Colapso del puente sobre el río Skagit en la I-5

El 23 de mayo de 2013, aproximadamente a las 19:00 (hora del Pacífico) , un tramo del puente que transporta la Interestatal 5 sobre el río Skagit en el estado de Washington , Estados Unidos, se derrumbó. Tres personas que viajaban en dos vehículos diferentes cayeron al río y fueron rescatadas en bote, sin sufrir heridas graves. Se determinó que la causa del colapso catastrófico fue una carga excesiva que impactó contra varias de las vigas de soporte superiores del puente, lo que provocó el derrumbe inmediato del tramo más septentrional. ^{[ 2 ]}

El puente de celosía, construido en 1955, conecta las ciudades de Mount Vernon y Burlington , en el condado de Skagit , constituyendo un enlace vital entre Vancouver (Columbia Británica) y Seattle . Consta de cuatro tramos consecutivos estructuralmente independientes. Solo el tramo más septentrional se derrumbó en el río; el tramo adyacente también sufrió daños por el mismo vehículo, pero no lo suficientemente graves como para provocar su colapso. Se sabe que la estructura de soporte superior fue impactada por un camión en octubre de 2012.

Poco antes del accidente, el puente había sido evaluado como seguro. Si bien no presentaba deficiencias estructurales, se consideraba "funcionalmente obsoleto", lo que significa que no cumplía con las normas de diseño vigentes. El diseño del puente era " crítico ante fracturas ", lo que implicaba que no contaba con elementos estructurales redundantes para proteger su integridad estructural en caso de falla de alguno de sus elementos de soporte.

Un mes después del derrumbe, se erigieron dos puentes provisionales que se colocaron sobre las columnas de soporte del tramo dañado mientras se construía el puente definitivo. En septiembre de 2013, se instalaron los puentes definitivos y comenzaron los trabajos para prevenir fallos similares en los tres tramos restantes.

El puente transporta un tramo de la Interestatal 5 (I-5) sobre el río Skagit entre Mount Vernon y Burlington , en el estado de Washington , aproximadamente a 97 km al norte de Seattle. La I-5 es la principal autopista entre las áreas metropolitanas de Seattle y Vancouver, Columbia Británica . Antes del colapso, aproximadamente 71 000 vehículos cruzaban el puente diariamente. ^{[ 3 ]} 

El puente se construyó 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 Autopistas Interestatales . El puente cuenta con cuatro carriles de circulación, dos en cada dirección separados por una mediana. Los tramos que cruzan el río constan de cuatro vanos consecutivos, cada uno de 49 metros (160 pies ) de longitud. Los vanos están construidos con vigas de acero trianguladas, utilizando un diseño de celosía pasante, donde la calzada discurre por un túnel abierto entre las celosías izquierda y derecha y entre la estructura de celosía inferior y superior. La calzada tiene una altura libre relativamente limitada para vehículos altos debido a los elementos de la celosía superior. Los vanos contiguos comparten zapatas y parecen formar un puente continuo, pero en realidad los cuatro vanos son independientes. 

El puente había sido evaluado recientemente como seguro y en buen estado 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 carril y altura libre vertical en puentes de carretera nuevos. ^{[ 1 ] [ 4 ]} El puente no era candidato para mejoras o reemplazos significativos y estaba bien mantenido.

Este puente de celosía de acero tenía un diseño de " fractura crítica", con vigas y juntas portantes no redundantes, cada una esencial para que la estructura permaneciera intacta. Una falla inicial (quizás por agrietamiento) de una sola pieza esencial puede sobrecargar otras y provocar su falla, lo que rápidamente desencadena una reacción en cadena de aún más fallas y causa el colapso de todo el tramo del puente. En 2007, el puente I-35W sobre el río Misisipi en Minneapolis colapsó repentinamente debido al agrietamiento lento de una placa de refuerzo de tamaño insuficiente y sobreesforzada . 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, este tipo de desastres relacionados con la antigüedad en puentes de fractura crítica se evitan ahora mediante la detección y reparación de grietas en una inspección exhaustiva obligatoria cada dos años. Dieciocho mil puentes en los Estados Unidos están clasificados como de fractura crítica (debido a 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 la fractura, algunos puentes con partes críticas no redundantes también pueden fallar repentinamente debido al pandeo de los elementos a compresión (lo opuesto al agrietamiento de los elementos a tracción). En los puentes de celosía, las partes críticas a compresión son las vigas del cordón superior que discurren horizontalmente a lo largo de la parte superior del puente, paralelas a los bordes de la calzada. Estas soportan la mayor parte del peso del puente y del tráfico. Los cordones normalmente se mantienen alineados y sujetos mediante postes verticales, diagonales y puntales de oscilación lateral. Los cordones superiores se doblarán rápidamente si sus uniones se desalinean. El daño por pandeo es acumulativo, pero se produce principalmente por daños por colisión o sobretensiones, más que por la edad y la corrosión. ^{[ 7 ]}

La altura libre para vehículos está limitada por los pórticos y los puntales de balanceo lateral. Estos son relativamente bajos en puentes antiguos. En los puentes del estado de Washington, los puntales de balanceo suelen estar curvados hacia abajo en los extremos exteriores, con menos altura libre sobre los carriles exteriores y los arcenes exteriores. Las cargas altas entonces necesitan usar los carriles interiores para obtener la máxima altura libre. Estos puentes son vulnerables a los impactos de vehículos de gran altura, y tales 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 frecuentemente mencionan daños causados ​​por vehículos de gran altura, y un informe de inspección de finales de 2012 mencionó una grieta de tres pulgadas en el acero. ^{[ 9 ]}

Según Charles Roeder, profesor de ingeniería civil en la Universidad de Washington en Seattle, los puentes de celosía eran un diseño común en la década de 1950 (existen 10 200 puentes de celosía en EE. UU.), pero «si se elimina parte del entramado superior, se genera inestabilidad en el puente». ^{[ 10 ]} Antes de la llegada de las computadoras, los ingenieros de puentes analizaban las fuerzas de la celosía mediante reglas de cálculo , lo que requería mucho tiempo. Si bien el método de elementos finitos y la teoría del diseño plástico , ambos capaces de analizar estructuras redundantes, se habían formulado recientemente y se habían utilizado ocasionalmente, requerían muchos más cálculos que los métodos de cálculo simples para estructuras estáticamente determinadas , lo que impedía el uso de elementos estructurales redundantes. En ese momento se diseñaban numerosos puentes y no había suficientes ingenieros de diseño disponibles para diseñar muchos de ellos como estructuras hiperestáticas . ^{[ 11 ]}

Actualmente, en la mayoría de los puentes nuevos de dimensiones moderadas, se evitan los diseños de celosía pasante y otros diseños críticos ante fracturas. El uso de tres o más vigas principales o celosías paralelas permite que la estructura resista la falla de un solo componente.

El colapso fue causado por un camión semirremolque que se dirigía hacia el sur desde Canadá que transportaba una carga sobredimensionada a Vancouver, Washington , dañando directamente los puntales de oscilación e indirectamente las cuerdas de compresión en el marco de acero superior ( celosía ) en el tramo más septentrional del puente. ^{[ 12 ]} A pesar de que se contrató un vehículo piloto para asegurar que la carga pudiera pasar de forma segura, la conductora del vehículo piloto estaba hablando por su teléfono celular ^{[ 13 ]} y nunca le comunicó por radio al conductor del camión que habría un problema al cruzar el puente Skagit, ni le advirtió que utilizara el carril interior con mayor altura libre. ^{[ 14 ] [ 15 ]} La altura libre vertical desde la calzada hasta la viga arqueada superior en el carril exterior era de 14 pies 7 pulgadas (4,45 m) , y se esperaba que todos los camiones con cargas sobredimensionadas circularan por el carril interior donde la altura libre era de alrededor de 17 pies (5,2 m) (parte del problema de diseño "crítico de fractura " rectificado después del incidente). El camión de gran tamaño entró al puente por el carril exterior, mientras que un segundo camión semirremolque y un BMW lo adelantaban por el carril interior. ^{[ 16 ]} El camión de gran tamaño había recibido un permiso estatal para cargas anchas y altas, de 4,80 m ( 15 pies 9 pulgadas ) , y después del colapso se observó una esquina superior abollada y un raspón a lo largo del lateral superior en la carcasa del equipo de "carga de gran tamaño" que se transportaba en el camión. ^{[ 17 ]} La Junta Nacional de Seguridad del Transporte (NTSB) midió la altura del camión, después del accidente, en 4,85 m ( 15 pies 11 pulgadas ) . ^{[ 18 ]}          

El camión de grandes dimensiones terminó de cruzar el puente mientras que el primer tramo se derrumbó inmediatamente detrás de él. Tanto el conductor de la carga sobredimensionada como el vehículo guía permanecieron en el lugar y cooperaron con los investigadores. ^{[ 19 ]}

No hubo víctimas mortales como consecuencia directa, pero tres personas fueron trasladadas a hospitales locales ^{[ 20 ]} tras ser rescatadas de sus coches caídos. Los coches quedaron sobre la calzada inundada del puente tras su caída al río. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

El camionero, empleado por Mullen Trucking, transportaba una carga sobredimensionada que contenía una carcasa para equipos de perforación. ^{[ 23 ]} El vicepresidente de la compañía, Ed Sherbinski, dijo que se habían emitido permisos del estado de Washington que incluían la autorización para todos los cruces de puentes en la ruta. ^{[ 23 ]} El camión había sido guiado sobre el puente por un vehículo piloto de escolta . ^{[ 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, solo los pasos elevados de menos de 14 pies (4,3 m) (el límite de altura legal normal) requieren tener publicaciones previas de restricciones de altura. ^{[ 27 ]} 

El camión de grandes dimensiones también dañó un puntal de la segunda sección, pero no lo suficiente como para provocar un colapso. Dicha sección fue reparada posteriormente.

La Patrulla Estatal de Washington y la Junta Nacional de Seguridad del Transporte investigaron el accidente. El informe de la NTSB atribuye la colisión a que el camión de carga alta se encontraba en el carril equivocado (el carril exterior del puente) y a que el camión que lo adelantaba lo empujó aún más hacia el arcén. Atribuye el colapso del puente a que la colisión derribó varios tirantes de balanceo, lo que desestabilizó los elementos estructurales críticos (cordón superior). ^{[ 18 ]}

Dos de las tres víctimas del derrumbe presentaron una demanda contra Mullen Trucking, el conductor del camión, el conductor del vehículo de escolta y la empresa del vehículo de escolta. Según la demanda, la negligencia de las empresas de transporte y de vehículos de escolta provocó el derrumbe del puente. A pesar de los problemas relacionados con el hecho de que el Departamento de Transporte del Estado de Washington (WSDOT) no incluyera el puente del río Skagit en su lista de peligros de altura para los camioneros que planifican rutas para cargas sobredimensionadas, ^{[ 9 ]} el WSDOT no fue nombrado en la demanda, ya que las víctimas y su abogado no querían involucrar dinero de los contribuyentes. ^{[ 28 ]}

El gobernador Jay Inslee declaró un " estado de emergencia " económico para tres condados circundantes ( Skagit , Snohomish y Whatcom ) para hacer frente a las interrupciones en el tráfico y la economía local. ^{[ 29 ]} El tráfico en la I-5 fue desviado alrededor del lugar del colapso en el puente adyacente de Riverside Drive aguas arriba, lo que causó congestión vehicular en el área. ^{[ 30 ]} Otros desvíos incluyeron la Ruta Estatal 536 a través del centro de Mount Vernon y a través de Fir Island . ^{[ 31 ]}

El tramo derrumbado fue reemplazado temporalmente por un par de puentes de dos carriles fabricados por ACROW, que fueron colocados sobre los pilares del puente existente. Entró en servicio el 19 de junio. ^{[ 32 ]} Las inspecciones realizadas en el tramo temporal a finales de julio de 2013 revelaron que parte de una junta en forma de "L" que mantiene el asfalto en su lugar entre el puente temporal y la carretera permanente se había soltado. El carril derecho del puente permaneció cerrado durante aproximadamente dos horas mientras los operarios soldaban la junta y extendían asfalto nuevo.

Se adjudicó un contrato de 6,87 millones de dólares a la constructora Max J. Kuney Construction de Spokane para diseñar y construir un puente de reemplazo permanente. ^{[ 33 ]} Se construyó junto al puente temporal sin interrumpir el tráfico y se colocó en su lugar durante un cierre nocturno los días 14 y 15 de septiembre de 2013. ^{[ 34 ]}

Poco después, se realizaron modificaciones en los tres tramos restantes para elevar la altura máxima permitida del puente, lo que incluyó la sustitución de los tirantes curvos superiores por otros rectos. Esta modificación proporciona una altura libre vertical de 5,49 m (18 pies) en los cuatro carriles de circulación, lo que permite que los vehículos de gran altura circulen por los carriles exteriores. Los trabajos se completaron a mediados de noviembre de 2013. ^{[ 35 ] [ 36 ]} 

El colapso generó interrogantes sobre cómo el WSDOT regula los vehículos de gran tamaño. El WSDOT deja en manos de los conductores la determinación de una ruta segura hacia su destino, a diferencia de muchos otros estados donde se asignan rutas. Sin embargo, si bien el WSDOT 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 de balanceo superiores del carril exterior estaban 2 pies y 5 pulgadas (0,74 m) más bajos que los del carril interior. Los legisladores estatales comenzaron de inmediato a estudiar cambios en las leyes estatales sobre vehículos de gran tamaño. ^{[ 9 ]}   

El puente construido para reemplazar el puente derrumbado ha sido nombrado Puente Conmemorativo del Patrullero Sean M. O'Connell Jr. ^{[ 37 ]} El patrullero estatal Sean O'Connell murió mientras dirigía el tráfico a través del desvío después de ser arrojado de su motocicleta por un camión. ^{[ 38 ]} Poco después del accidente, tres legisladores estatales propusieron un proyecto de ley para renombrar el 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) publicó el Informe de 2013 sobre la infraestructura del estado de Washington. Los puentes del estado recibieron una calificación de "C−" (una puntuación promedio entre los estados). Había 400 puentes con deficiencias estructurales en Washington. El 36% de todos los puentes tienen más de 50 años. Los puentes más antiguos fueron diseñados para una vida útil esperada de solo 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 tienen deficiencias estructurales, lo que lo ubica en el sexto lugar a nivel nacional. ^{[ 42 ]}

• Lista de fallas en puentes

• I-5 - Sustitución del puente sobre el río Skagit (y desvío) , Departamento de Transporte del Estado de Washington
• KING 5 News (24 de mayo de 2013), "Colapso del puente de la I-5 captado por video de seguridad" , KING-TV , Associated Press, archivado del original el 26 de mayo de 2013 , recuperado el 24 de mayo de 2013.{{citation}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
• "Colapso del puente de la I-5 cerca de Seattle" . ABC7 WJLA (YouTube). 24 de mayo de 2013.