AUTOPISTA MADDEN-COLÓN (PANAMÁ): OBRA EMBLEMÁTICA PARA AMÉRICA CENTRAL

* Por los Ings. Guillermo Castagnino, Diego Roisinblit y Pablo Cacik

Con una inversión de 185 millones de dólares, recientemente se inauguró la segunda fase de esta vía de más de 47 kilómetros que unirá ambas ciudades y mejorará todo el sistema de transporte y logística de esta zona que es una de las más complejos e importantes del mundo.

El Ministerio de Obras Públicas de la República de Panamá comenzó en 2007, la construcción de la Autopista Madden-Colón, obra emblemática que  conectaría las ciudades de Panamá y Colón, uniendo así los océanos Pacífico y Atlántico.
La obra fue desarrollada en dos Fases, ambas ejecutadas por la constructora brasileña Odebrecht, a través del consorcio concesionario CPM de Panamá. La Fase I, desde Madden (Panamá) hasta Nueva Italia, de 35km, fue abierta al tránsito en 2009. La Fase II, desde Nueva Italia hasta Cuatro Altos (Colón), de 12,5km, fue inaugurada el pasado 10 de julio.
Para la elaboración del proyecto ejecutivo de la Fase II, Odebrecht seleccionó a la firma Halcrow, quien desarrolló el proyecto desde sus oficinas de Buenos Aires. El equipo de diseño cubrió todas las disciplinas relacionadas con el Proyecto Ejecutivo de la Autopista: topografía, geología, geotecnia, estudios de demanda, diseño geométrico, pavimentos, drenaje, estructuras, señalización e iluminación. El presente artículo describe el desafío que significó la elección de la traza correspondiente a la Fase II.

LA CONEXIÓN INTEROCEÁNICA

La Autopista Madden – Colón, de alguna manera acompaña y complementa al casi centenario Canal de Panamá.
La importancia estratégica del Canal tanto para el transporte marítimo mundial como para la economía del país, y la logística que se genera en ambas cabeceras, hacen de éste uno de los sitios más complejos e importantes del mundo en cuestión de transporte.
Desde el punto de vista físico, el istmo de Panamá presenta una orografía montañosa de baja altura aunque con desniveles abruptos y abundante vegetación. El régimen de lluvias es creciente desde unos 3.000 milímetros anuales en la costa del Pacífico hasta más de 5.000 mm en la costa atlántica con una estación húmeda en los meses del verano boreal.

El tráfico vial que circula entre ambas cabeceras del canal -la ciudad de Panamá sobre el Pacífico y Colón sobre el Atlántico-  ha sido conducido hasta nuestros días por la denominada Vía Transístmica, una ruta de calzada única, actualmente saturada por la gran demanda de tráfico, especialmente pesado con contenedores, y por la presencia de numerosos centros poblados situados a lo largo del recorrido.
La autopista que se construye en su reemplazo, con un recorrido de 56 km, sirve de interconexión entre las ciudades de Panamá y Colón y de nexo logístico entre ambos extremos del Canal ya que muchas cargas arriban por buque a una de las cabeceras, donde se particionan para luego  trasladarse a la cabecera opuesta por tierra, ya sea por camión o ferrocarril, en forma segmentada, y luego se agrupan en formas diferentes y se embarcan hacia otros destinos. Es decir que en estos casos la conexión terrestre constituye un eslabón logístico que reemplaza o complementa a la vía fluvial para el transporte de determinadas características.

ALTERNATIVAS DE TRAZADO ANALIZADAS PARA LA FASE II

La elección del trazado para el tramo en construcción, que completa la conexión vial,  fue muy compleja por la presencia de distintos factores que dificultaban su resolución. Por un lado la presencia del Lago Gatún, lago artificial que alimenta de agua al Canal, y por lo tanto a la economía del país,  el cual se encuentra alineado con la nueva autopista.  Por otro lado, en la costa del lago, la existencia de una orografía abrupta, con grandes desniveles y vegetación selvática, que no sólo dificulta los estudios de campo, sino que obliga a prever importantes movimientos de suelos y presenta complejas situaciones geológicas. Y finalmente, la presencia de poblaciones, poblados menores y viviendas diseminadas en los valles ubicados entre la costa del lago y la actual vía Transístmica.
También, desde el punto de vista hidrológico e hidráulico, la región presenta situaciones extremas por el intenso régimen pluvial y el carácter erosivo de los suelos agravado por las fuertes pendientes del terreno.

Esta situación derivó en la necesidad de analizar tres alternativas de trazado. La primera se desarrollaba en viaducto a través del Lago Gatún, evitando así atravesar las complejas zonas arriba señaladas, y permitiendo un trazado más corto que las otras opciones. Sin embargo, debido a su alto costo de construcción por la longitud del viaducto, la misma fue descartada.
La segunda variante consistía en seguir lo más cerca posible de la actual vía Transístmica para evitar la interferencia con el Lago Gatún. Sin embargo, esta alternativa implicaba la afectación de importantes urbanizaciones existentes, próximas a la ruta, además de desarrollarse sobre una orografía sumamente accidentada
Finalmente, se optó por un trazado intermedio, próximo a la costa del lago, donde si bien la orografía resultaba aún más abrupta, se lograba así evitar la afectación de zonas pobladas y el mayor costo de construir un viaducto sobre el lago.

INTERFERENCIAS CON EL LAGO GATÚN

Debido a las características morfológicas del terreno, muy accidentadas, la costa del lago es una línea sumamente irregular por lo que no es posible trazar un eje siguiendo ese alineamiento. El trazado seleccionado toca el lago en forma tangencial, en seis sitios, cruza francamente un brazo menor del mismo en un sitio, y se aleja del mismo atravesando importantes desniveles del terreno, que obligan a ejecutar terraplenes y excavaciones de gran altura.
Fue necesario realizar gestiones con la Autoridad del Canal de Panamá, organismo que tiene bajo su jurisdicción la administración y el control de la Zona del Canal, previo a cualquier intervención sobre el Lago Gatún ya que éste es vital para el funcionamiento del Canal. En este sentido primaron criterios estéticos y paisajísticos e incluso de interés turístico, ya que resultó interesante que el viajero que une en auto los dos océanos y visita el Canal, conozca también desde distintas perspectivas, el lago que lo alimenta.

ASPECTOS DESTACADOS DE LA OBRA

La distancia entre las ciudades de Panamá y Colón por la vía Transístmica es de 79 Km. Actualmente la velocidad de circulación para los más de 40.000 vehículos diarios que circulan por esa carretera es muy variable debido a los altos grados de congestión que se observan en horarios pico, por lo que el tiempo necesario para cubrir el trayecto varía entre 1 y 2 horas en total. La nueva autopista, una vez habilitada en su totalidad, cubrirá una distancia de 59 Km, que podrá ser recorrida en 40 minutos.
El tránsito que utiliza la ruta está compuesto principalmente por vehículos livianos con origen y destino en ambas ciudades cabeceras y en innumerables poblados menores diseminados a lo largo del trayecto. Particularmente importante es la atracción de viajes por parte de la denominada  Zona Libre de Colón,  centro de comercio libre de gravámenes vinculado al puerto, que ocupa aproximadamente 300 hectáreas en el ingreso a la ciudad.
También es significativo, por su importancia estratégica y económica,  el tráfico de camiones por la vía Transístmica, especialmente el de los denominadas “mulas” (camiones que transportan contenedores) que cubren la logística de transporte entre las cabeceras del canal. Diariamente unos 1.300 vehículos de esas características cubren el trayecto interoceánico.
Particularmente arduas fueron las tareas de reconocimiento de campo para definir el trazado así como los trabajos de relevamiento topográfico dada la compleja morfología del terreno, la vegetación y la presencia del lago. Se utilizaron tecnologías satelitales de última generación, complementadas con tareas in situ para relevamiento de detalle.
El ajuste del trazado exigió buscar soluciones de equilibrio entre las afectaciones de viviendas, la orografía y la presencia del lago.

En el inicio del tramo, coincidente con el final del tramo inaugurado en 2009, la autopista empalma con la vieja ruta Transístmica en el paraje denominado Quebrada López dando acceso a la localidad de Nueva Italia.
En ese sitio se proyectó un distribuidor tipo rotacional elevado mediante dos puentes sobre las calzadas principales y conectado a las mismas mediante ramas en ambas direcciones.
En los 12,5 Km de recorrido se proyectaron nueve pasos transversales superiores que vinculan entre sí sectores a ambos lados del trazado.
El tramo finaliza empalmando en la avenida Aminta Meléndez en un intercambiador denominado Cuatro Altos, el cual vincula la obra con la ciudad de Colón, la Zona Libre de Colón y el Puerto Manzanillo.
Se trata de un sector totalmente diferente desde el punto de vista geomorfológico por tratarse de una zona de antiguos bañados, pantanos y manglares con influencia de marea, y alta intervención urbanística con interferencias debido a la presencia de los accesos viales y ferroviarios a la ciudad de Colón, Zona Libre y puertos. Esto obligó a plantear diversas alternativas de diseño y compatibilizar los criterios con otros proyectos de desarrollo locales. Para el análisis hidráulico resultó necesario la utilización del modelo hidrodinámico IsisFlow (Halcrow, 2008), para verificar el funcionamiento integral del sistema de drenaje.

Tal como fuera previamente señalado, el trazado atraviesa una zona notoriamente abrupta desde el punto de vista topográfico, lo que generó, como consecuencia, la necesidad de realizar sectores con terraplenes de más de 10m de altura y desmontes de hasta 34m de profundidad. Estas magnitudes, poco comunes en obras viales en general, obligaron a tomar especiales precauciones y a realizar estudios geológicos y geotécnicos para determinar el comportamiento de los taludes y contrataludes realizados en distintos tipos de suelos a lo largo del trayecto.
En la zona del proyecto aflora en forma frecuente la formación Gatún que se compone de areniscas, lutitas, tobas, conglomerados y arcillas arenosas.  En muchos sitios se observaron restos fósiles marinos dentro de dicha formación.

Esta unidad, que se presenta a distintas profundidades y con características diferentes, tiene comportamientos disímiles en función de su estratificación y composición. Fue necesario identificar sectores con areniscas en los que resultaba factible realizar excavaciones con ángulos de hasta 80o pero teniendo presente que aparecieron localmente sistemas de diaclasas subverticales las que, de presentar inclinaciones menores que las de la pendiente excavada, podían dar lugar a deslizamientos traslacionales locales.

El estudio de las excavaciones tuvo también en cuenta el intenso régimen pluviométrico, caracterizado por lluvias convectivas, que se caracterizan por ser muy intensas y de corta duración. Éstas suelen causar crecidas repentinas e inundaciones peligrosas muy localizadas en ríos y quebradas de cuencas pequeñas. En tal sentido, tanto en los taludes en terraplén como en el caso de los contrataludes para las excavaciones, se previeron bermas de 2 metros de ancho con pendiente hacia el talud cada 7.5 metros de altura para evitar la erosión en los taludes de alturas importantes.

Fue también necesario proyectar canalizaciones revestidas para las zanjas de guardia y desagües auxiliares de los contrataludes a fin de controlar la erosión.

La sección transversal de la autopista está compuesta por dos carriles de 3.65m y banquinas pavimentadas en cada dirección.  El separador central se materializó mediante dos barandas tipo media New Jersey, separadas  entre sí por un canal que permite alojar el desagüe central. Esta solución, poco común en obras viales, se justificó en este caso debido a la predominancia de sectores en curva ya que el desagüe central facilitó el drenaje de las calzadas con peralte, más aún teniendo en cuenta la intensidad del régimen pluvial de la zona.

En general, la región donde se desarrolla la traza del proyecto presenta una geografía sumamente cambiante, con una red hidrográfica muy distribuida en el espacio. Se aprecian cursos que cruzan en diferente sentido la autopista; con descarga hacia el lago Gatún ó directamente hacia el mar Caribe. Las cotas máximas en cabecera de cuenca alcanzan los 80 metros sobre el nivel del mar, mientras que los puntos más bajos próximos a la traza presentan valores del orden de 2 metro.
Las calzadas se construyeron con pavimentos asfálticos, a diferencia del tramo habilitado anteriormente que se había construido con pavimento de hormigón.

Y las estructuras superiores consistieron en puentes de vigas prefabricadas apoyadas en estribos cerrados.

Finalmente, la autopista fue inaugurada y habilitada el paso 10 de julio del presente año.

Algunos números de la Fase II
Volumen de hormigón: 40.000 m3
Plazo de obra: 28 meses
Pavimento asfáltico: 104.000 toneladas
Longitud: 12,5 kilómetros
Puentes: 9 pasos y 2 puentes
Distribuidores: 2
Volumen de excavación: 3.400.000 m3
Volumen de terraplén: 1.900.000 m3
Costo de construcción: 185.000.000 de dólares.

* El Ing. Guillermo Castagnino es consultor independiente y responsable del diseño geométrico de la Autopista Madden Colón-Panamá; el Ing. Diego Roisinblit es gerente de proyecto de Halcrow; y el Ing. Pablo Cacik es especialista en Hidrología e Hidráulica de Halcrow.