Cimentación Torre Espacio

En la construcción de Torre Espacio, se mantuvo una plantilla media de quinientos trabajadores, entre técnicos y operarios, de más de veinte nacionalidades, lo que supuso un reto sin precedentes.

Desde que dieron comienzo las obras, en el verano de 2004, hasta la conclusión de los trabajos en otoño de 2007, se han utilizado sistemas no habituales en España, como son el uso de hormigones de alta resistencia HA70 y HA80, sistemas especiales de bombeo de hormigón, singulares encofrados autotrepantes, novedosos sistemas de elevación, prefabricación de armaduras, fachadas modulares y un muy eficiente sistema de climatización por techo frío.

Un aspecto relevante de la crónica de esta construcción, que añade dificultad a la misma, es la simultaneidad con otras obras singulares en su entorno más próximo. La ejecución paralela de las Cuatro Torres ejerció su influencia en el proceso constructivo, pero el condicionante principal durante los cuatro años que duraron los trabajos fue la obra de construcción del anillo distribuidor subterráneo, realizada también por OHL.

Parámetros básicos 

Torre Espacio se alza sobre un solar de 7.500 m2, cuya edificación está regida por los parámetros fijados en el plan urbanístico especial en el que se enmarca el conjunto de las Cuatro Torres y que son en esencia los que siguen: superficie máxima computable de 56.250 m2, altura máxima de cornisa 215 m, y hasta 250 m con instalaciones y remates.

Torre Espacio tiene una superficie total construida de 117.913 m2 de los que 74.325 m2 son sobre rasante, distribuidos en 57 plantas que alcanzan una altura total de 236 m, y 43.588 m2 son bajo rasante, con seis niveles de sótano y una cota inferior de 18,60 m.

Ejecución de la estructura

La singularidad estructural de Torre Espacio planteó a OHL una gran cantidad de retos, tanto desde el punto de vista de la ejecución como de las soluciones estructurales que se adoptaron. Aunque muchas de las actividades relacionadas con la ejecución de la obra están presentes en las estructuras habituales, la de Torre Espacio generó nuevos elementos que afectaron al ritmo de construcción, como consecuencia de la estrecha relación que se crea entre la tipología de la estructura, los materiales que la constituyen y los procesos y medios necesarios para su transporte y colocación.

La cimentación

La losa de cimentación, que consiste en una gran zapata de más de 9.000 m3 de hormigón, comenzó a ejecutarse el 10 de septiembre de 2004 y se acabó el 4 de noviembre de ese mismo año. A este elemento se dedicó una gran atención y esfuerzo, pues es una parte clave de la estructura, al ser la encargada de trasmitir al terreno las 130.000 toneladas que pesa la torre.

                        

Las características del terreno en esta zona de Madrid fueron de gran ayuda a la hora de proyectar y ejecutar la cimentación, ya que tiene una capacidad portante excelente, de más de 7 kg/cm2, más que suficiente para un edificio de estas características con una cimentación como la diseñada. Al a losa de cimentación se transmiten las distintas cargas de la torre a través de los núcleos y pilares, y ésta las reparte y transmite, a su vez, al terreno. Con tal nivel de carga, una losa armada tradicional requería un canto excesivamente grande y enormes cantidades de acero pasivo, por lo que los estructuristas optaron por reducir su volumen usando la técnica del “postesado”, que consiste en comprimir horizontalmente la losa, antes de su puesta en carga, mediante unos tendones o grupos de cables de acero activo a los que se les aplica una notable tracción de modo que se crean esfuerzos sobre la losa que contrarrestan los esfuerzos a los que se verá sometida una vez que entre en carga por el peso del edificio. Finalmente se consiguieron unas dimensiones para la losa de cimentación de 4 m de canto y 43,32 x 52,32 m en planta, algo mayores que la huella de la torre, cuya planta cuadrada mide 42,6 x 42,6 m, con 1.300 toneladas de acero pasivo y más de 179.533 m de cables de acero activo, tesados algunos de ellos hasta 13.000 kg/cm2.

Esta técnica de postesión en la losa de cimentación es otro de los hitos de construcción de Torre Espacio, pues aunque ya se ha utilizado en cimentaciones de algunos rascacielos en Estados Unidos y en el sureste asiático, es la primera vez que se realiza en un edificio en España, donde hasta ahora se había empleado prácticamente sólo en la construcción de puentes de gran luz. Por último, cabe señalar que la losa se hormigonó en dos únicas tongadas de 2 m de espesor cada una, siendo necesaria la puesta en obra, sin interrupciones, de más de 210 cisternas de hormigón en un solo día, con los problemas logísticos que son fáciles de imaginar dada la situación de la obra en uno de los puntos de más tráfico de la capital. El hormigonado de cada una de las dos tongadas (más de 4.500 m3 de hormigón) exigió estar hormigonando más de 12 horas sin interrupción.

El garage

Concluida la losa de cimentación, al comienzo del año 2005 se inició la ejecución de los demás elementos constitutivos de la estructura: los núcleos centrales que albergan los ascensores, los pilares perimetrales, las losas, las vigas cargadero o vigas celosía y el cinturón de rigidez. La solución estructural de la torre es muy peculiar, y para describirla hay que descomponerla en dos zonas:

Por un lado la estructura prefabricada de los seis sótanos que componen el garaje, y que no están en la vertical de la torre, comportándose como una estructura totalmente independiente de la del edificio, y formada por pilares de una pieza de 19,80 metros de longitud, y por placas alveolares. Esta estructura fue calculada y ejecutada íntegramente por Pacadar s.a., compañía perteneciente al Grupo Villar Mir, que es decana en España de la fabricación de estructuras prefabricadas de hormigón.

                         

La otra zona es la correspondiente a la estructura de la torre en sí misma, y la solución conceptual adoptada es la de una estructura de hormigón armado ejecutada “in situ”, con hormigón de alta resistencia. Ésta tiene como elementos principales unos núcleos centrales que albergan los ascensores y absorben la práctica totalidad del esfuerzo a viento del edificio, losas macizas a modo de forjados, vigas celosías para el apeo de pilares y un singularísimo cinturón de rigidez en la planta 34.

Topografía

Uno de los sistemas auxiliares más interesantes para la realización de este rascacielos ha sido el de los controles topográficos para el replanteo altimétrico y planimétrico.

Para el control y replanteo topográfico fue necesario establecer un “sistema de coordenadas y puntos de replanteo y control de errores” basado en el establecimiento de una red de puntos de plomada fijos en la planta baja, subiéndolos planta a planta a través de unos taladros previstos en los forjados, mediante plomadas ópticas de tipo cenital.

Para ello se realizó una selección de equipos de topografía de altísima precisión con el fin de reducir errores, y se utilizaron sistemas de estimación de coordenadas de topografía de la empresa alemana "Grajean & Kollegen", que utilizando un algoritmo específico han conseguido la ansiada precisión. Para la estimación de las coordenadas se incluyeron, además de las variables típicas de topografía, los coeficientes de los distintos aparatos utilizados, como son la estación total, la plomada óptica, el prisma, etc., además se usaron procedimientos topográficos como mediciones y tomas de puntos “in situ” donde incluso se colocaron sensores en el interior del núcleo para comprobar la temperatura del mismo, a lo largo de las distintas plantas de la torre, permitiendo así detectar las desviaciones geométricas como consecuencia de las variaciones de temperatura.

Asimismo, para el control de la verticalidad de la torre se hizo necesario resolver los problemas que planteaban los  movimientos propios y exteriores del edificio: movimientos producidos por las acciones externas a la torre (viento, temperatura y agentes medioambientales), movimientos producidos por la propia ejecución de la torre (grúas, bombeo, ascensores y montacargas exteriores de obra) y movimientos propios de la estructura ejecutada (retracción y fluencia del hormigón en soportes y núcleo).

Las bases fijas de replanteo establecidas fueron las siguientes:

Bases fijas de replanteo exteriores a la torre. Desde el exterior de la torre se fijó un sistema de coordenadas con bases fijas en los alrededores de la misma.

Bases fijas de replanteo en el interior de la torre. En el interior de las distintas plantas se estableció una red de puntos o bases de control, los llamados PRP (Puntos Replanteo Planta) según se iba construyendo el edificio. Estas bases eran comprobadas desde el exterior periódicamente, para mantener su verticalidad dentro de un edificio en movimiento, debido a las acciones exteriores medioambientales y a las acciones interiores producidas por la propia construcción del edificio, según hemos comentado anteriormente.

Con estas bases fijas se aplicaban los sistemas de replanteo en la planta, durante la ejecución de cada una de ellas, mediante las bases establecidas en la planta inferior. Éstas habrían sido transferidas desde las “bases fijas” de replanteo en el interior del edificio y comprobadas desde el exterior, con ayuda del establecimiento de la red de coordenadas para validar su posición respecto de la base fija establecida.

Una vez construida la planta, se establecían puntos de replanteo en el forjado con unas coordenadas que permitían realizar las comprobaciones y replanteos que se consideraban necesarios una vez cerrado el edificio y desmontadas las bases.

Un ejemplo de la importancia del control de los movimientos de la torre durante su ejecución ha sido el establecimiento de las cotas de ejecución y acabado de las plantas, teniendo en cuenta los movimientos de la estructura durante su realización y medidas a lo largo del proceso de la obra. Para ello se han estudiado los distintos movimientos de la torre estimados durante el proceso de cálculo de la estructura, aplicando contramedidas durante la ejecución de los forjados (elevación de las cotas de encofrado en los perímetros de las plantas para contrarrestar la rigidez del núcleo central).