Tripulaciones cortan y endurecen la presa de Colorado para un proyecto de elevación de $531 millones

Los trabajadores colocan hormigón en un pilar donde se levantará la represa Gross de Colorado.

Foto cortesía de Denver Water

Cuando se planificó la represa Gross en las afueras de Boulder, Colorado, a principios de la década de 1950, los ingenieros del proyecto tuvieron la idea de que la población atendida por la empresa de servicios públicos Denver Water podría aumentar, por lo que diseñaron la represa curva de gravedad de 340 pies de altura de manera que permitiera un aumento de 120 pies en algún momento en el futuro.

Hoy, Denver Water atiende a 1.5 millones de personas, más que la población total de Colorado en 1950. El embalse bruto, que cubre 440 acres de superficie y contiene más de 41,000 acres-pie de agua, es parte del sistema norte de la empresa de servicios públicos que representa el 20% de suministro, sino sólo el 10% de la capacidad de almacenamiento. Por lo tanto, planeó elevar la represa para servir a la población en general, mejorar la eficiencia del sistema y crear una mejor resiliencia contra los incendios forestales.

Denver Water ahora planea elevar la represa Gross Dam aún más de lo que habían imaginado los ingenieros de la década de 1950, en otros 131 pies a 471 pies. El proyecto de $ 531 millones casi triplicaría la capacidad del embalse a 119,000 acres-pie, la elevación más grande de una represa existente utilizando concreto compactado con rodillo en el mundo, dice Felipe García, director senior de Stantec, que diseñó el proyecto, junto con AECOM. El récord lo tiene actualmente la elevación de 117 pies de la represa San Vicente en San Diego, California, completada en 2014.

"Es un proyecto icónico, un proyecto de clase mundial", dice García.

El trabajo dirigido por una empresa conjunta Kiewit-Barnard que es gerente de construcción/contratista general de Denver Water para el proyecto comenzó en abril de 2022. El primer año de construcción se centró principalmente en el desarrollo del sitio y el trabajo de cimentación, dice Doug Raitt, gerente de construcción de Denver Water. Las cuadrillas ampliaron y mejoraron los caminos de acceso al sitio, prepararon plataformas para equipos de trituración de agregados y plantas dosificadoras de concreto y despejaron un área para remover el suelo para la excavación de los cimientos. También comenzaron a excavar los cimientos para la huella ampliada de la presa. A partir del mes pasado, Raitt dice que el equipo tenía alrededor de 75 pies de 500 pies para excavar en el lado derecho y alrededor de 150 pies restantes en el lado izquierdo.

El contratista de perforación y lechada Keller se movilizó en abril y comenzó un programa de lechada de cimientos que se espera dure hasta el otoño, dice Raitt.

Los cimientos son otra área del proyecto actual que se ha beneficiado de la previsión del equipo que construyó la presa de 1954, según García. Él dice que hizo la base lo suficientemente profunda como para que el equipo actual no necesite profundizar la lechada de la presa existente para la elevación. Los miembros del equipo del proyecto anterior también excavaron más allá de lo que se necesitaba para la presa original para revelar una zona de corte de material más débil en el estribo superior izquierdo sobre la cresta de la presa.

Es exactamente donde se asentaría la estructura de una presa elevada, dice García. "Dejaron una gran pendiente cortada, de unos 20 pies de altura, donde uno mismo podía ver las cizallas reales", dice. "Era casi como un mensaje de los muchachos de los años 50 diciendo: 'Nosotros no teníamos que lidiar con eso, pero ustedes sí'".

El equipo está colocando una capa de hormigón sobre las formaciones rocosas para garantizar que los cimientos sean tan fuertes como se necesita para que se asiente la futura estructura, según Raitt.

Elevar la presa requiere que el equipo del proyecto amplíe su base en aproximadamente 11 pies. El contratista WALO International está desbastando la superficie de la presa de 200 000 pies cuadrados utilizando equipos de hidrodemolición de ultra alta presión para permitir una mejor unión entre el concreto viejo y el nuevo. El equipo también está recortando los bordes del vertedero empotrado a un corte biselado y quitó los 13 pies superiores de la cresta conopial del vertedero para evitar que las tensiones se concentren en la nueva estructura. El trabajo permite que las estructuras viejas y nuevas se comporten como una unidad, dice Raitt.

"Es como una superposición de 850.000 cu yd de la presa existente", dice. "No queremos bordes abruptos en la estructura existente que concentrarían las tensiones en la nueva estructura que se encuentra encima".

El nuevo diseño remodela la presa como un arco de gravedad que usará las paredes del cañón para proporcionar la reacción de empuje para fortalecer la presa sin hacerla tan gruesa como una estructura de gravedad tradicional que depende únicamente de la masa, dice Raitt. El diseño de la década de 1950 es "muy compatible" con las nuevas superposiciones de arco, agrega.

"Lo hace un poco más empinado en la cara aguas abajo", dice Raitt. "Pero tenemos algunas bonitas paredes de cañón para anclar la presa en eso para darnos toda la fuerza que necesitamos con la forma actual".

Otro cambio con respecto a la década de 1950 es el uso de hormigón compactado con rodillo. Raitt dice que el proceso es más rápido que un enfoque de bloques de hormigón en masa y reduce los insumos costosos, por ejemplo, requiere mucho menos cemento. El hormigón compactado con rodillo cura más lentamente pero también genera menos calor, lo que le da otra ventaja en comparación con tener que enfriar y posiblemente correr el riesgo de agrietar el hormigón en masa. García compara el método de colocarlo en elevaciones horizontales similar a la construcción de un terraplén.

El concreto compactado con rodillo debe colocarse a una temperatura cercana a la de la estructura existente, y Raitt dice que el equipo necesitaba concreto con una temperatura de lote inferior a 45 °F, proporcionada por una planta de hielo que también enfría los agregados, la arena y el agua de lote.

El proyecto también cuenta con una planta dosificadora de concreto convencional que se colocará a lo largo de la nueva cara de la presa que ofrece protección contra congelamiento y descongelamiento que la mezcla de concreto compactado con rodillo no ofrece. Raitt dice que se necesita en el sitio con una elevación de más de 7,000 pies sobre el nivel del mar.

Esa ubicación del sitio ha agregado algunos desafíos para el equipo. Todd Orbus, director de proyectos de Kiewit-Barnard, compara el proyecto con una cirugía a corazón abierto porque el equipo debe trabajar mientras la presa sigue funcionando. Los planes incluyen un monitoreo detallado y otras medidas para garantizar la seguridad y la operación continua de la represa.

"Nuestras cuadrillas realizan voladuras controladas a pulgadas de los cimientos de la presa existente mientras continúa acumulando más de 250 pies de agua", dice.

El clima de la ubicación también puede ser menos que ideal. Un área de recreación al lado del embalse se llama Windy Point, y Raitt dice que el nombre es literal ya que el viento allí "es excepcionalmente fuerte". El año pasado, la mayor parte de abril vio días de "bandera roja" cuando el trabajo de la grúa y las voladuras no se pudieron realizar debido a los fuertes vientos.

Las bajas temperaturas también limitan la temporada de construcción planificada del sitio, dice Orbus. Pero parte del trabajo ha podido continuar durante los meses más fríos, hecho con calefacción debajo de las carpas, dice Raitt. "Justo anoche, tuvimos 3 pulgadas de nieve en el sitio", señaló en abril. "Tuvimos que reducir la velocidad durante un par de horas esta mañana, pero estamos de vuelta".

Si bien la mayor parte del trabajo se adjudicó a la empresa conjunta Kiewit-Barnard, Raitt dice que aún quedan algunos contratos por anunciar. Es probable que se emita un paquete mecánico el próximo año, seguido de uno para la remoción de árboles dentro del perímetro ampliado del embalse.

Denver Water otorgó un contrato de preconstrucción a Kiewit-Barnard para que pudiera proporcionar información sobre la optimización del diseño, dice Raitt, y agrega que ayudó a capturar economías durante la fase de diseño y facilitó el proceso para finalizar el paquete de construcción.

"La gestión del cambio ha sido una carga mucho menor, porque trajimos al equipo de contratación con nosotros", dice Raitt. Los miembros "sabían exactamente en lo que se estaban metiendo cuando los documentos de diseño fueron aprobados por las agencias".

Orbus está de acuerdo en que el modelo CM/GC y el enfoque de colaboración adoptado por Denver Water y los contratistas "nos permitieron trabajar juntos como equipo desde el inicio del proyecto para construir una represa de clase mundial que proporcionará más agua potable para las generaciones venideras".

El proyecto está programado para completarse en 2027.