El puente King Street, también conocido como Kings Bridge, lleva la calle King Street sobre el río Yarra en Melbourne , Australia. El puente continúa hacia el sur como un viaducto elevado, y en los años posteriores se construyó el Crown Casino a su alrededor.
Cuando se inauguró en 1961, el puente tenía ocho carriles a través del río Yarra, dos carriles de paso en cada dirección que conectaban King Street con Kings Way, además de dos carriles en cada lado que conectaban King Street con Yarra Bank Road. En el extremo sur, rampas de entrada y salida orientadas al norte conectaban con Whiteman Street, y los carriles de circulación del viaducto descienden al nivel del suelo, con la ruta del tranvía 58 emergiendo de City Road hasta la franja central. [1] En la década de 1990, el desarrollo del Crown Casino cerró Yarra Bank Road, y las rampas del puente se conectaron al estacionamiento del sótano del complejo. [2] [3]
El extremo sur del puente ha estado sufriendo asentamientos diferenciales entre las rampas de acceso que descansan sobre el relleno y la sección suspendida sostenida por pilotes perforados. [4] [5]
En 1956, la Country Roads Board (posteriormente VicRoads ), siguiendo instrucciones del gobierno, preparó especificaciones para un puente que cruzara el río Yarra . Se esperaba que se convocaran licitaciones a nivel mundial para el diseño y la construcción de un puente de 120 m (410 pies) de largo y 45 m (149 pies) de ancho y que tuviera una estructura elevada continua de 570 m (1880 pies) de largo y 19 m (63 pies) de ancho [6] sobre el río Yarra en King Street, junto con un viaducto que cruzara por encima de las líneas ferroviarias de Port Melbourne y St Kilda , Whiteman Street, Queensbridge Street, City Road y Hanna Street, y que volviera al nivel actual de Hanna Street (posteriormente Kings Way) cerca de Grant Street, South Melbourne. [7] [8] Junto con la construcción del paso elevado de Flinders Street , se estimó que todo el proyecto costaría 3,5 millones de libras australianas . [6] Siete licitadores presentaron un total de 14 ofertas para la obra cuando se cerraron las licitaciones el 29 de enero de 1957, y después del examen por parte de los funcionarios de la Junta, el gobierno aceptó la oferta de Utah Australia . [7]
Los contratistas de Utah Australia comenzaron sus operaciones en el sitio el 25 de noviembre de 1957, construyendo un puente temporal para dar acceso a la ubicación final de los pilares del puente sobre el río. [9] La aprobación de la Ley del Puente King-street de 1957 [8] a través del Parlamento de Victoria el 18 de diciembre de 1957, otorgó permiso formal para que se construyera el puente, dio a la Junta de Carreteras Rurales poderes para tomar posesión de las tierras relevantes y no inhibir las operaciones de las líneas ferroviarias de Port Melbourne y St Kilda durante la construcción, declaró la carretera como una "carretera pública" una vez completada y distribuyó el costo total a ser asumido de la siguiente manera: 65% por el gobierno de Victoria , 30% por la ciudad de Melbourne y 5% por la ciudad de South Melbourne . [8]
El puente de King Street fue diseñado en 1959 por Hardcastle & Richards , ingenieros consultores de Utah Australia, en nombre de la Junta de Carreteras Rurales, y construido durante los siguientes dos años. [4] [10] La subestructura del puente principal se completó en noviembre de 1959, y los carriles este y oeste del puente de bajo nivel sobre el Yarra se completaron excepto la barandilla y la iluminación. [11]
El tráfico comenzó a utilizar los carriles este y oeste del puente de bajo nivel en noviembre de 1960, [12] y el 12 de abril de 1961, el puente principal fue inaugurado por el primer ministro de Victoria, Henry Bolte . [12] [13] [14] Es una construcción de tramo suspendido en voladizo con tablero de hormigón con vigas de acero soldadas, con tramos suspendidos de hasta aproximadamente 100 pies (30 m) de largo.
Poco después de su finalización, el 10 de julio de 1962, uno de los tramos se derrumbó bajo el peso de un semirremolque de 47 toneladas, aunque el peso estaba dentro de los límites del puente.
Lo que sigue, a excepción de la sección "Reconstrucción", está tomado del informe de la Comisión Real.
El diseño de la superestructura por parte de H&R incorporó detalles de diseño estándar para vigas y placas de cubierta, como era común en ese momento para la construcción de acero dulce. CRB había permitido en la licitación el uso de acero de alta resistencia según la Norma Británica BS 968:1941. H&R optó por utilizar este acero para reducir el peso, economizando así el costo de los cimientos. El diseño y la construcción de los cimientos estuvieron a cargo de UTAH.
En los documentos de licitación de CRB se incluyeron especificaciones completas para la fabricación en acero de alta resistencia que debían leerse junto con las de la norma BS 968-1941 y como complemento de ellas. (Se sugirió que la norma podría haber tenido pautas erróneas que no estaban respaldadas por la experiencia y que se utilizaron para este diseño). [15]
Ni UTAH ni J&W apreciaron realmente las diferencias que presentaba el acero de alta resistencia en su fabricación, particularmente en lo que respecta a la soldadura. Allí comenzó el camino al fracaso.
J&W, al realizar su pedido de acero a BHP, no exigió pruebas adicionales según las especificaciones de CRB. Como resultado, BHP solo proporcionó análisis de cuchara. BHP incluso le dijo a J&W en algún momento que las pruebas Izod de ductilidad según las especificaciones de CRB eran inútiles.
No se realizaron todas las pruebas de tracción e Izod para diferentes espesores de placa.
El acero suministrado por BHP se encontraba generalmente muy cerca de las tolerancias máximas en cuanto a composición química. Más tarde se reveló que la composición química de las placas a veces superaba las especificaciones incluso cuando el análisis de cuchara estaba dentro de las especificaciones. BHP tampoco valoró los requisitos de soldadura para el acero de alta resistencia e incluso le informó a J&W en alguna ocasión que incluso cuando la composición química mostrada por el análisis de cuchara superaba las especificaciones, el acero seguía siendo soldable. La fragilidad era de suma importancia y, en las pruebas, algunas muestras ni siquiera mostraron un punto de fluencia.
H&R colocó los extremos soldados transversalmente de las placas de cubierta de las bridas de tensión en regiones de baja tensión, tal como lo permitían las especificaciones. Si se hubiera tenido debidamente en cuenta la preparación de la soldadura durante la fabricación, es posible que no se hubiera producido la falla del puente. El mayor descuido pareció ser la falta de precalentamiento, o el precalentamiento insuficiente, alrededor del área de soldadura para limitar la intensidad de las tensiones residuales en la zona afectada por el calor. En estas circunstancias, la fractura frágil estaba casi garantizada. De hecho, todas las grietas se produjeron en la ZAT del material de la placa. (Por otro lado, parece poco probable que se pudiera aplicar el precalentamiento de manera uniforme, y que las dificultades en la aplicación podrían haber dado lugar a variaciones en las propiedades del acero, incluidas la pérdida de resistencia y las inconsistencias de tensión en las áreas afectadas o cercanas, lo que posiblemente causaría fallas similares u otros tipos, como la fatiga a largo plazo).
Se especificaron pruebas Izod para placas y soldaduras. Muchas pruebas Izod, en particular para soldaduras, se repitieron después de una falla inicial hasta que se logró aprobar.
El informe de la Comisión afirmaba que "sería difícil imaginar un desprecio más cruel por el valor de las pruebas de aceptación".
Durante la inspección final de las vigas, bajo una gran presión de tiempo y en circunstancias muy insatisfactorias, era probable que se pasaran por alto las grietas que finalmente provocaron la falla del puente.
Como J&W era responsable de todas las pruebas de placas, para las que no estaban particularmente convencidos de que fueran necesarias, hubo muchas disputas entre los inspectores de CRB y el personal de la tienda de J&W. Los comisionados en su informe afirmaron que "no sabemos a quién culpar más, si a J&W por su actitud arrogante o a CRB por soportarla".
Como autoridad a cargo del puente en el momento de la falla, MMBW fue responsable del diseño del método de reconstrucción.
La División de Carreteras de MMBW llevó a cabo este trabajo. El personal de ingeniería estuvo formado por William (Bill) Burren, ingeniero jefe de la División de Carreteras; Stan Long, segundo a cargo; Bruce Day , ingeniero estructural jefe; Shandor Mokos y Tom Dobson, ingenieros estructurales superiores; y Graham Ebbage, ingeniero estructural asistente. Todos fallecieron (2020), excepto Ebbage, quien luego diseñó puentes en Melbourne, Brisbane y Hong Kong.
Se tuvo que partir de la base de que todas las vigas presentaban grietas, detectadas o no en el momento. Por lo tanto, se decidió realizar un postensado de todas las vigas para no dejar ninguna parte en tensión.
Como cada tramo constaba de cuatro vigas, se decidió construir grandes bloques de hormigón fuertemente reforzado en los extremos de cada par de vigas. Estos debían alojar los bloques de anclaje de los cables de postensado. Estos bloques se sujetaban entre las vigas mediante varillas pesadas de alta resistencia que pasaban a través de cada bloque de viga a viga, con un promedio de aproximadamente 19 varillas cada uno.
Los cables eran del tipo Freyssinet , con cuñas de fundición que sujetaban cada cable a un bloque de acoplamiento. Cada cable estaba formado por una serie de cordones que contenían siete alambres de alta resistencia cada uno. Por ejemplo, en el tramo n.º 11, de 33,5 m de longitud, la fuerza total de pretensado empleada ascendió a unas 11.000 toneladas.
Para proteger los cables de la corrosión, se colocaron en conductos de fibrocemento y luego se les aplicó una lechada de cemento a alta presión. Esto es lo que algunas personas ven ahora como tuberías debajo del puente.
La reconstrucción estuvo a cargo de John Holland Constructions . Bruce Day fue el ingeniero de obra de MMBW encargado del contrato.
Medios relacionados con el puente King Street, Melbourne en Wikimedia Commons