El 23 de mayo de 2013, aproximadamente a las 7:00 pm PDT , se derrumbó un tramo del puente que llevaba la Interestatal 5 sobre el río Skagit en el estado estadounidense de Washington . Tres personas en dos vehículos diferentes cayeron al río y fueron rescatadas en bote, sin sufrir heridas graves. Se determinó que la causa de la falla catastrófica fue una carga de gran tamaño que golpeó varias de las vigas de soporte superiores del puente, lo que provocó un colapso inmediato del tramo más al norte. [2]
El puente de armadura fue construido en 1955 y conecta las ciudades de Mount Vernon y Burlington en el condado de Skagit , proporcionando un vínculo vital entre Vancouver, Columbia Británica y Seattle . Consta de cuatro vanos consecutivos estructuralmente independientes. Sólo el tramo más al norte se derrumbó en el río; el tramo adyacente también sufrió daños por impacto del mismo vehículo, pero no lo suficientemente graves como para provocar un colapso. Se sabía que la estructura de soporte superior había sido golpeada por un camión en octubre de 2012.
Poco antes del accidente, el puente había sido evaluado como seguro. Aunque no era estructuralmente deficiente, se consideraba "funcionalmente obsoleto", lo que significa que no cumplía con los estándares de diseño actuales. El diseño del puente era " crítico para las fracturas ", lo que significa que no tenía miembros estructurales redundantes para proteger su integridad estructural en caso de falla de uno de los miembros de soporte del puente.
Un mes después del colapso, se erigieron dos puentes temporales y se colocaron sobre las columnas de soporte del tramo fallido mientras se construía el puente permanente. En septiembre de 2013, se instalaron los puentes permanentes y se comenzaron a trabajar para evitar fallas similares en los tres tramos restantes.
El puente lleva una sección de la Interestatal 5 (I-5) sobre el río Skagit entre Mount Vernon y Burlington , en el estado de Washington , a unas 60 millas (97 km) al norte de Seattle. La I-5 es la carretera principal entre las áreas metropolitanas de Seattle y Vancouver, Columbia Británica . Antes del colapso, aproximadamente 71.000 vehículos cruzaban el puente cada día. [3]
El puente fue construido en 1955, como parte de las mejoras del gobierno estatal al corredor de la Ruta 99 de EE. UU. y un año antes de que se iniciara el Sistema de Carreteras Interestatales . El puente tiene cuatro carriles de tráfico, dos carriles en cada dirección separados por una barrera mediana. Las partes sobre el río son cuatro tramos consecutivos, cada uno de 160 pies (49 m) de largo. Los tramos se construyen a partir de vigas de acero trianguladas, utilizando un diseño de armadura pasante donde la calzada pasa en un túnel abierto entre las armaduras izquierda y derecha y entre las armaduras inferior y superior. La carretera tiene un espacio libre vertical relativamente limitado para vehículos altos debido a los miembros superiores de la armadura. Los tramos contiguos comparten las bases del muelle y parecen ser un puente continuo, pero los cuatro tramos son en realidad independientes.
El puente había sido evaluado recientemente como seguro y en buenas condiciones a pesar de tener 58 años; no figuraba como estructuralmente deficiente . El puente fue clasificado como funcionalmente obsoleto , en este caso porque no cumple con los estándares de diseño actuales para anchos de carriles y espacio libre vertical en puentes de carreteras nuevos. [1] [4] El puente no era candidato para ninguna mejora o reemplazo significativo y estaba en buen estado.
Este puente de armadura de acero tenía un diseño de " fractura crítica" con vigas de carga no redundantes y uniones que eran esenciales para que toda la estructura permaneciera intacta. Una falla inicial (quizás por agrietamiento) de una sola pieza esencial a veces puede sobrecargar otras partes y hacerlas fallar, lo que rápidamente desencadena una reacción en cadena de aún más fallas y hace que todo el tramo del puente colapse. En 2007, el puente I-35W sobre el río Mississippi en Minneapolis se derrumbó repentinamente debido al lento agrietamiento de una única placa de refuerzo de tamaño insuficiente y sobrecargada . En el acero, estas fracturas iniciales comienzan siendo pequeñas y tardan años en crecer lo suficiente como para volverse peligrosas. Tras el incidente de Minneapolis, estos desastres relacionados con el paso del tiempo en puentes con fracturas críticas ahora se evitan encontrando y reparando grietas en una inspección minuciosa requerida cada dos años. Dieciocho mil puentes en los Estados Unidos están etiquetados como críticos para fracturas (por su diseño) y requieren inspecciones de grietas. [5] El puente del río Skagit había sido inspeccionado por última vez en busca de grietas en agosto y noviembre de 2012 y solo se necesitaban trabajos menores. [6]
Además de fracturarse, algunos puentes con partes críticas no redundantes también pueden fallar repentinamente debido al pandeo de miembros de compresión (lo opuesto al agrietamiento de miembros de tracción). En los puentes pasantes, las partes de compresión críticas son las vigas de la cuerda superior que corren horizontalmente a lo largo de la parte superior del puente, paralelas a los bordes de la calzada. Soportan la mayor parte del peso del puente y del tráfico. Las cuerdas normalmente se mantienen alineadas y sujetas en su lugar mediante postes verticales, diagonales y puntales oscilantes laterales. Las cuerdas superiores se doblarán rápidamente si sus uniones de alguna manera se desalinean. El daño por pandeo es acumulativo, pero se debe principalmente a daños por colisión o tensiones excesivas más que a la edad y la corrosión. [7]
La distancia vertical para los vehículos está limitada por las puertas y los puntales oscilantes laterales. Estos son relativamente bajos en puentes más antiguos. En los puentes del estado de Washington, los puntales estabilizadores suelen estar curvados hacia abajo en los extremos exteriores, con menos espacio libre sobre los carriles exteriores y los arcenes exteriores. Las cargas altas entonces necesitan usar los carriles interiores para obtener el máximo espacio libre. Estos puentes son vulnerables a los impactos de vehículos de gran altura, y esos impactos eran comunes. Hubo un impacto conocido en este puente que ocurrió el 22 de octubre de 2012, y los investigadores encontraron evidencia de varios otros impactos en años anteriores. [8] Los informes de inspección de puentes que datan de 1979 señalan con frecuencia daños causados por vehículos demasiado altos, y un informe de inspección de finales de 2012 señaló un corte de tres pulgadas en el acero. [9]
Según Charles Roeder, profesor de ingeniería civil de la Universidad de Washington en Seattle, los puentes de armadura eran un diseño de puente común en la década de 1950 (hay 10.200 puentes de armadura en los EE. UU.), pero "[s]i Si quitas algunos de los marcos superiores, prepararás ese puente para sufrir una falla de estabilidad". [10] Antes de las computadoras, los ingenieros de puentes analizaban las fuerzas de las armaduras mediante una regla de cálculo , y cada cálculo requería mucho tiempo. Aunque el método de elementos finitos y la teoría del diseño plástico , ambos capaces de analizar estructuras redundantes, se habían formulado recientemente y habían tenido uso ocasional, requerían significativamente más cálculos que los métodos de cálculo simples para estructuras estáticamente determinadas , lo que impedía el uso de miembros estructurales redundantes. . En ese momento se estaba diseñando una gran cantidad de puentes y no había suficientes ingenieros de diseño disponibles para diseñar muchos puentes como estructuras indeterminadas . [11]
Hoy en día, en la mayoría de los puentes nuevos para luces de tamaño moderado se evitan los diseños de armadura pasante y otros diseños de fractura crítica. El uso de tres o más vigas principales o armaduras paralelas permite que la estructura sobreviva la falla de un solo componente.
El colapso fue causado por un camión semirremolque en dirección sur desde Canadá que transportaba una carga de gran tamaño a Vancouver, Washington , dañando directamente los puntales oscilantes e, indirectamente, las cuerdas de compresión en la estructura de acero superior ( trusswork ) en el tramo más al norte del puente. [12] A pesar de que se contrató un automóvil piloto para garantizar que la carga pudiera pasar de manera segura, el conductor piloto estaba charlando por su teléfono celular [13] y nunca comunicó por radio al conductor del camión que habría un problema al cruzar el puente de Skagit, ni para advertir al camionero. utilizar el espacio libre más alto del carril interior. [14] [15] El espacio libre vertical desde la carretera hasta la viga arqueada superior en el carril exterior era de 14 pies y 7 pulgadas (4,45 m), y se esperaba que todos los camiones con cargas de gran tamaño viajaran en el carril interior donde el espacio libre era alrededor 17 pies (5,2 m) (parte del problema de diseño " crítico para fracturas " rectificado después del incidente). En cambio, el camión de gran tamaño entró en el puente por el carril exterior, mientras que un segundo camión y un BMW lo adelantaban por el carril interior. [16] El camión de gran tamaño había recibido un permiso estatal de gran tamaño para una carga ancha y alta, para una altura de 15 pies y 9 pulgadas (4,80 m), y después del colapso una "esquina superior abollada y un rasguño a lo largo del lado superior [fueron ] visible en la carcasa del equipo de 'carga sobredimensionada' que se transporta en el camión". [17] La Junta Nacional de Seguridad en el Transporte (NTSB) midió la altura del camión, después del accidente, en 15 pies y 11 pulgadas (4,85 m). [18]
El camión de gran tamaño terminó de cruzar el puente, mientras que el primer tramo se derrumbó inmediatamente detrás de él. Tanto el conductor de la carga de gran tamaño como el vehículo piloto permanecieron en el lugar y cooperaron con los investigadores. [19]
No hubo víctimas mortales, pero tres personas fueron transportadas a hospitales locales [20] después de ser rescatadas de sus coches caídos. Los coches permanecieron en el puente inundado después de que éste cayera al río. [21] [22]
El camionero, empleado de Mullen Trucking, transportaba una carga de gran tamaño que contenía una carcasa para equipos de perforación. [23] El vicepresidente de la compañía, Ed Sherbinski, dijo que se habían emitido permisos desde el estado de Washington que incluían autorización para todos los cruces de puentes en la ruta. [23] El camión había sido conducido a través del puente por un vehículo de escolta piloto . [24] [25] Un portavoz del Departamento de Transporte del Estado de Washington dijo que no hay señales de advertencia que conduzcan al puente con respecto a su altura libre. [26] En Washington, sólo los cruces elevados de menos de 14 pies (4,3 m) (el límite de altura legal normal) deben tener publicaciones anticipadas de restricciones de altura. [27]
El camión de gran tamaño también dañó un puntal oscilante del segundo tramo, pero no lo suficiente como para provocar un colapso. Posteriormente ese tramo fue reparado. [ cita necesaria ]
La Patrulla del Estado de Washington y la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte investigaron el accidente. El informe de la NTSB atribuye la colisión a que el camión de carga alta estaba en el carril equivocado (el carril exterior del puente) y a que el camión que lo adelantaba lo apretujó aún más en el arcén. Atribuye el colapso del puente a que la colisión desgarró múltiples tirantes oscilantes, lo que desestabilizó los miembros críticos que soportan la carga (cuerda superior). [18]
Dos de las tres víctimas del colapso presentaron una demanda contra Mullen Trucking, el conductor del camión, el conductor del vehículo piloto y la empresa del vehículo piloto. Según la demanda, la negligencia de las empresas de transporte por carretera y de vehículos piloto provocó el colapso del puente. A pesar de los problemas relacionados con el Departamento de Transporte del Estado de Washington (WashDOT) que no marcó el puente del río Skagit en su lista de peligros de altura para los camioneros que planifican rutas para cargas de gran tamaño, [9] WashDOT no fue nombrado en la demanda como lo hicieron las víctimas y su abogado. No quiero involucrar el dinero de los contribuyentes. [28]
El gobernador Jay Inslee declaró un " estado de emergencia " económico para tres condados circundantes ( el condado de Skagit , el condado de Snohomish y el condado de Whatcom ) para hacer frente a las alteraciones del tráfico y de la economía local. [29] El tráfico en la I-5 se desvió alrededor del lugar del colapso en el puente adyacente de Riverside Drive aguas arriba, lo que causó congestión del tráfico en el área. [30] Otros desvíos incluyeron la ruta estatal 536 a través del centro de Mount Vernon y vía Fir Island . [31]
El tramo colapsado fue reemplazado temporalmente por un par de puentes de dos carriles fabricados por ACROW, que se colocaron sobre los pilares del puente existentes. Entró en servicio el 19 de junio. [32] Las inspecciones en el tramo temporal a finales de julio de 2013 descubrieron que parte de una junta en "L" que mantiene el asfalto en su lugar entre el puente temporal y la carretera permanente se había soltado. [ cita necesaria ] El carril derecho del puente estuvo cerrado durante aproximadamente dos horas mientras los equipos soldaban la junta en su lugar y extendían asfalto nuevo. [ cita necesaria ]
Se otorgó un contrato de $6,87 millones al contratista Max J. Kuney Construction de Spokane para diseñar y construir un tramo de reemplazo permanente. [33] Se construyó junto al tramo temporal sin interrumpir el tráfico y se trasladó a su lugar durante un cierre nocturno del 14 al 15 de septiembre de 2013. [34]
Poco después, se realizaron cambios en los tres tramos restantes para elevar la altura máxima permitida del puente, lo que incluyó el reemplazo de los tirantes curvos por otros rectos. Esta modernización proporciona un espacio libre vertical completo de 18 pies (5,49 m) en los cuatro carriles de tráfico, lo que permite que los vehículos con exceso de altura circulen por los carriles exteriores. La obra finalizó a mediados de noviembre de 2013. [35] [36]
El colapso generó dudas sobre cómo WashDOT regula los vehículos de gran tamaño. WashDOT deja en manos de los conductores determinar una ruta segura a su destino, a diferencia de muchos otros estados donde se asignan rutas. Sin embargo, si bien WashDOT proporciona a estos conductores una lista de peligros en el estado, no incluyó el puente del río Skagit como un peligro, a pesar de que los tirantes oscilantes superiores del carril exterior estaban 2 pies y 5 pulgadas (0,74 m) más bajos que el carril interior. Los legisladores estatales inmediatamente comenzaron a explorar cambios a las leyes estatales sobre vehículos de gran tamaño. [9]
El puente construido para reemplazar el puente colapsado ha sido nombrado Puente Conmemorativo Trooper Sean M. O'Connell Jr.. [37] El policía estatal Sean O'Connell murió mientras dirigía el tráfico a través del desvío cuando su motocicleta chocó contra un camión. [38] Poco después del accidente, tres legisladores estatales propusieron un proyecto de ley que cambiaría el nombre del puente reparado en su honor; [39] este cambio fue aprobado por la Comisión de Transporte del Estado de Washington . [40]
Antes del colapso del puente, la Sección de Seattle de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles (ASCE) emitió el Informe de calificaciones de 2013 para la infraestructura del estado de Washington. Los puentes del estado recibieron una calificación de "C-" (una puntuación promedio entre estados). Había 400 puentes estructuralmente deficientes en Washington. El treinta y seis por ciento de todos los puentes tienen más de 50 años. Los puentes más antiguos fueron diseñados para una vida útil prevista de sólo 50 años; mantenerlos seguros es cada vez más difícil y costoso. [41] El grupo de defensa Transportation for America informa que el 5,1% de los puentes de Washington son estructuralmente deficientes, lo que supone el sexto mejor del país. [42]
{{citation}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
