptables permitidos, paratodas las condiciones climáticas espera-das. También exigía durante la construc-ción, controlar mediante inspección ymediciones, que se cumplían las limita-ciones especificadas.

11.2. Cálculo de temperaturas y riesgo de fisuración

La simulación de temperaturas y ten-siones se debía realizar mediante unprograma de Elementos Finitos. El pro-grama utilizado realizaba automática-mente el proceso iterativo en el tiempode generar calor en el hormigón y trans-mitirlo entre elementos y al exterior ymodificar en cada elemento y momentolas características del hormigón segúnsu madurez para calcular la piezaestructuralmente en ese momento. Esta-ba diseñado para determinar cómo varí-an en el tiempo las temperaturas y ten-siones en dos dimensiones en una piezao conjunto de piezas modelizadas comouna sección poligonal con o sin aguje-ros. También se podían simular condi-ciones de tensión deformación en el ter-cer eje perpendicular a la sección ylongitudes distintas de las piezas, perono variaciones en la sección en este ter-cer eje, por lo que el cálculo se hacía endos y media dimensiones. Las propieda-des del hormigón que endurece sonvariables en función de su madurez yson constantes en otro tipo de materia-les. Los elementos eran triangulares conformulación paramétrica cuadrática.

Fig. 26: Modelo utilizado para el tablero y malla de elementos finitos generada.Fig. 26: Model used for the deck and generated mesh of finite elements .



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En primer lugar se realizaba el análi-sis térmico basado en la generación decalor del hormigón, el proceso de hor-migonado si se hace en varias fases, latemperatura del ambiente exterior, lascondiciones de aislamiento de lassuperficies y la existencia de tubos deenfriamiento o hilos de calentamiento,todo ello con variación en el tiempo. Latemperatura y la madurez se calculancomo funciones de la posición y deltiempo desde el inicio del primer hor-migonado. Después del cálculo térmicose ejecutaba el cálculo estructural basa-do en el cálculo térmico previo, las car-gas exteriores y los apoyos, la variaciónde las propiedades del hormigón enfunción de la madurez alcanzada encada elemento y la retracción y fluen-cia del hormigón.

Al ser la sección transversal del table-ro simétrica con respecto del eje verticalcentral, sólo se modelizó media sección,imponiendo en el eje condiciones deapoyo de simetría. Para tener en cuentala restricción que en sentido longitudi-nal produce la estructura metálica sobrela losa de hormigón, al estar rígidamen-te unida a ella mediante gran cantidadde conectadores embebidos, se introdu-jo en el programa un modelo completo,con la losa de hormigón y la estructurametálica unida a ella.

Los datos referentes al hormigón seobtuvieron de los ensayos de caracteri-zación realizados en la fase previa, comogeneración de calor, coeficiente detransmisión de calor, módulo de elastici-dad, resistencia a la compresión y a latracción, y retracción y fluencia en eda-des tempranas. Estos ensayos se realiza-ron para varias edades del hormigón.

Además se estimaron las condicionesclimáticas bajo las que se iba a realizarel proceso de endurecimiento. Medianteel programa de simulación se calculóque sin medidas de corrección se podíasobrepasar en verano, en la zona demayor espesor, la temperatura máximapermitida y en invierno superar el máxi-mo riesgo de fisuración admisible.

11.3. Control de temperaturadurante la construcción

Como si no se tomaban medidas decontrol de temperatura, se podíansuperar los límites especificados detemperatura máxima y de riesgo defisuración durante el proceso de endu-recimiento del hormigón, en condicio-nes extremas de verano o invierno, erapreciso reducir la temperatura máximay el riesgo de fisuración por sistemasartificiales.

Las dos medidas básicas adoptadasfueron controlar la temperatura delambiente de la cara superior de la losa yfabricar un hormigón con una tempera-tura controlada, enfriando en generallos componentes. Estas medidas sediseñaron y calcularon a partir de lasimulación con el programa citado, deforma que no se sobrepasen las condi-ciones especificadas en las condicionesatmosféricas extremas previstas.

La temperatura del ambiente de lacara superior de la losa, en el interior dela nave donde se hormigonaba, se debíamantener, mediante un sistema de cli-matización, inferior a 20oC en condicio-nes ambientales calurosas y a 15oC en

modelled, imposing support conditionsof symmetry on the axis. In order to takeinto account the restriction that is pro-duced in the longitudinal direction bythe steel structure, being rigidly fixed toit with a large number of embeddedjoints, a full model was entered into theprogram, with the concrete slab andsteel structure joined to it.

The concrete data was obtained fromthe characterisation tests carried outduring the preliminary stage, heat gene-ration, heat-transfer coefficient, elasticitymodule, compression and tensilestrength, and creep and shrinkage atearly ages. These tests were performed forseveral different concrete ages. The cli-matic conditions under which the harde-ning process was to be carried out werealso estimated. The simulation softwarewas used to obtain that in the thickestarea the maximum admissible temperatu-re in summer and the maximum risk ofcracking in winter could be exceeded ifno corrective measures were taken.

11.3. Temperature control duringconstruction

Since if no temperature control mea-sures were taken the specified maxi-mum-temperature and cracking-risklimits might be exceeded during theconcrete-hardening process underextreme summer or winter conditions, itwas necessary to reduce the maximumtemperature and risk of cracking byartificial means.

The two basic measures adopted wereto control the ambient temperature onthe topside of the slab and make con-crete with a controlled temperature, by

Fig. 27: Ejemplo de resultados de diagramas de temperatura y riesgo de fisuración.Fig. 27: Example of temperature-diagram and cracking-risk results.

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cooling all the components. These mea-sures were designed and calculatedfrom the simulation run on the software(see above), so that the specified condi-tions for the extreme weather conditionsforecast would not be exceeded.

The ambient temperature on the topsi-de of the slab inside the concrete-pla-cing shed had to be kept below 20ºC byan air-conditioning system in hot weat-her and at 15ºC in cold weather. Also, inextreme winter conditions the top surfa-ce of the deck slab had to be coveredwith an insulating blanket before thespan was removed from the shed, inorder to reduce the heat gradients andthe risk of cracking. Since it was consi-derably more difficulty to control theambient temperature on the undersideof the deck slabs, this was not attemp-ted, so the underside of steel formworkof the slab, where there was natural ven-tilation, was exposed to the exteriorambient temperatures.

The temperature of the fresh concretewas kept within an operating margin of25-15ºC, although in extreme summerconditions it was limited to a maximumof 22ºC for the fresh concrete used topour the thickest areas of the joints withthe upper chords. In certain extremewinter conditions it was necessary tolimit the temperature to 18ºC so as notto exceed the admissible cracking risk.

11.4. Temperature readings duringfull-scale tests

To check the entire construction sys-tem several full-scale tests were carriedout by pouring in each test several sec-tions adjacent to the deck slab, eachhaving its total width and a length of 2m. To check and adjust the simulationsoftware and verify the temperature-reading system to be installed duringconstruction, two sections were instru-

condiciones frías. Además, en inviernoextremo se debía cubrir con manta ais-lante la superficie superior del tableroantes de sacar el vano de la nave, paradisminuir los gradientes térmicos y elriesgo de fisuración. Como el controldel ambiente de la cara inferior deltablero era mucho más difícil, no se rea-lizó, quedando sometida la cara inferiordel encofrado metálico de la losa a lastemperaturas del ambiente exterior, yaque en esta zona inferior había ventila-ción natural.

La temperatura del hormigón frescose limitaba en un margen de operaciónentre 25 oC y 15 oC, aunque en lascondiciones extremas de verano se limi-taba a un máximo de 22 oC en el hor-migón fresco utilizado para hormigonarlas zonas más gruesas de unión a loscordones superiores. En ciertas condi-ciones extremas invernales había quelimitarla a 18 oC para no sobrepasar elriesgo admisible de fisuración.

Fig. 28: Vista general de la nave de hormigonado con el sistema de aire acondicionado.Fig. 28: General view of the concrete-placing shed with the air-conditioning system.

Fig. 29: Planta de hormigón con sistema de enfriamiento y pantalla de control de temperatura.Fig. 29: Concrete-mixing plant with cooling system and temperature-control display.



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11.4. Medidas de temperaturadurante las pruebas a escala real

Para comprobar todo el sistema cons-tructivo se hicieron varias pruebas aescala real hormigonando en cada prue-ba varias secciones adyacentes de losade tablero, con su anchura total y en unalongitud de 2 m cada una. Para compro-bar y ajustar el programa de simulacióny verificar el sistema de toma de tempe-raturas a instalar durante la construc-ción, se instrumentaron dos secciones enla primera prueba y una en la segunda.

Se dispusieron en cada sección 19sensores de temperatura. Además secolocaron 2 de ambiente debajo delencofrado y otros 2 de ambiente en lanave superior. Los sensores utilizadoseran chips integrados. Tienen la venta-ja de que se leen conectados a un busde datos de sólo dos hilos, aunque porseguridad se instalaron en grupos desensores para evitar que la rotura delbus en algún punto durante el hormi-gonado cortase la comunicación atodos los sensores. Cada sensor lleva-ba una identificación interna de formaque el programa de lectura reconocíael sensor al leerlo. Este sistema reduceextraordinariamente el número deconductores con respecto a sensoresde termorresistencias o termoparesque precisan de dos conductores porsensor.

Se preparó un programa de ordenadorque leía a intervalos fijos de 2 min. Pre-sentaba en pantalla las últimas lecturasde todos los sensores de una sección y

de los de ambiente y la curva históricade un sensor. Toda la instalación y elprograma de identificación de sensoresy de lectura fueron desarrollados porGEOCISA.

Con los datos recogidos en las tressecciones de las dos pruebas se ajustó elsistema de modelización y se verificóque los resultados de programa y lectu-ra en hormigonado real eran suficiente-mente coincidentes, por lo que la mode-lización realizada era correcta y podríaservir para el control de calidad de lostableros durante su construcción.

11.5. Medidas durante la construcción de los tableros

Para poder comprobar que la ejecu-ción de los tableros era correcta y que secumplían las condiciones del Pliego seinstalaron en cada tablero dos seccionesde medida de temperatura con 13 senso-res en cada sección, y tres sensores deambiente bajo el encofrado y tres en lanave. Además se añadieron dos sensoresde velocidad de viento de hilo calientedebajo del encofrado, para modelizarmejor el coeficiente de transmisiónsuperficial del encofrado.

El programa de lectura se adaptó a lanueva distribución de sensores y se leañadió un cálculo de la madurez enfunción de la temperatura de cada sen-sor, ya que las operaciones de desen-cofrado y pretensado se realizabancuando se había alcanzado una deter-minada madurez.

mented during the first test and one inthe second.

Nineteen temperature gauges were fit-ted onto each section, with a further twoambient sensors under the formworkand two at the upper part of the shed.The sensors used were integrated chips,which have the advantage of being readwhen connected to a data bus with onlytwo lines, although for safety reasonsthey were installed in groups of sensorsin order to prevent any breakage of thebus at any point during the concrete-placing cutting off communications toall the sensors. Each sensor carried aninternal ID number so that the readingprogram could recognise the sensorwhen reading from it. This system dra-matically reduces the number of con-ductors needed with respect to heatresistors or thermocouples, whichrequire two conductors for each sensor.

Computer software was set up to takereadings at fixed two-minute intervals.The latest readings of all the sensors fora section were displayed, together withthe readings from the ambient sensorsand the historic curve of any given sen-sor. The whole installation and the sen-sor-identification and reading softwarewas developed by GEOCISA.

With all the data compiled for thethree sections from the two tests, themodelling system was adjusted, verif-ying that the match between the resultsfrom the software and the actual con-crete-placing readings was closeenough, thereby determining that themodelling carried out was accurateand could be used for the quality con-

Fig. 30: Sensores de temperatura colocados en el tablero y pantalla de control de temperatura.Fig. 30: Temperature sensors placed on the deck slab and temperature-control display.

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trol of the deck slabs during their cons-truction.

11.5. Readings during theconstruction of the spans

In order to check that the execution ofthe deck slabs was correct and that therelevant Specifications were being com-plied with, two temperature-readingsections were installed on each deckslab with thirteen sensors on each sec-tion, plus three ambient sensors under-neath the formwork and three in otherparts of the shed. Two hot-wire wind-speed sensors were also added underthe formwork, in order to enhance themodelling of the surface-transfer coeffi-cient of the formwork.

The reading software was adapted tothe new layout of the sensors and a cal-culation of the maturity was added as afunction of the temperature of each sen-sor, since the formwork removal and pres-tressing operations were carried outwhen a certain maturity was reached.

12. CONSTRUCTION ANDASSEMBLY OF THE BRIDGE

For the construction of the bridge theSundlink consortium built large facili-ties and a head office at the NorthernPort in Malmö, where many parts of thebridge were manufactured.

Works on the bridge line began withthe dredging of the bottom of the straitin order to reach the limestone load-bearing terrain, creating the necessaryholes to sink the foundation caissons.The caissons for the main piers requireda hole 38x40 m in size, an the secondary

ones 22x24 and 18x20 m, with depths of6-10 m under the sea bed.

The two large caissons of the mainpiers, each weighing 20000 tonnes,were manufactured in a dry dock atKockums and taken to the bridge sus-pended between two large pontoons inorder to be sunk into position. All thecaissons were placed on three concretesupports, 15 cm thick and with a 3.50-metre edge for the main caissons and1.50 m for the secondary ones, in orderto position them properly. These sup-ports were placed in the correct positionby means of a three-legged steel towerstructure, aided by GPS satellite posi-tioning systems, frogmen and underwa-ter video cameras.

Once the caissons were in position theholes under them were filled with mor-tar injections and those inside with con-crete and other filler materials. For allthe works at sea a boat service was setup to take workers from the port of Lim-ham in Sweden to the relevant workssites. The reinforcement shop for themain piers and stores for several partsused for the works were also located atthis port.

The main piers were built with self-climbing formwork in layers 4 m highover periods of 7-10 days. Once insta-lled, the caissons had a work platformwhere a crane was installed for each ofthe two column shafts. The concreteplant was located on a floating pontoonnear the pier under construction. Thepiers, which have a pentagonal cross-section, are solid for the first 17 m, with220 m3 of concrete per layer, andhollow for the remainder, with 34 m3 forthe last layer. 4335 m3 of concrete and800 tonnes of reinforcing steel was used

12. CONSTRUCCIÓN YMONTAJE DEL PUENTE

El consorcio Sundlink preparó para laconstrucción del puente unas grandesinstalaciones y las oficinas principalesen el Puerto Norte de Malmö. Allí seprefabricaron muchos de los elementosdel puente.

Los trabajos en la línea del puentecomenzaron con el dragado del fondodel estrecho para llegar al terreno por-tante de roca caliza, creando los huecospara fondear los cajones de cimenta-ción. Los cajones de las pilas principa-les requirieron un hueco de 38x40 m ylos de las secundarias 22x24 y 18x20 mcon profundidades de 6 a 10 m bajo ellecho marino.

Los dos grandes cajones de las pilasprincipales, de 20000 t de peso cadauno, se fabricaron en un dique seco enKockums y se llevaron al puente sus-pendidos entre dos grandes pontonashasta ser fondeados en su posición.Todos los cajones se colocaron sobretres apoyos de hormigón, de 15 cm deespesor y 3,50 m de lado para los prin-cipales y 1,50 m para los secundarios,para conseguir su correcta posición.Estos apoyos se colocaban en posicióncorrecta mediante una estructura metá-lica con forma de torre de tres patas. Seutilizaban como ayuda sistemas de posi-cionamiento por satélite GPS, hombres-rana y cámaras de video submarinas.

Después de la colocación de los cajo-nes se rellenaron los huecos de debajode ellos con inyecciones de mortero ylos de su interior con hormigón y otrosmateriales de relleno. Para todos los tra-bajos en el mar se estableció un servicio

Fig. 31: Transporte de dos tramos sobre la pontona y uno con la grúa Svanen para montaje.Fig. 31: Shiping two sections on the pontoon and moving one with the Svanen crane for assembly.



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de barcos que trasladaban a los trabaja-dores desde el puerto de Limham enSuecia hasta los puntos correspondien-tes de la obra. En este puerto se estable-ció también el taller de ferralla de laspilas principales y almacenes paradiversas piezas utilizadas en la obra.

Las pilas principales se construyeronmediante encofrados autotrepantes entongadas de 4 m de altura en periodosde 7 a 10 días. Los cajones llevaban alser instalados una plataforma de trabajodonde se montó una grúa para cada unode los dos fustes. La planta de hormigónestaba sobre una pontona flotante cercade la pila en construcción. Las pilas, desección pentagonal, son macizas en losprimeros 17 m con 220 m3 de hormi-gón por tongada y huecas el resto con34 m3 en la última tongada. En cadafuste se utilizaron 4335 m3 de hormi-gón y 800 t de acero de armar.

Los cajones de cimentación de las 51pilas secundarias se fabricaron en doslíneas de ocho posiciones cada una. Loscajones se desplazaban sobre patines deuna posición a la siguiente para serconstruidos por fases. Su altura variabaentre 12 y 20 m y su peso entre 2500 y4700 t. Los fustes de las 51 pilas secun-darias se fabricaron sin ser desplazadosde una misma posición, mediante enco-frados trepantes a los que se accedía porascensores de cremallera. Había diezposiciones para esta fabricación. Sualtura variaba entre 10 y 51 m y su pesoentre 800 y 3500 t. Los cajones y fustesde las pilas secundarias se desplazabandesde su posición de fabricación hastael borde del mar mediante patines ygatos de arrastre, de forma similar a lodescrito para los tramos de acceso en lasinstalaciones de Cádiz.

La estructura metálica de los ochotramos en que se dividió el puente prin-cipal se fabricó en unos astilleros enKarlskrona en el sur de Suecia. Los tra-mos se transportaron hasta las instala-ciones de Malmö por mar mediantepontonas remolcadas. En Malmö sehormigonaron las losas de tablero de lostramos dentro de unas naves para prote-ger el hormigonado frente a los agentesatmosféricos.

Todo lo explicado referente al hormi-gón fabricado en Cádiz se puede aplicarcon adaptaciones al hormigón fabrica-do en Malmö. Los materiales eran de lazona pero tuvieron que demostrar tam-

bién su idoneidad mediante los oportu-nos ensayos así como todo el procesode fabricación. Las condiciones climá-ticas con predominio del frío en lugardel calor de Cádiz, obligaron al uso desistemas de calefacción del hormigónen lugar de los dispositivos de enfria-miento utilizados en España.

Los tableros de los vanos de aproxi-mación de hasta 5500 t de peso, fabrica-dos en Cádiz, se transportaron de dos endos por mar hasta Malmö, mediantepontonas semisumergibles de 24000 t y150 m de eslora guiadas cada una conun remolcador de altura de 15000 HP.La duración del transporte era de 14 a18 días. La altura máxima de ola dediseño durante el transporte era de 13,5m. Para el aseguramiento de la cargadurante el transporte y garantizar laausencia de daños a la estructura mixtadurante el mismo, se diseñaron y cons-truyeron unas estructuras especiales deamarre y sujeción con un peso total de1800 t por pontona. Para poder enviarcada mes una pontona con dos tramosse utilizaron dos pontonas semejantes.Los tramos se desembarcaron en las ins-talaciones de Malmö. Allí se colocarondentro de su estructura metálica, aligual que en los tramos del puente prin-cipal, dos artesas de hormigón, apoya-das en las vigas inferiores de uniónentre celosías, para contener cada unade ellas una vía sobre balasto.

Todas estas piezas, cajones, fustes ytramos, se transportaron desde estas ins-talaciones y se colocaron en su lugar enel puente, mediante la gigantesca grúaflotante autopropulsada “Svanen” (elcisne) de 103 m de longitud, 72 m deanchura y 100 m de altura, con unacapacidad de carga de 8700 t. Parapoder montar los tramos se diseñó yconstruyó un balancín especial con unpeso de 1500 t. Con él se izan los table-ros colgados por los 60 m centrales y secolocan en sus posiciones definitivassobre las pilas. El peso máximo deltablero terminado con las artesas para elferrocarril era de 6900 t, que junto conel peso del balancín agotaban la capaci-dad de la grúa.

Después de colocado un tramo deacceso se soldaba con el anterior si nohabía junta de dilatación. Esto se hacíacon el extremo opuesto del tramo levan-tado 0,50 m. Después de soldar eltramo con el anterior se bajaba el extre-

for each column shaft.

The foundation caissons for the 51secondary piers were manufactured ontwo lines with eight positions each. Thecaissons were moved on skates from oneposition to the next in order to be builtin stages. Their height varied between12 and 20 m and their weight between2500 and 4700 tonnes. The columnshafts for the 51 secondary piers weremanufactured without being movedfrom their position, using climbingformwork that could be accessed byrack lifts. There were ten positions forthis manufacturing operation. Theirheight varied between 10 and 51 m andtheir weight between 800 and 3500 ton-nes. The caissons and column shafts forthe secondary piers were moved fromtheir manufacturing position to theshore using skates and drag jacks, in asimilar way to that described for theaccess sections at the Cadiz facilities.

The steel structure of the eight sec-tions into which the main bridge wasdivided was manufactured at shipyardsin Karlskrona in southern Sweden. Thesections were transported to the Malmöfacilities by sea using towed pontoons.In Malmö the concrete for the deckslabs of the sections was poured in ashed to protect the concrete-pouringfrom atmospheric agents.

The entire process described for theconcrete made in Cadiz also applied,with certain adaptations, to the concre-te made in Malmö. The materials usedwere local but also had to demonstratetheir suitability by undergoing the rele-vant tests, as did the whole manufactu-ring process. The climate, particularlythe extreme cold in contrast to the heatof Cadiz, made it necessary for systemsto heat the concrete to be used, ratherthan the cooling devices used in Spain.

The decks of the approach spans of upto 5500 tonnes in weight, which weremanufactured in Cadiz, were shipped twoby two to Malmö by using semi-submer-gible pontoons, weighing 24000 tonnesand 150 m long, each guided by a15000 HP high tug. The voyage took 14-18 days. The maximum rated wave heightduring transport was 13.5 m. In order tosecure the load and prevent any damageto the mixed load during transport, spe-cial tie and fixing structures were desig-ned and built, with a total weight of 1800tonnes per pontoon. In order to ship onepontoon every month carrying two sec-

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tions, two similar pontoons were used.The sections were unloaded at the Malmöfacilities, where, as with the main-bridgesections, two concrete troughs were fittedinside their steel structure, resting on thelower beams joining the lattices, in orderfor each to contain a railway track restingon ballast.

All these parts, caissons, columnshafts and sections, were transportedfrom these facilities and positioned inplace on the bridge by a huge self-pro-pelled floating crane, the “Svanen” (theswan), 103 m long, 72 m wide and100 m high, and with a load capacity of8700 tonnes. In order to assemble thesections, a special seesaw weighing1500 tonnes was first designed and builtand then used to hoist the decks suspen-ded from the 60 m central part and thenplaced in their final positions on thepiers. The maximum weight of the deckonce finished, with the troughs for therailway line, was 6900 tonnes, which,together with the weight of the seesaw,brought the crane to its capacity.

Once an access span was in place, itwas welded to the previous span unlessthere was an expansion joint. This wasdone with the other end of the span rai-sed by 0.50 m. After the span was wel-ded to its predecessor the other end waslowered onto the support, thereby redis-tributing the momentum. Finally, theconcrete for the joints between deckslabs and railway troughs was poured.

For the assembly of the main-bridgespans a provisional steel-structure pierwas positioned 120 m away from one ofthe main piers within the central span. A140-metre section was placed resting onthe main pier and the provisional pier,with 20 m of cantilever on the side span.Then, a 140 m side section was positio-ned resting on the side pier and joinedto the previous section. With these twosections in place, the first four pairs ofstay cables were installed for each sideand column shaft. A second provisionalpier was installed in the centre of thebridge, with the central 120-metre sec-tion resting on the two provisional piers,followed by another 140-metre sectionresting on the secondary pier and thefirst pier of the approach bridge. Withthe installation of the remaining sixpairs of stay cables half of the mainbridge was then complete. In order toassemble the second half of the bridgethe intermediate provisional pier wasmoved to the other side and the second

half was assembled in the same sequen-ce as the first. Thus, with the installa-tion of the small central joint section theclosure of the bridge was complete.

Finally, once the structure was com-plete, the finishing work was carriedout, together with the waterproofing ofthe deck, surface layer, road-markingpaintwork, kerbs, protective barriersand railings, railway ballast and tracks,overhead power lines, signage, survei-llance and safety/security systems, etc.

In July 1996 work began on the cons-truction of main caissons, which wereinstalled in April 1997. In July 1997work began on the main pillars, whichwere completed in late 1998. In April1996 work began on the construction ofthe decks for the approach bridges. Theconcrete for the deck slab of the firstspan was poured in August 1997, withthe final span being completed in May1999. The structure of the bridge wasfully completed in August 1999 and thebridge was opened in July 2000.

13. BIBLIOGRAPHY

Ascorbe, P.; Milla, A.; Martínez, P.: ElPuente de Öresund Link. Fabricación ysuministro de los vanos de los viaductosde aproximación. Revista de ObrasPúblicas, nº 3.376, pp. 35-54, Mayo1998.

Dago, J.L.; Trigo, P.: Presentación delProyecto Puente de Öresund. 1er Sym-posium Nacional de Hormigón de AltasPrestaciones, Madrid 1998.

Hue, F.; Serrano, G.: Puente de Öre-sund. Control de temperaturas y fisura-ción del hormigón del tablero a edadestempranas. 1er Symposium Nacional de

mo opuesto hasta el apoyo. Con este sis-tema se lograba una redistribución demomentos. Por último se hormigonabanlas uniones entre losas de tablero y entreartesas de ferrocarril.

Para el montaje de los tableros delpuente principal se colocó una pila pro-visional de estructura metálica a 120 mde una pila principal dentro del vanocentral. Un tramo de 140 m se colocóapoyado en la pila principal y en la pro-visional, con 20 de voladizo en el vanolateral. Después se colocó un tramolateral de 140 m apoyado en la pilalateral y unido al tramo anterior. Conestos dos tramos colocados se instalaronlas cuatro primeras parejas de cables decada lado y fuste. Se instaló una segun-da pila provisional en el centro delpuente y apoyando en las dos pilas pro-visionales el tramo central de 120 m ydespués el otro tramo lateral de 140 mapoyado en la pila secundaria y en laprimera pila del puente de aproxima-ción. La instalación de las restantes seisparejas de cables dejó terminado mediopuente principal. Para montar el segun-do medio puente se trasladó la pila pro-visional intermedia al otro lado y seprocedió a montar la segunda mitad conla misma secuencia que la primera. Conla instalación del pequeño tramo centralde unión quedó cerrado el puente.

Por último, después de finalizada laestructura, se procedió a los trabajos determinación, impermeabilización deltablero, capa de rodadura, pintura deseñalización, bordillos, defensas ybarandillas, balasto y vías de ferrocarril,tendido eléctrico, señalización, sistemasde vigilancia y seguridad, etc.

En Julio de 1996 se empezó la cons-trucción de los cajones principales que

Fig. 32: Dos vistas del montaje de los tableros de aproximación con la grúa Svanen.Fig. 32: Two views of the assembly of the approach decks using the Svanen crane.



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se instalaron en Abril de 1997. En Juniode 1997 se comenzaron las pilas princi-pales que se terminaron a finales de1998. En Abril de 1996 comenzaron lostrabajos para construir los tableros delos puentes de aproximación. La losadel primer tramo se hormigonó enAgosto de 1997 y el último tramo seacabó en Mayo de 1999. La estructuracompleta del puente se terminó enAgosto de 1999 y el puente se inauguróen julio de 2000.

13. BIBLIOGRAFÍA

Ascorbe, P.; Milla, A.; Martínez, P.: ElPuente de Øresund Link. Fabricación ysuministro de los vanos de los viaductosde aproximación. Revista de ObrasPúblicas, nº 3.376, pp 35-54, Mayo 1998.

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Nacional de Hormigón de Altas Presta-ciones, Madrid 1998.

Trigo, P.: El Puente Internacional deÖresund. Experiencia puntera de la téc-nica española en obras con hormigón dealtas prestaciones. Puertos del Estado,Boletín de información mensual, nº 59,pp 49-58, Diciembre 1998.

14. ORGANISMOS REDACTORESDE LAS NORMAS UTILIZADAS

Las normas extranjeras que se hanutilizado en el Enlace de Öresund,algunas de ellas citadas en el texto,están producidas y publicadas por losorganismos nacionales, asociaciones ylaboratorios de normalización citados acontinuación. Los organismos naciona-les europeos citados son miembros delComité Europeo de Normalización(CEN), al que también pertenece elorganismo nacional español Asocia-ción Española de Normalización(AENOR). Entre todos los miembrosdel CEN preparan las normas europeasENV, prEN y EN.

1) Normas producidas pororganismos nacionales europeos:

Normas DIN: Instituto Alemán deNormalización (Deutsches Intitut fürNormung e.V.), Burggrafenstrasse 6, D-10787 Berlin (Alemania). Web: din.de

Normas DS: Asociación Danesa deNormalización (Dansk Standard(DS)/Danish Standards Association),Kollegievej 6, DK-2920 Charlottenlund(Dinamarca). Web: ds.dk

Normas NT Build: Consejo Noruegopara la Normalización de la Edificación(Norges Byggstandardiseringsråd(NBR) / Norwegian Council for Buil-ding Standardization), Forksningsveien,3 B, Postboks 129, Blindern, N-0314Oslo (Noruega). Web:nbr.no

Normas SS: Instituto Sueco de Nor-malización (SIS / Swedish StandardsInstitute), Sankt Paulsgatan 6, S-11880Stockholm (Suecia). Web: sis.se

2) Normas producidas pororganismos americanos:

Normas ASTM: Sociedad Americanapara Ensayos y Materiales (AmericanSociety for Testing and Materials), 100

Hormigón de Altas Prestaciones,Madrid 1998.

Hue, F.; Serrano, G.; Bolaño, J.A.:Öresund Bridge. Temperature and crac-king control of the deck slab concrete atearly ages. 16th IAARC/IFAC/IEEEInternational Symposium on Automa-tion and Robotics in Construction,Madrid 1999.

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Pardo, M.; Obregón, J.: Materiales ypropiedades del hormigón para el puen-te de Öresund. Ensayos de caracteriza-ción. 1er Symposium Nacional de Hor-migón de Altas Prestaciones, Madrid1998.

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Trigo, P.; Serrano, G.; Peset, L.:Fabricación, transporte y puesta enobra del hormigón en el Puente de Öre-sund. Sistemas de ejecución. 1er Sym-posium Nacional de Hormigón de AltasPrestaciones, Madrid 1998.

Trigo, P.: El Puente Internacional deÖresund. Experiencia puntera de la téc-nica española en obras con hormigónde altas prestaciones. Puertos del Esta-do, Boletín de información mensual, nº59, pp 49-58, Diciembre 1998.

14. EDITOR BODIES OF THEUSED STANDARDS

The foreign standards used for the Öre-sund Link, some of them referred in thispaper, have been developed and publis-hed by the standard national bodies,associations and laboratories listedbelow. The listed standard nationalbodies are members of the EuropeanCommittee for Standardization (CEN).Also, the spanish standard national bodyAsociación Española de Normalización(AENOR) (Spanish Association for Stan-dardization) is member of CEN. All themembers of CEN develop the ENV, prENand EN european standards.

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1) Standards developed by europeannational standard bodies:

DIN standards: German Institute forStandardization (DIN - Deutsches Intitutfür Normung e.V.), Burggrafenstrasse 6,D-10787 Berlin (Germany). Web: din.de

DS standards: Danish StandardsAssociation (DS - Dansk Standard),Kollegievej 6, DK-2920 Charlottenlund(Denmark). Web: ds.dk

NT Build standards: NorwegianCouncil for Building Standardization(NBR - Norges Byggstandardise-ringsråd), Forksningsveien, 3 B, Post-boks 129, Blindern, N-0314 Oslo (Nor-way). Web:nbr.no

SS standards: Swedish Standards Ins-titute (SIS), Sankt Paulsgatan 6, S-11880 Stockholm (Sweden). Web: sis.se

2) Standards developed by americanstandard bodies:

ASTM standards: American Societyfor Testing and Materials (ASTM), 100Barr Harbor Drive, West Conshohoc-ken, Pennsylvania, (United States ofAmerica). Web: astm.org

CSA standards: Canadian StandardsAssociation (CSA), 5060 Spectrum Way,Mississauga, Ontario, L4W 5N6 (Cana-da). Web: csa.ca

3) Standards developed by europeanlaboratories:

TI standards: Danish TechnologicalInstitute (DTI - Dansk Teknologisk Ins-titute), Gregersensvej, Postboks 141,DK-2630 Taastrup (Denmark). Web:teknologisk.dk

Barr Harbor Drive, West Conshohoc-ken, Pennsylvania, (Estados Unidos deAmérica). Web: astm.org

Normas CSA: Asociación Canadien-se de Normalización (Canadian Stan-dards Association), 5060 SpectrumWay, Mississauga, Ontario, L4W 5N6(Canadá). Web: csa.ca

3) Normas producidas porlaboratorios europeos:

Normas TI: Instituto Danés de Tec-nología (Dansk Teknologisk Institute/Danish Technological Institute), Gre-gersensvej, Postboks 141, DK-2630Taastrup (Dinamarca). Web: teknologisk.dk

Tel: +34 91 375 7160 - Fax: +34 91 304 4426 - [email protected]

ALE LASTRA carried outtogether with Dragados Offs-hore all the internal move-ments at Dragados yard inCadiz of the 49 sections ofOresund bridge. The maneu-vers included from the move-ments of same sections tillthe internal transports and

load-outs of the 49 spans, of 140 mts length and 5750 tons of weighteach, which composed the complete bridge. All the operations wereexecuted during two years starting on April 1997. The first load-outswere made with ALE Lastra and Dragados Offshore personnel andthe rest were made by the Dragados personnel duly instructed.

The equipment supplied for the execution of these maneuvers was:· 2 self propelled trailers of 18 lines (SPT)· Electronic synchronization system to co-ordinate the 2 x 18 SPTwith the conventional trailers (2 x 17) owned by Dragados Offshore.· 4 skidshoes of 500 tons unitary capacity.· 8 skidshoes of 1000 tons unitary capacity.· 10 push-pull units of 64 tons unitary capacity and 1 m of stroke.· Nearly 1000 mts of skid tracks.· More than 1500 skidding teflon pads.· 3 big hydraulic power packs of 4 independent groups.The good co-ordination and understanding between both compa-nies contributed to the excellent execution of all the maneuvers,within the foreseen schedule.

Documents

Fabricación de tableros para el puente de Öresund entre …e-ache.com/modules/ache/ficheros/Realizaciones/Obra1… · · 2010-05-14crucial del desarrollo de un tipo de hormi-