Il ponte della Costituzione del 1812 è un ponte strallato che attraversa la baia di Cadice, che permette l'accesso a Cadice dal continente, essendo il terzo accesso alla città, dopo il collegamento con l'istmo di San Fernando e del ponte Carranza.
Il ponte è la continuazione dell'autostrada del Sud, essendo parte integrante della superstrada d'accesso a Cadice, il responsabile di quest'opera è il Ministero dei Trasporti e della Mobilità Sostenibile. Il percorso si divide fra l'autostrada a doppia carreggiata (due corsie per senso di marcia) e un'altra carreggiata riservata al trasporto pubblico.
La costruzione del ponte è iniziata nel 2008 ed è stato aperto il 24 settembre di 2015. Una volta inaugurata, divenne il ponte di maggiore lunghezza di Spagna, con 540 metri. Considerando i ponti strallati, sarebbe il terzo ponte con la campata più lunga d'Europa, dopo il ponte di Normandia (856 m) e il Ponte Rion Antirion (tre campate di 560 m). L'opera totale si compone del ponte sulla baia, con una lunghezza totale di 3092 m, 1440 dei quali sull'acqua, più il Viadotto Rio Santo Pedro di 796 m. Con gli accessi ai ponti, l'opera estende lungo 5 km.
Il progetto è stato redatto dall'ingegnere civile Javier Manterola ed è stato realizzato dall'azienda spagnola Dragados. Il costo totale del progetto è stato di 511 milioni di euro.
Il progetto di costruzione
Il progetto di costruzione di un nuovo accesso alla città di Cadice tramite un ponte sulla Baia ha il suo punto di partenza nel 2003 che, dopo aver tenuto in considerazione vari studi realizzati a partire dal 1989. Con questo progetto, lo scopo era dare una risposta ai problemi di congestione del traffico che saturano gli accessi a Cadice da Puerto Real (ponte Carranza e CA-33) con flussi di veicoli che oscillano tra i 29 000 nel caso del ponte e 53 000 nel caso della CA-33, così come anche risolvere i problemi di comunicazione con l'area metropolitana della Baia e la Rete Nazionale delle strade, oltre a conseguire una connessione diretta con il Rete Nazionale d'Alta Capacità.
Nel progetto preliminare sono stati studiati tre corridoi che dal raccordo della N-443 nel quartiere di San Pedro attraversano la baia per raggiungere Cadice:
A. Zona nord di La Cabezuela, attraversa in linea retta la baia raggiungendo la zona dei cantieri navali di Cadice, passando per il bordo nord del molo di La Cabezuela. B. Il confine della fabbrica dei cantieri navali di Matagorda e, dopo aver superato l'estremità sud del molo di La Cabezuela, descrive un arco nella baia per raggiungere anch'essa la zona dei cantieri navali di Cadice, superando così il canale di navigazione, al fine di ridurre la profondità dell'incrocio. C. Continua sul tracciato della N-443 e, una volta raggiunta la riva della baia, al confine sud di Astilleros de Matagorda, la attraversa descrivendo una S per collegarsi alla viabilità della città nella zona di Puntales, collegandosi con la nuova avenida diagonal e quella della baia.
In tutti e tre i casi è stata prevista una soluzione trasversale con carreggiate separate a due corsie per senso di marcia, banchine e spartitraffico.
Per quanto riguarda la struttura di attraversamento della baia, i tre tracciati sono stati progettati come tunnel sottomarino. Inoltre, nell'alternativa “A” è stata studiata la soluzione ponte fisso di grandi dimensioni, poiché era l'unica che lo consentiva in modo naturale, attraversando con un unico allineamento il canale navigabile e avendo un tracciato rettilineo che ammetteva campate di grande luce per il passaggio delle navi. Allo stesso modo, sono state studiate tre alternative di ponte: ad arco, strallato e sospeso.
Venne selezionata l'alternativa “A” con struttura a ponte per l'attraversamento della baia, in quanto soluzione migliore per il traffico urbano su entrambe le sponde della baia, quella con il minor investimento, oltre a essere considerata molto ben integrata sia per la pianificazione urbanistica che per il paesaggio.
Delle differenti tipologie di ponti studiati, è stata scelta la struttura con tiranti, poiché oltre ad essere la più economica, è anche quella con il concetto strutturale più semplice.
Tracciato Il tracciato è costituito da una superstrada la cui velocità massima di è di 100 km/h, giustificandola col carattere urbano dell'opera, tale come permette l'approvazione del progetto preliminare. Il ponte strallato è il tratto più alto con una pendenza longitudinale massima del 5%. A terra, il ponte si sviluppa sopra la zona industriale di La Cabezuela, liberando la viabilità già esistente.
Dispone di due corsie per carreggiata per la circolazione dei veicoli e di una carreggiata speciale per il transito dei mezzi di trasporto metropolitano, con uno spartitraffico centrale di 0,8 metri su cui è installata una barriera rigida e marciapiedi laterali con una larghezza netta di 1,30 metri, separati dalle carreggiate da una barriera metallica ad alta contenzione. La larghezza totale del ponte è di 30,5 metri, tranne nel tratto sospeso dove si allarga a 32,5 metri per ospitare i tiranti di sospensione.
Caratteristiche tecniche
Descrizione generale del ponte Dei 39 supporti, 37 pile + 2 staffe, 12 sono in mare, tutti realizzati con pali in situ di 2 metri di diametro.
Accesso a Cadice La sua lunghezza è di 3,1 chilometri con una struttura mista con soletta superiore in calcestruzzo con pre-solette nervate. La campata tipo è di 75 metri su pilastri, che poggiano su pali. I pali hanno una profondità di 30 metri, con 4-6 pali a seconda del pilastro. La sezione dei pilastri è costituita da un doppio trapezio cavo con larghezze che variano tra 4,00 e 2,9 metri a seconda dell'altezza, compresa tra 32,079 metri e 7,804 metri. Nella parte superiore, questa campata si allarga fino a raggiungere i 10,5 metri e poter così raccogliere i supporti in neoprene teflon, con un carico utile di 2700 t, tranne nella colonna 1 che sarà di 2500 t. Il piano è una struttura mista trapezoidale con una base centrale di 10 metri e due facce laterali di 10,25 metri di larghezza. Lo spessore totale della sezione è di 3,00 metri, di cui 2,7 m della struttura mista e 0,3 m della soletta superiore in calcestruzzo. Lungo l'architrave sono disposti una serie di diaframmi trasversali. La sezione trasversale ha due anime centrali. La lamiera inferiore ha uno spessore diverso nei 3 metri laterali rispetto a quella centrale di 4,00 metri di larghezza. La soletta superiore è formata da solette nervate, che poggiano sulle teste superiori dei diaframmi trasversali.
Tratto smontabile
A causa della richiesta dei cantieri navali di disporre di un passaggio illimitato (per grandi attrezzature, come gli aerogeneratori marini), si decide inizialmente di costruire un tratto mobile. Durante la realizzazione di un tratto sospeso di grande altezza, il progetto è stato modificato per sostituire il tratto mobile con un tratto di ponte smontabile. Questo tratto sarebbe stato smontabile tramite gru a portale, con una luce libera orizzontale di circa 140 metri e senza limitazioni di altezza verticale. I due piloni (8 e 9) di questo tratto sono più larghi di quelli del tratto di accesso a Cadice. Ciò consente il sostegno delle estremità della trave mediante quattro mensole in cemento armato, situate nella parte superiore dei piloni.
Si tratta di un impianto smontabile lungo 150 metri e del peso di circa 4400 tonnellate. Poggiato sui piloni 9 e 10 e realizzato in acciaio, la struttura ha uno spessore variabile (tra 3 e 8 metri) e una soletta ortotropa metallica larga 33,2 metri. La sezione trasversale è costituita da un cassone centrale largo 10 metri e da due sbalzi laterali di 11,6 metri con altezza variabile. Per il sollevamento e lo spostamento (spostamento laterale) del tabellone, necessari per le operazioni di montaggio e smontaggio della struttura, sono disposti su entrambe le estremità della trave un sistema di doppie mensole metalliche a sezione scatolare, sotto le quali sono collocati due dispositivi di supporto elastomerici in neoprene posizionati su mensole corte in cemento armato che sporgono dai piloni.
Tirante I tiranti partono da due piloni metallici color indaco, che ospitano i fori attraverso i quali sono ancorati i tiranti. Le fondamenta sono costituite da pali di fondazione appoggiati su 48 pali. Il fusto del pilastro ha una sezione esagonale di 14,5 metri di lunghezza trasversale e 9,11 metri di larghezza. L'esagono è formato da due trapezi cavi di dimensioni variabili, che si riducono in altezza. Le pareti interne di questo esagono hanno uno spessore di 1,8 metri.
Il pilastro a terra costituisce il supporto fisso dell'architrave e genera forze longitudinali all'architrave, trasversali al pilastro, fino a 6000 t, che determinano un aumento delle dimensioni della fondazione, sostenuta da 56 pali. Quella superiore ha la forma di un diabolo di: 85,76 metri di altezza e 42 metri di larghezza, che serve per il passaggio dell'architrave e l'ancoraggio dei tiranti. 2,9 metri di larghezza. Lunghezza variabile tra 3,86 m nella parte inferiore e 3,14 m nella parte superiore.
È molto sofisticata ed è stata progettata con una doppia prospettiva. Nella parte superiore di ogni pilone è presente un braccio telescopico che serve per le operazioni di manutenzione del ponte. Accanto al braccio telescopico è presente un faro di segnalazione notturna.
Il pilone sul molo ha una fondazione il più superficiale possibile compatibile con i servizi esistenti o con la loro prevista sostituzione, al fine di ridurre al minimo la profondità di scavo con uno schermo perimetrale di palancole come elemento di sostegno e impermeabilizzazione e un tappo di fondo, prima dello svuotamento del recinto, mediante l'uso della tecnica del superjetgrouting di 4 metri di spessore, per una spinta passiva adeguata al perimetro e a impermeabilizzare il fondo dello scavo.
Ammortizzatori Tutti i tiranti sono provvisti di ammortizzatori, i quali sono di due tipi: Ammortizzatore tipo IHD di Freyssinet (o simile), che funziona come un martinetto anulare che dissipa l'attrito interno di un materiale viscoso l'energia meccanica di uno spostamento del tirante vicino all'ancoraggio. Ammortizzatore tipo IRD di Freyssinet (o simile), costituito da tre ammortizzatori a pistone disposti attorno al cavo, fissati sul collare di compattazione del fascio di cavi e collegati tramite un altro snodo al tubo guida.
Piloni principali (piloni 12 e 13)
I due piloni principali da cui pende il ponte sono simili: il pilone 12, sull'acqua, ha un'altezza totale sopra l'attaccatura dei tronchi di 187,1 m, mentre il pilone 13, situato sul molo di La Cabezuela, ha un'altezza di 181,24 m. Da ciascuna delle due torri principali partono 88 tiranti, quattro per ogni sezione trasversale.
Con i suoi vani di compensazione, ha una lunghezza di 1180 metri. Il ponte è una sezione mista in calcestruzzo-acciaio con uno spessore totale di 3 metri, una lamiera inferiore di 10 metri di larghezza e due lamiere inclinate con una larghezza che varia tra 10,25 e 11,25 metri. Lo spessore totale della soletta in calcestruzzo è di 0,30 metri, costituita da una pre-soletta nervata di 0,08 metri di spessore e una soletta in calcestruzzo gettato in opera di 0,22 metri.
Il ponte ha due nervature intermedie, tranne che nella campata principale del tratto sospeso, dove sono disposte solo nei 65 metri vicini alle due torri. I diaframmi trasversali sono distanziati di 5 metri.
I diaframmi sono irrigiditi trasversalmente e longitudinalmente e dispongono di un rinforzo in lamiera sui bordi estremi, particolarmente sollecitati dalla presenza dei tiranti. Sono stati predisposti passaggi centrali e laterali per rendere accessibile l'intera piattaforma. Sono previsti passaggi tubolari per i collettori di drenaggio della piattaforma.