Profesionista y docente en la Facultad de Ingeniería de la UNAM, miembro de la Academia Mexicana de Ingeniería y del Comité Asesor en Seguridad Estructural de la Ciudad de México, el doctor José Luis Camba Castañeda es uno de los ingenieros estructuristas más respetados de México. En esta entrevista comparte su opinión técnica sobre cuáles fueron las causas de fondo del desplome, el 3 de mayo, de una sección del tramo elevado de la línea 12 del metro de la Ciudad de México, en el que murieron 26 personas y más de 80 resultaron heridas. Comprender las razones detrás de tragedias como esta puede ayudar a evitarlas en otras estructuras similares en un futuro.
¿Cuál es el problema estructural del tramo elevado de la línea 12 del Metro?
El problema fundamental es que el tramo elevado tiene una estructuración vulnerable, debido a que en su diseño se eligió combinar dos tipos de materiales: por un lado, el concreto en las columnas, la trabe portante perpendicular sobre ellas y las planchas de la calzada; por el otro, el acero de las vigas que se apoyan sobre las de concreto y van de una columna a otra, pero sin conectar las columnas entre sí, el extremo superior de las mismas. El trabajo como secciones compuestas se llama así, cuando se combinan dos materiales con propiedades diferentes como lo son en este caso el concreto y el acero.
La falla fue de tipo frágil, porque al colapsarse no tuvo la oportunidad de desarrollar su capacidad de deformarse, antes de fallar.
Las fuerzas que actúan sobre esta estructura son el peso de la misma y de los trenes, así como el movimiento de los vagones, que generan efectos dinámicos, además de vibraciones que contribuyeron a la fatiga y eventual ruptura de los tan mencionados pernos, cuya función es unir las planchas con las vigas metálicas. Pero los pernos no son en sí el origen de este colapso. El problema es el concepto estructural. Los pernos son un chivo expiatorio. Los efectos sísmicos durante nueve años afectaron de alguna manera, pero no influyeron específicamente; la falla es por causas dinámicas.
¿Cómo es la estructuración del tramo elevado de la línea 12 del metro?
Las columnas son circulares y la trabe perpendicular al sentido de la marcha del tren son de concreto reforzado. Las vigas metálicas que reciben las vías del tren se apoyan en la trabe portante de concreto mencionada y que está en el sentido perpendicular a la dirección del tren, y mediante pernos reciben la plancha de concreto y forman la sección compuesta.
La cimentación es a base de pilas. El tipo de suelo es blando, es decir, muy deformable. El espesor de esas capas blandas es variable, algunas de ellas son de varios metros. La separación entre columnas es del orden de 32 metros y la altura del tramo elevado de 12 metros, medidos de la calle a la calzada, con columnas de longitud variable.
¿Qué significa esto y por qué es vulnerable?
Las columnas y las vigas longitudinales no forman un marco entre ellas, por no estar ligadas o conectadas entre sí. Esto hace que la estructura sea más vulnerable. Para que pudiéramos hablar de un marco, alguna viga tendría que estar apoyada directamente en la columna. La estructura debería haber formado un marco longitudinal, ser una estructura continua o articulada y que ayudara a disminuir también los efectos de torsión.
La falta de continuidad en la estructura influyó en que fuera tan flexible, que tuviera desplazamientos longitudinales importantes. Además, los atiesadores eran insuficientes. Un atiesador es un elemento estructural –por ejemplo, una viga– que se coloca de manera perpendicular a las vigas metálicas y que ayuda a evitar las deformaciones laterales de estas, que reciben a los trenes.
Por otro lado, la presión por terminar la obra y declararla inaugurada pudo haber afectado las etapas de construcción y supervisión adecuadas, en las que quizá se podrían haber advertido riesgos.
¿Por qué se diseñó de esta manera?
Una de las justificaciones que se maneja es que la estructura no se hizo continua por causa de los asentamientos diferenciales entre las columnas, es decir, cuánto baja una y cuánto las anexas al asentarse en el suelo. Pero la diferencia sería pequeña porque este suelo blando es similar, salvo algunos casos muy particulares, de modo que no era algo tan esencial para determinar el tipo de estructuración no continua.
¿Qué se puede hacer para corregir esta falla estructural?
La estructura puede rescatarse si se refuerza con algunas alternativas. Se debe hacer lo necesario para que se vuelva funcional y tenga un alto grado de seguridad. Para esto, hay varias soluciones posibles, que se deben evaluar con base en modelos matemáticos para determinar cuál es la mejor manera de solucionar las deficiencias de la estructura existente.
Se hicieron muchas reparaciones a lo largo de nueve años, se sometió a un programa de mantenimiento especial. ¿Todo aquello no sirvió?
La estructura mostraba deflexiones verticales y vibraciones horizontales excesivas y lo que solo se hacían eran parches. Los usuarios hacían comentarios de manera inquietante, cuando los trenes circulaban en estos tramos elevados, pero no se le dio importancia a ese aviso del comportamiento estructural inadecuado.
La deficiencia estructural del tramo colapsado se extiende a lo largo de los 11 kilómetros del viaducto elevado. Es por tanto indispensable que todo el tramo elevado sea reforzado, como ya se ha confirmado que va a realizarse.
¿Cómo podemos prevenir eventos similares?
Para empezar, no hay que escatimar esfuerzos para reforzar adecuadamente la línea 12. También es indispensable revisar estructuras similares que están funcionando o en construcción. De estas últimas, es necesario verificar en qué estado están, cómo se están comportando y darles atención de manera inmediata para incrementar la seguridad estructural de las mismas y disminuir por supuesto graves e irreparables daños.
Por obvio que parezca, las únicas estructuras que no tiene posibilidad de falla son las que no se construyen, porque todas las estructuras tienen riesgos. Pero ese riesgo está calculado, de ahí viene el concepto de factores de seguridad, señalados minuciosamente en el Reglamento de Construcción y las Normas Técnicas Complementarias de la Ciudad de México (aunque el caso de puentes no esté especificado).
Las preguntas difíciles no se contestan, pero no deben dejar de hacerse: ¿por qué no fue posible prevenir y proteger estructuras de esta magnitud, utilizadas por millones de habitantes de manera cotidiana?
es editor digital de Letras Libres.
