Dentro de un proyecto inusual para aumentar la altura de una presa de 70 años

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El embalse Gross, situado justo al oeste de Denver, Colorado, EE. UU., es una fuente de agua vital para los habitantes de la ciudad más grande del estado y actualmente se está llevando a cabo un importante proyecto de ampliación que aumentará la altura de la presa en unos 40 m. Pero, ¿por qué se está elevando literalmente esta presa de 70 años de antigüedad y cómo lo están haciendo los equipos de construcción?

Proyecto de ampliación del embalse Gross en Colorado, EE.UU. (Imagen: Doka) Los equipos de construcción trabajan en la construcción de una presa en el embalse Gross, cerca de Denver, Colorado, EE. UU. (Imagen: Doka)

Ubicado en las estribaciones de las Montañas Rocosas, el embalse Gross se encuentra en un lugar remoto situado dentro de una región montañosa muy compacta.

Puede estar situada en un valle bajo rodeado casi en su totalidad por naturaleza, pero sirve a un área metropolitana activa y en crecimiento a unas 20 millas (32 kilómetros) al sureste.

Si bien levantar una presa es un procedimiento relativamente inusual, la posibilidad fue concebida como parte de su diseño y construcción original hace siete décadas, dijo a Construction Briefing Douglas Raitt, gerente de ingeniería de construcción/seguridad de presas de la agencia de servicios públicos Denver Water.

Desde su construcción, la población de la ciudad casi se ha duplicado, pasando de unas 400.000 personas a más de 700.000 en la actualidad, por lo que ha llegado el momento de emprender el complejo proyecto de 531 millones de dólares.

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Raitt señala que las estimaciones iniciales eran de un aumento de altura de unos 37 m, pero el equipo del proyecto se decidió por 40 m (131 pies). La infraestructura existente es una presa de gravedad hecha de hormigón compactado con rodillo. La nueva parte superior de la presa tiene un diseño en forma de arco, lo que supone un cambio con respecto a los planes iniciales realizados en la década de 1950, señala Raitt. Además, el proyecto está instalando escalones de hormigón y acero en el lado de aguas abajo de la presa.

En cuanto a las obras de ampliación, añade: “Básicamente, se trata de un proyecto de cinco años para construir este nuevo contrafuerte de hormigón contra la presa Gross existente, que tiene una altura de 104 m�. La última ampliación arqueada hará que toda la presa tenga una altura de 144 m.

La construcción adicional incluye un nuevo aliviadero, muros de contención y trabajos de incisión en la sección del aliviadero de la presa original.

Una vez finalizado, Raitt afirma que se espera que el embalse recoja más nieve acumulada (la principal fuente de agua municipal de Denver) en general, pero también la almacene mejor y la distribuya a la población del área metropolitana. La presa también produce energía hidroeléctrica, que alcanzará una capacidad de 8,1 MW una vez que concluya el proyecto. Denver Water cree que será el proyecto de construcción de presas más grande de los EE. UU. y el mayor proyecto de construcción de presas de hormigón celular en todo el mundo.

La planificación clave comenzó en 2018 y los equipos de construcción comenzarán a trabajar en la primavera de 2022. Se espera que la construcción finalice en 2027.

Detalles del proyecto

Nombre: Expansión bruta del embalse

ó: Golden, Colorado, EE. UU.

Contratistas de construcción: Kiewit Infrastructure y Barnard Construction

Ingeniero civil: Stantec

Costo: US$531 millones

Cómo el embalse Gross crece cada vez más
Proyecto de ampliación del embalse Gross, hacia 2023 (imagen: Adobe Stock) Vista desde el lado del embalse de la presa Gross Reservoir en Colorado, EE. UU., en 2023. La construcción comenzó en 2022 para elevar la presa unos 40 m y la finalización del proyecto está prevista para 2027. (Imagen: Adobe Stock)

En el proyecto del embalse Gross se han utilizado numerosas soluciones de construcción únicas, en particular con la colocación de hormigón y encofrado.

“La nueva presa es un arco curvo, por lo que estamos colocando un arco sobre la presa de gravedad. Proporciona una estructura un poco más esbelta pero aprovecha las paredes del cañón contra las que se apoya�, explica Raitt, señalando que las partes del arco también utilizarán hormigón compactado con rodillo (RCC). “Estamos añadiendo alrededor de 840.000 yardas cúbicas [642.226 metros cúbicos] de RCC principalmente, pero esta presa tiene un revestimiento de hormigón convencional y la nueva elevación de la cresta está a 7.421 pies [2.262 metros]�.

Además de los trabajos en la parte superior, se instalará un nuevo sistema escalonado desde la base utilizando una combinación de paneles de hormigón armado y de acero. “Queríamos que esta estructura tuviera un acabado muy duradero. Queremos que dure milenios�, añade Raitt.

Raitt prevé que hacia finales de noviembre se llegará al final del año para la colocación del hormigón. “En la segunda semana de noviembre, las gélidas temperaturas que tenemos aquí durante la noche empiezan a extenderse durante el día, y ese es el final de la temporada de hormigón armado�, afirma.

Raitt estima que, en el momento de la publicación, se han colocado aproximadamente dos tercios del hormigón para el proyecto. El hormigón seguirá vertiéndose cuando el clima sea más cálido en 2025.

Encofrados innovadores en el proyecto Gross Reservoir
Soluciones de encofrado de Doka para el proyecto de la presa Gross Reservoir en Colorado, EE.UU. Los escalones de la presa Gross Reservoir en Colorado, EE. UU., presentan un desafío que requiere soluciones de encofrado únicas. (Imagen: Doka)

Doka, productor y proveedor de encofrados y andamios con sede en Austria, está trabajando en la obra con su solución de encofrado trepador Xclimb 60, su sistema de encofrado con marco Framax S Xlife, así como sus sensores digitales de carga y presión DokaXact.

Doka afirma: “El sistema de encofrado incorpora un ajuste horizontal para mantener el espaciado de los tirantes a medida que el frente de la presa retrocede con cada elevación, lo que garantiza tanto la alineación estética como la integridad estructural�.

Doka añade que el conjunto del encofrado está diseñado de forma que permite una única elevación de 1,2 m cada 24 horas.

Los ingenieros de Doka explican a Construction Briefing que el entorno montañoso, la estructura envejecida y el uso de hormigón armado plantearon diferentes desafíos y los impulsaron a idear soluciones únicas como respuesta. "Se crearon paneles especialmente diseñados que se pueden ajustar o extender utilizando placas deslizantes y paneles de extensión para cambiar la longitud del encofrado para que coincida con los cambios de longitud de la estructura en cada paso", dice el equipo.

Otro aspecto exclusivo del embalse de Gross es su diseño escalonado, al que Doka denomina “un nuevo obstáculo�.

Soluciones de encofrado a medida de Doka para presas (Imagen: Doka) Primer plano de las soluciones de encofrado personalizadas de Doka en el proyecto de ampliación del embalse Gross. (Imagen: Doka)

“Esta forma nos obligó a utilizar paneles de encofrado personalizados completamente nuevos�, afirman los ingenieros de Doka. “Con estos paneles personalizados, podemos conectar tres escalones de paneles entre sí para lograr una transferencia de carga adecuada entre los paneles�.

Pero debido a la forma de la presa, la longitud de cada paso cambia a medida que avanza la obra.

“Esto significa que las esquinas toman la mayor parte del tiempo de diseño para garantizar que tengamos en cuenta todos los cambios de longitud en cada paso y, al mismo tiempo, garantizar que estemos alineados con los dos pasos debajo del paso de vertido para transferir las cargas a los pasos existentes�, dice el equipo.

Aspectos técnicos de la ampliación de la presa del embalse Gross

Para ayudar en este asunto se utiliza un flujo de trabajo en 3D que los equipos de Doka utilizan para facilitar la comprensión y proporcionar precisión en los detalles.

“Desarrollamos una solución automatizada utilizando el software más nuevo para escribir un script que analizara nuestro diseño en un espacio de trabajo en 3D. Luego, el software enumeraba las coordenadas exactas de cada extremo de un panel en orden de este a oeste�, afirma el equipo de ingeniería.

A medida que avanza el proyecto, Doka agrega que instalará sensores de carga y presión DokaXact para monitorear el hormigón en tiempo real.

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