REMODELACIÓN Y PROLONGACIÓN DE LA ESCOLLERA SUR DEL PUERTO DE QUEQUEN.
PROVINCIA DE BUENOS AIRES.
ING. ELOY JUEZ
A.- INTRODUCCIÓN
El Proyecto de Prolongación de la Escollera Sur del Puerto de Quequén consiste en las obras de remodelación de la escollera existente, cuyo morro se encuentra deteriorado y en la prolongación de la misma en una longitud de 400 m, y señalización de ayuda a la navegación del canal de acceso al puerto.
Las escolleras para proteger la desembocadura del Río Quequén del embancamiento de arena y disminuir, la agitación portuaria, se construyeron entre 1913 y 1916.
La Escollera Sur se encuentra sobre la margen derecha del Río Quequén, correspondiente a la ciudad de Necochea, siendo su longitud original de unos 842 metros presentando en su tramo final un radio de curvatura de 950 metros. La misma se ejecutó con piedras de diversos tamaños y bloques de hormigón de 4,00 x 2,00 x 1,70 metros, cuyo peso es de 30 t aproximadamente, como superestructura y protección del talud lado mar.
Posteriormente se prolongó la escollera en unos 340 metros, alcanzando una longitud total de casi 1200 metros, a lo largo de una alineación tangente a la curva final de la obra inicial. Para la construcción se emplearon el tipo y dimensiones de rocas y bloques de hormigón usados en dicha obra. La nueva alineación obligó a realizar un quiebre del orden de 20° en el eje del canal de acceso frente a la boca definida por el morro de la Escollera Norte.
La obra fue reparada en varias ocasiones a través del agregado de piedra sobre el talud de bloques de hormigón, no habiéndose finalizado la última obra de reparación. La situación actual del morro se halla muy comprometida dado que diversos temporales han ido degradando el talud y provocaron la caída de bloques de hormigón, lo cual crea un estado de inseguridad debido a la amenaza permanente de un colapso estructural que comprometa el acceso, con el riesgo que esto conlleva a las operaciones de la estación marítima.
Esta situación actual también ha limitado las operaciones de dragado, suspendiéndose el mantenimiento del área preventiva sur, el cual es, a su vez, necesario para restringir el desplazamiento de arena hacia el canal proveniente de la deriva litoral que es predominante en dirección Oeste - Este.
En el año 1995 se realizó un anteproyecto de reparación y remodelación de la Escollera Sur con la reconstrucción de un nuevo morro, en el cual se definieron diversos aspectos que fueron luego respetados en el Proyecto de Prolongación.
El Puerto de Quequén permite actualmente operar a buques graneleros con calados de 40 pies o más, gracias al dragado de apertura del canal de acceso efectuado en 1992 con el cual se alcanzaron, en un ancho de 120 m, profundidades desde -12,2 m (40 pies) al cero en la boca portuaria, hasta -14 m (46 pies) al cero en la zona exterior no protegida.
Actualmente, más del 60% de los buques usuarios poseen esloras entre 150 y 200 m, mientras que menos del 15% de los buques tienen esloras mayores de 200 m; un total de 300 barcos/año registran movimiento en el puerto, cantidad por otra parte en constante aumento.
Las partes fundamentales del llamado fueron las siguientes;
Proyecto Ejecutivo
Reparación y Remodelación de la Escollera Sur existente
Prolongación de la Escollera Sur
Dragado del canal de acceso
Señalización.
El Estudio de Preinversión realizado permitió establecer como la alternativa de prolongación más conveniente desde los puntos de vista técnico, económico, financiero y ambiental la correspondiente a una extensión de 400 m de longitud con un giro de alineación de 15° hacia el SE con respecto al eje de la escollera existente, por lo que la misma fue desarrollada a nivel de Proyecto Básico de Ingeniería.
Las bases y especificaciones que conformaron el pliego de licitación fueron desarrolladas sobre la base de una solución de proyecto de obra de abrigo de talud con coraza monocapa. Esta solución de proyecto se trato como "Proyecto Básico" a ofrecer por los interesados.
En lo que se refiere a los elementos premoldeados de hormigón que se indicaban en los estudios previos a la documentación, denominados como “solución Acropode “, debe entenderse que el oferente estaba liberado de ofrecer este tipo de elemento o cualquier otro que considerara responder a similar prestación.
Siendo así, se requirió a los oferentes una cotización obligatoria de "Proyecto Básico" con coraza resuelta con elementos premoldeados de hormigón monocapa.
Quedaba a cargo del Oferente proponer qué elemento premoldeado de hormigón monocapa de coraza para el "Proyecto Básico" adoptaría en su oferta.
En lo que sigue se detallan las características del proyecto y de la presentación que debían realizar los oferentes ajustados a lo señalado hasta aquí.
B.- OBRAS A EJECUTAR
1.- Proyecto Ejecutivo
En los documentos que conformaban el Pliego de Licitación, se adjuntaba la Ingeniería Básica del Proyecto de Prolongación de la Escollera Sur del Puerto de Quequén, el cual serviría de base para la realización del "Proyecto Ejecutivo" por parte del Contratista. En dicho Proyecto Ejecutivo, se incluía la realización de estudios básicos tales como relevamientos topográficos, relevamientos sonográficos del lecho y subsuelo, estudios geotécnicos, y modelación física de las obras.
.Durante la realización del Proyecto Ejecutivo se ajustaría la Ingeniería Básica respetando los lineamientos funcionales de las obras proyectadas, realizando solo aquellas modificaciones que, en razón de los resultados de los relevamientos, estudios y modelaciones a ser realizados, lleven a la optimización del proyecto ofrecido.
Parámetros de Diseño
El régimen de mareas es de desigualdades diurnas y las alturas se refieren al plano de comparación que pasa a 0.98 m por debajo del nivel medio del mar. Algunos valores representativos de alturas en metros sobre el plano de reducción correspondientes a la predicción 1998 son los siguientes:
Pleamar Máxima 2,02 m
Pleamar Media 1,57
Bajamar Más baja 0.11
Bajamar Media 0,49
Para el diseño se adoptó un nivel máximo de + 3,20m (recurrencia 50 años) y un nivel mínimo de + 0,00m
Para la determinación de la altura de ola de diseño se consideró que las profundidades al pie de la prolongación del lado Sur de la misma serán diferentes a las actuales, cuando se haya desarrollado el banco de arena lateral que en la actualidad rebasa el morro de la escollera. Por lo tanto, las condiciones de oleaje consideradas son de tipo rompiente sobre la escollera. El período típico adoptado para la ola de diseño es de 12 segundos. Las olas de diseño se presentan para distintos tramos de la escollera; en el sector correspondiente a la escollera existente se respeta la nomenclatura fijada previamente en el Anteproyecto
de Remodelación, con modificaciones de la longitud de cada tramo por cuestiones de tipología constructiva, definiéndose tramos adicionales para la prolongación.
Las características observadas en el material del subsuelo de tosca extraído en los distintos operativos de dragado, por medios mecánicos y mediante el empleo de explosivos con cargas de contacto e inspecciones de buzos especializados, indican que se trata de un manto resistente constituido por capas de espesor reducido y posición estratigráficá aleatoria. Es la continuación del suelo sobre el que está fundada la escollera actual la que registra niveles de fundación desde -4,50 m a -10,50 m de acuerdo a sondajes al pie interior y exterior realizados, con inyección de agua a alta presión.
2.- Reparación y Remodelacíón de la Escollera Sur existente
2.1.- Reparación de la Escollera Sur existente
Consiste en la reparación del tramo denominado 1 S lado mar, de la escollera existente entre las progresivas 840,80 y 990,80 medidas desde el inicio de la escollera Sur existente.
La reparación abarca la recomposición del perfil de la escollera en el tramo de 150 m indicado, mediante el agregado de piedra para enrasar el borde de los bloques con el talud mediante la colocación de piedras de 4 a 7 toneladas de peso, con peso W., mayor de 5 toneladas.
En particular en el tramo de 128,60 m. comprendido entre las progresivas 862,20 y 990,80 se procederá a la colocación de una serie de bloques faltantes tipo paralelepípedos de hormigón (de 2,00m de ancho, 4,00m de largo, 1,70m de alto). En los primeros 19,30m comprendidos entre las progresivas 862.20 y 881.50 se deben efectuar los trabajos de colocación de la fila superior de bloques (disponibles en la zona contigua). En los 109,30 m siguientes, comprendidos entre las progresivas 881.50 y 990,80 de la escollera, se debe efectuar la recolocación de la segunda fila inferior de bloques, previa nivelación con piedras de la base de asiento correspondiente. Sigue luego la colocación de la fila superior de bloques y el completamiento de ambos tramos con la piedra de 4 a 7 toneladas especificadas más arriba.
Este sector deberá ser una transición adecuada estética y funcionalmente entre el resto de la escollera existente y el tramo a remodelar, en razón de que esta escollera linda con playas que tienen alto interés turístico.
2.2.- Remodelación de la Escollera Sur existente
La remodelación proyectada sigue los criterios fundamentales fijados por el anteproyecto realizado en el año 1995, con las adaptaciones necesarias para compatibilizarla con la prolongación de la escollera.
Los pesos específicos considerados para los materiales de construcción de la obra son:
n Roca de cantera: y = 2,60 t/m3
n Hormigón masivo para la elaboración de los bloques de coraza:,y = 2,35 t/m3.
En el sector 2S (entre progresivas 990,80 y 1168,80) y el sector 2N (entre progresivas 1040,80 y 1168,80), siguiendo el criterio adoptado en el Anteproyecto de Remodelación, se adoptó una solución con coraza de bloques de hormigón con una cota de coronamiento de 8,8 m sobre el cero local (en el lado Sur). El apoyo horizontal de los bloques de coraza en el coronamiento, se resuelve por medio de la construcción de un murete de hormigón masivo. La geometría principal de este murete es:
Cota de coronamiento: +8,0 m.
Ancho de coronamiento: 0,6 m.
Altura total: 3,0 m (8,0 a 5,0 m)
Altura diente que apoya en los bloques paralelepípedos: 0,5 m
Ancho del diente: 1,0 m.
Longitud losa horizontal que apoya sobre los bloques: 2,0 m
Espesor de la losa: 0,8 m.
Para el sector 3S-3N (entre progresivas 1168,80 y 1188,80) se prevé la disposición de dos hileras de bloques tipo paralelepípedos de 1,7 m de altura, sobre los bloques existentes en el coronamiento, siendo la
nueva cota de coronamiento de 5,7+3,4 = 9,1 m en progresiva 1188,80, requiriéndose disponer 60 bloques sobre la escollera en este sector, los bloques se encuentran disponibles en los lugares y condiciones indicados en Reparación de la Escollera.
La escollera será protegida por una coraza de bloques de hormigón prefabricado, dispuestos en una sola capa, solución constructiva que fue hallada como la más conveniente entre las distintas variantes posibles de ser empleadas. El diseño se ha realizado siguiendo los lineamientos propuestos por el "Shore Protection Manual" (en particular la fórmula de Hudson para el cálculo del peso de los bloques de las corazas.)
El peso de los bloques se determinará empleando la formula Hudson según ya se expresó más arriba, para ello el Oferente adoptará el valor del coeficiente de estabilidad de la fórmula de Kd, para los bloques de coraza monocapa que haya propuesto utilizar sobre el tronco de la escollera (sección corriente) bajo olas rompientes.
El ancho de coronamiento en el tramo a remodelar, está condicionado por la escollera existente, respetándose las condiciones fijadas en el Anteproyecto de Remodelación.
En todos los sectores de la escollera existente se ha tenido en cuenta la presencia de una capa de enrocado con piedras de diversos tamaños, la cual deberá ser removida en parte para posibilitar la disposición adecuada de la nueva coraza, que asentará sobre una subcapa de roca de pesos y espesor adecuados al elemento monocapa de coraza propuesto por el Oferente. En los sectores en que fuera necesario, se alcanzarán los perfiles de asiento de la coraza con talud de pendiente máxima 1:1,5 con roca de igual característica.
Además de la remoción del enrocado preexistente, (43 unidades) deberá efectuarse la extracción de los bloques tipo paralelepipedos correspondientes a la primera fila superior del talud, en sectores donde estos impidan disponer adecuadamente los bloques de coraza monocapa, según los criterios que se exponen a continuación
En el tramo final de 20 m denominado 3S, deberán ser extraídos todos los bloques de la primera fila en una cantidad estimada en 10 unidades.
En el tramo 2S, será obligatorio extraer aquellos bloques paralelepipedos cuya posición ocupe el sector del perfil transversal reservado para la capa de coraza.
En este mismo tramo, los bloques paralelepípedos que interesen la subcapa de piedra, podrán ser dejados en su sitio. En el caso en que los bloques de la última fila interfieran con el diente de encastre del murete se deberán recortar.
Dado que el material de fundación de la escollera estará constituido por tosca, y parcialmente por un manto de piedra preexistente - ya que se ha previsto la eliminación de la arena suprayacente - no se ha especificado un filtro especial en la base de la estructura.
Se adoptó una solución reforzada con una fila de bloques de coraza puestos en forma de berma horizontal al pie de la escollera, dado que esta estructura debe soportar condiciones desfavorables de olas rompientes encontrándose ubicada en aguas poco profundas. Se dispone frente a los bloques una capa de roca de 0,5 a 1,5 t de peso, con una extensión del orden de 3 a 4 m a la altura de la cota superior de los bloques de coraza en el pie terminando en un talud 1:2.
Dado que el coronamiento de la escollera existente está formado por bloques de hormigón con caras planas, colocados ordenadamente de modo tal que establecen un plano horizontal relativamente continuo en la parte superior, sobre este plano pueden circular vehículos livianos con precaución. Para que esta circulación resulte más viable, deberán rellenarse las juntas entre los bloques mediante material pétreo, que deberá ser completado con hormigón simple en un espesor de por lo menos 0.20m.
Especial tratamiento deberá brindarse a la transición que se presenta en el comienzo de la escollera remodelada. La elevación de la cota de coronamiento a + 8,80 por un lado y el posterior ensanche del plano superior a cota + 5,50, generan en ese encuentro una discontinuidad que se resuelve mediante la disposición de los materiales de coraza, de subcapa y núcleo en forma de talud recostado sobre la obra existente.
3.- Prolongación de la Escollera Sur
La cota de coronamiento adoptada surge de una hipótesis de metodología constructiva considerando que la grúa y los demás equipos deben circular sobre la superficie del núcleo, requiriendo dotar a éste de una cota del orden de + 5,0 m en el tronco y + 4,5 m en el morro, suficiente como para mantener en seco esta superficie durante una parte del tiempo, compatible este tiempo, con la ejecución de una obra de estas características. El ancho de coronamiento se fijó considerando disponer al menos de 8 m de ancho a nivel del núcleo incluyendo un 50 a 60% del ancho lateral de la subcapa, para materializar la superficie de circulación de los equipos.
El Oferente debía revisar estas cotas de coronamiento, asumiéndolas como propias o modificándolas de acuerdo a la metodología y equipamientos que proponga emplear, de tal manera de responsabilizarse por las consecuencias eventuales que una decisión de este tipo involucra.
Los valores del peso específico para la roca y el hormigón masivo a ser utilizado para la elaboración de los bloques de coraza se consideran iguales que los adoptados para la Remodelación. La pendiente del talud de la coraza de bloques de hormigón prefabricados monocapa se fijó en 1:1,33 pero deberá ser adoptado en función del bloque de defensa que proponga el oferente.
Los valores del coeficiente de estabilidad Kd adoptados a los efectos del predimensionamiento son de 12 para el tronco de la escollera y de 9,2 para el morro, los cuales deben ser reemplazados por los que asuma el oferente en su propuesta cualquiera que fuere el bloque de coraza monocapa que proponga.
La piedra del núcleo tendrá una granulometría variable entre 500 y 1500 Kg, mientras que la base de piedra estará conformada por elementos de 10 a 500 Kg de peso.
En el tramo entre el morro actual y aproximadamente la progresiva 150 m, el pie de talud apoya sobre una delgada capa de arena bajo la cual se encuentra la tosca, según los antecedentes disponibles, por lo cual el pie del talud de la coraza se ha resuelto en igual forma que para el tramo a remodelar, pero se agrega la capa de transición.
En el tramo siguiente la cota del manto de tosca es más baja, y la escollera se apoya sobre una capa de arena de mayor potencia. Para asegurar la estabilidad del pie se ha previsto disponer en este tramo una capa de elementos de peso variable de entre 1 y 2 t del lado exterior (Sur y frente al morro), y de 0,5 a 1,5 toneladas del lado interior (Norte), sobre los que se apoya la línea inferior de los bloques de la coraza reforzada con elementos adicionales. Esta capa de piedra se apoya sobre un filtro compuesto por piedra de 10 a 600 Kg del lado exterior y 10 a 500 Kg del lado interior, que posee una extensión transversal mayor que en el tramo previo.
Especial tratamiento deberá brindarse a la transición que se generará entre la escollera remodelada y la prolongación de la misma, donde se producirá un cambio de tipo estructural con un aumento de la cota de coronamiento, una disminución del ancho de la base, un cambio de las pendientes de los taludes laterales y de las características de los elementos de la coraza.
El diseño de esta transición es preliminar y deberá revisarse en el Proyecto Ejecutivo en función del grado de degradación que habrá alcanzado el morro actual.
En el proyecto de prolongación se encuentran dos secciones en su tronco de igual tipología estructural, la primera, con una sola berma sobre cada talud y la segunda con dos bermas y en consecuencia un mayor ancho en la base.
Las transiciones entre tamaños de bloques de coraza, se resuelven mediante una línea que arranca en el coronamiento en forma perpendicular al eje de la obra hasta llegar aproximadamente al nivel del pelo de agua donde gira 45° hacia atrás u origen de la obra, y desde allí continúa en esa dirección hasta el pie.
4.- Dragado del canal de acceso
La progresiva 0,0 corresponde al quiebre de enfilación en la entrada a puerto. El extremo actual de la escollera sur se encuentra en progresiva 476,2.
La mayor profundidad del canal con respecto a la actual, será lograda mediante la limpieza total de la arena acumulada y en algunos sectores, la extracción de parte del material duro de fondo que quedara triturado por la draga de succión por cortador de tipo pesado que operara en el año 1992 (de solera y profundidades). Los equipos de dragado a emplear, son dragas de succión por arrastre con cántara comprendida entre 1.000 y 2.000 M3, en atención al calado a proa necesario para poder aproximarse a la costa y refular por jet sobre la playa ubicada al Este (Back- Passing), de manera que la arena quede reposicionada en la zona de transporte litoral por oleajes.
Además deberán disponer del equipamiento necesario para refular por proa por el método conocido como S.W.H.D. (Shallow Water Hopper Dredge.
El punto indicado para efectuar el volcado de arena de sedimentación de la playa, con vistas a que no retorne hacia la escollera norte, se encuentra entre las progresivas 2.000 y 2.200 m al este de la misma. Para los viajes, en que por olas rompientes de magnitud la draga se vea impedida de aproximar su proa a la playa, se deberá utilizar el vaciadero actual. Las operaciones de dragado deberán ser conducidas de manera prioritaria a la recuperación de la profundidad de diseño logradas en 1992 para luego proceder a la profundización y ensanche programados, prestando especial atención,, en cada relegamiento, al área del semicanal norte próximo al morro de la escollera Norte y restos náufragos, a fin de que cada derrame de sedimentos al canal sea controlado de inmediato.
5.- Señalización
Para rnejorar la navegación en el canal de acceso al puerto y señalizar las obras, se introducirán las siguientes ayudas a la navegación:
El morro será señalizado con una baliza fija luminosa sobre estructura metálica cilíndrica, alimentada con baterías y cargador solar, anclada a una base de hormigón colada entre los bloques premoldeados de hormigón de la coraza, cuyas características se dan en las Especificaciones Técnicas Particulares. Su plano focal estará elevado 6,80 m aproximadamente sobre la cota de coronamiento del morro.
Como estructura complementarias se construirá un acceso a la base de la baliza. Dicho acceso estará constituido por una escalera metálica debidamente protegida para soportar la corrosión, ubicada detrás del morro y en el lado interno (norte) de la obra, que arrancará desde el nivel mínimo de agua y llegará hasta el coronamiento de la escollera. Luego, en el tramo que va de la escalera hasta la baliza, se dispondrá una franja formada por piezas de hormigón que conformará un camino para acceder al morro y a la baliza. La base de la baliza será un bloque de hormigón, debidamente insertado entre los elementos de la capa exterior de la escollera.
En el cuerpo de la escollera existente o en un sitio adyacente accesible se instalará una baliza auxiliar, cuya ubicación óptima será determinada en el Proyecto Ejecutivo de acuerdo a lo que establezca el Servicio de Hidrografía Naval y dando participación a los Prácticos del Puerto.
Conclusión
Concluida la construcción de la obra, deberá realizarse un dragado periódico para prevenir que los sedimentos puedan obstruir el canal de acceso. Las obras proyectadas no modificarán el volumen anual necesario para mantener la profundidad en el canal, el cual ha sido estimado en 500.000 m3. De este volumen un 30-35 % proviene del banco situado cerca de la Escollera Norte en las proximidades de la boca de acceso al puerto. El resto provendrá del banco de arena de la escollera Sur. Para evitar que estos sedimentos ingresen al canal, se han proyectado Zonas Preventivas. Dichas zonas deberán ser dragadas regularmente para que cumplan el cometido con el cuál se han diseñado para impedir efectivamente que los sedimentos se depositen en el canal de acceso.
La escollera requiere poco mantenimiento y sólo debe ser prevista la reubicación de unidades que puedan ser desplazadas por temporales extraordinarios.
Referencias Bibliográficas:
Estudio de la Prolongación de la Escollera Sur del Puerto de Quequen
Pliego del llamado a licitación.
