Sobre el río Hongshui, en el desfiladero de Longtan, condado de Tian'e, Región Autónoma Zhuang de Guangxi, un puente en arco de hormigón con una luz principal de 600 metros se extiende entre ambas orillas como un arcoíris tendido sobre el agua. Este es el Gran Puente de Tian'e Longtan, que elevó el récord mundial de luz en puentes en arco de hormigón de 445 metros a 600 metros de una sola vez, rompiendo la barrera técnica de 600 metros, reconocida en la industria.

El 24 de agosto, en la Ceremonia de Premiación de Ciencia y Tecnología de Guangxi de 2026, el proyecto "Tecnología clave para la construcción de puentes en arco de hormigón con luz de 600 m", liderado por Zheng Jielian, académico de la Academia China de Ingeniería y profesor de la Universidad de Guangxi, recibió el Gran Premio Especial de Progreso Científico y Tecnológico de Guangxi. Anteriormente, el Gran Puente de Tian'e Longtan ya había obtenido el máximo galardón de la Asociación Internacional de Puentes e Ingeniería Estructural en la categoría de grandes puentes de carretera y ferrocarril.

El puente en arco es un tipo importante de puente moderno. La industria solía considerar que la luz de los puentes en arco de hormigón ordinario difícilmente superaría los 400 metros, y que los puentes en arco de hormigón relleno con tubos de acero difícilmente superarían los 500 metros. "Países con fuerte tradición en puentes, como Japón y Croacia, ya publicaron en la década de 1990 informes de investigación sobre la construcción de puentes en arco de hormigón de 600 metros, pero hasta hoy se han quedado en menos de 390 metros", afirmó Zheng Jielian. "El Gran Puente de Tian'e Longtan no solo responde a una necesidad ingenieril imperiosa, sino que también representa una oportunidad crucial para que nuestro país compita en igualdad de condiciones con las potencias mundiales en puentes y logre avances tecnológicos."

El avance comenzó con las normas de diseño. Shang Congjin, responsable del diseño del Gran Puente de Tian'e Longtan y subingeniero jefe de Guangxi Communications Design Group Co., Ltd., explicó que en ese momento no existían normas de diseño para este tipo de estructuras de arco en el país ni en el extranjero. Mediante una investigación profunda, el equipo propuso de manera innovadora un criterio de doble control basado en el "método de tensiones admisibles + análisis de elementos finitos doblemente no lineal". El primero se utiliza para la verificación de la resistencia de la sección de los arcos, mientras que el segundo simula con precisión todo el proceso constructivo para comprobar la capacidad última global.

"La aplicación en el puente real demuestra que las deformaciones y tensiones medidas durante el control de la construcción coinciden en gran medida con los valores teóricos, y el factor de seguridad global cumple con los requisitos normativos", afirmó Shang Congjin.

Según las estadísticas, en los puentes en arco de hormigón con armadura rígida de gran luz, la carga permanente representa entre el 92% y el 96% de la tensión total, de la cual el hormigón de recubrimiento exterior representa aproximadamente el 55% de toda la carga permanente. Reducir el peso es la clave para superar el récord de luz. Para ello, el equipo diseñó el arco principal como un arco de doble nervadura separada, eliminando las losas superior e inferior de las celdas centrales, donde el nivel de tensiones era bajo. La anchura total de las losas superior e inferior se redujo de 23 metros a 13 metros, lo que permitió disminuir el hormigón de recubrimiento de 40 000 metros cúbicos a 28 000 metros cúbicos. Así, el consumo de hormigón por metro lineal de arco en un puente de 600 metros es un 22% inferior al de puentes similares de 400 metros, manteniendo las tensiones por carga permanente prácticamente iguales, al tiempo que se reforzaron las conexiones transversales permanentes y se añadieron arriostramientos transversales temporales para garantizar la estabilidad lateral.

En la fase de vertido del hormigón de recubrimiento, el equipo propuso de manera innovadora un "procedimiento de vertido en 3 anillos, 6 segmentos y 8 frentes de trabajo, utilizando 8 bombas de presión para lograr el vertido simultáneo en 4 frentes de trabajo por vez". Los 28 000 metros cúbicos de hormigón de recubrimiento de todo el puente se vertieron en 36 fases, sin necesidad de ajustar cargas mediante tirantes oblicuos, manteniendo las tensiones de tracción firmemente controladas por debajo de 1 MPa. Para la fase de mayor voladizo, la más vulnerable frente al viento, el equipo optimizó la disposición de los cables de viento basándose en análisis CFD y ensayos en túnel de viento. Con una reducción del 20% en el número de cables, el desplazamiento lateral por carga de viento se redujo en un 30%, cumpliendo plenamente los requisitos de resistencia al viento en todas las fases.

"Identificar las fuentes de riesgo de la ingeniería y resolverlas con medidas técnicas científicas y razonables." Con esta frase, Zheng Jielian resumió el núcleo de la investigación. Explicó que, con el apoyo de los fondos de investigación del proyecto especial mayor del Departamento de Ciencia y Tecnología de la Región Autónoma Zhuang de Guangxi, el equipo superó de manera autónoma una serie de desafíos para construir el puente en arco de hormigón de 600 metros. En comparación con la solución de puente atirantado, la construcción del Gran Puente de Tian'e Longtan supuso un ahorro directo de 110 millones de yuanes, y se estima que los costos de mantenimiento se reducirán en 470 millones de yuanes durante el período de diseño de referencia de 100 años.

En marzo de 2023, durante la construcción del Gran Puente de Tian'e Longtan, la Academia China de Ingeniería y la Asociación Internacional de Puentes e Ingeniería Estructural organizaron en Nanning la "Segunda Conferencia Mundial sobre Tecnología de Construcción de Puentes en Arco de Gran Luz", con la participación de casi 30 académicos. En esta conferencia se evaluó que la tecnología de construcción del Gran Puente de Tian'e Longtan "representa el máximo nivel internacional".

Los puentes en arco del mundo miran a China, y los de China miran a Guangxi. Con tecnologías clave líderes a nivel mundial, Zheng Jielian lidera a equipos como el de la Universidad de Guangxi para escalar las cumbres de la tecnología de puentes, logrando continuamente la superación personal en el arte de los puentes en arco de clase mundial.