El reemplazo del tramo este del puente de la bahía de San Francisco-Oakland fue un proyecto de construcción para reemplazar una sección sísmicamente inestable del puente de la Bahía con un nuevo puente colgante autoanclado y un par de viaductos. El puente se encuentra en el estado de California (Estados Unidos) y cruza la bahía de San Francisco entre la isla de Yerba Buena y Oakland. La sustitución del tramo de la estructura se llevó a cabo entre 2002 y 2013, y se convirtió en el proyecto de obras públicas más costoso de la historia de California, con un presupuesto final de 6.500 millones de dólares, un aumento del 2500 % con respecto a la estimación original de 250 millones de dólares, que era una estimación inicial para un refuerzo antisísmico, y no para el reemplazo completo del tramo finalmente completado. Originalmente programado para su inauguración en 2007, varios problemas retrasaron la apertura hasta el 2 de septiembre de 2013.https://abcnews.go.com/US/wireStory/64b-sf-oakland-bay-bridge-opens-traffic-20139554 AB News website Con un ancho de , y 10 carriles de uso general, es el puente más ancho del mundo según el Libro Guinness de los récords.
El puente de la Bahía consta de dos secciones principales: los vanos colgantes occidentales y sus estructuras de acceso entre San Francisco y la isla de Yerba Buena, y las estructuras entre la isla y el extremo oriental en Oakland. La sección oriental original estaba compuesta por un vano en voladizo doblemente equilibrado, cinco vanos de celosía pasantes y una calzada de celosía. Esta parte se convirtió en objeto de preocupación tras el colapso de una sección durante el terremoto de Loma Prieta el 17 de octubre de 1989. El vano de reemplazo está diseñado para resistir el mayor terremoto previsto en un período de 1500 años, y se espera que dure al menos 150 años con un mantenimiento adecuado.SAS Maintenance Travelers . Bay Bridge Info. Retrieved on July 15, 2013.
Antecedentes thumb|left|Sección colapsada de la plataforma de la carretera visible sobre la torre de soporte, inmediatamente después del terremoto de Loma Prieta en 1989
A comienzos de la década de 1990, los expertos en diseño de puentes sabían desde hacía más de 30 años que un terremoto de gran magnitud producido por cualquiera de las dos fallas cercanas (San Andrés y Hayward) podría destruir el tramo principal del puente en ménsula de la bahía de Oakland. Se hizo poco para abordar este problema hasta el terremoto de Loma Prieta de 1989. El terremoto tuvo una magnitud de 6,9 en la escala de magnitud de momento y, aunque el epicentro se encontraba lejos del puente, una sección de 15 m (50 pies) del tablero superior de la sección oriental del viaducto en celosía se derrumbó sobre el tablero inferior, lo que indirectamente causó una muerte en el punto del colapso.Oakland Bay Bridge Collapse This video shows the crash at 0:0:26. This was caused by the misdirection of traffic by the California Highway Patrol, over concerns about the stability of the western off ramps and freeway in San Francisco. El puente estuvo cerrado durante un mes mientras los equipos de construcción retiraban y reconstruían la sección caída. Se reabrió el 18 de noviembre de 1989, una vez modernizado de manera más resistente. La falla se produjo en la transición entre la viga pasante más al este y el segmento de doble plataforma situado más al oeste de la calzada, un punto donde la respuesta inercial de la estructura cambia abruptamente. El análisis del evento realizado por el personal interno demostró que el puente estuvo cerca de sufrir un fallo mucho más catastrófico, en el que la viga pasante o el segmento de la calzada se habrían desprendido de su estructura de soporte común.
Era evidente que el tramo este necesitaba ser más resistente a los terremotos. Estimaciones realizadas en 1999 situaban la probabilidad de un gran terremoto en la zona en los próximos 30 años en un 70%, aunque estudios anunciados en septiembre de 2004 por el Servicio Geológico de Estados Unidos pusieron en duda la predictibilidad de grandes terremotos basándose en la duración de los períodos de calma previos. Un análisis posterior (del año 2008) también estimaba una mayor probabilidad de un gran terremoto en la falla de Hayward.
Propuestas de diseño
Rehabilitación La propuesta inicial para el tramo este implicaba la construcción de importantes columnas de hormigón para sustituir o complementar a los soportes metálicos existentes. También se modificarían las vigas de celosía, ya terminadas, para los tramos de suspensión occidentales. El coste inicial estimado para esta remodelación era de 200 millones de dólares. La apariencia general se vería ligeramente alterada. Debido a la conservación de la estructura original, los costes de mantenimiento del puente seguirían siendo elevados. La robustez de la remodelación fue cuestionada directamente por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos en un informe muy crítico, e indirectamente por el colapso de un paso elevado causado por el terremoto de Northridge de 1994 en Los Ángeles, cuya estructura había sido previamente reforzada en respuesta al terremoto de San Fernando de 1971, sucedido 23 años antes.
Reemplazo thumb|250px|Representación artística básica del estilo del tramo del viaducto, también conocido como diseño "Skyway" (1997)
Los análisis de ingeniería y económicos de 1996 sugirieron que un puente de reemplazo costaría varios cientos de millones de dólares más que una modernización del tramo oriental existente, aunque tendría una vida útil mucho más larga (quizás de 75 a 100 años en lugar de 30) y requeriría mucho menos mantenimiento. En lugar de modernizar el puente existente, CalTrans (Departamento de Transporte de California) decidió reemplazar todo el tramo oriental debido al ahorro de costos de aproximadamente 625 millones de dólares, la minimización del impacto en la programación del tráfico, la mejora de la seguridad y por la reducción de otras afecciones adicionales en comparación con la opcción de modernizar la estructura existente. El diseño propuesto fue un viaducto elevado compuesto por tramos de columnas de hormigón armado y un tablero de segmentos de hormigón prefabricados, como se muestra en la ilustración de la derecha. El criterio de diseño fue que el nuevo puente resistiera un terremoto de magnitud 8,5 con origen en cualquiera de las fallas de la región (en particular, las cercanas fallas de San Andrés y de Hayward). La estética de la propuesta no fue bien recibida ni por el público ni por los políticos, que lo describieron como una "autopista sobre pilotes".
thumb|250px|Propuesta original y final del puente emblemático para el tramo este thumb|250px|Representación artística del diseño aceptado, visto desde la isla Treasure después de retirar el tramo original (ca. 2018)
Posteriormente, el Panel Asesor de Ingeniería y Diseño (EDAP) de la Comisión Metropolitana de Transporte (MTC) convocó un concurso de diseño para un tramo emblemático (un tramo con una apariencia distintiva y espectacular, exclusiva para ese lugar). Se examinaron varias propuestas innovadoras hasta que todas, menos cuatro, presentadas por miembros del EDAP fueron seleccionadas como semifinalistas, y se eligió un ganador de este grupo. Esto planteó un grave conflicto de intereses, ya que los miembros del EDAP encargados de seleccionar el diseño del puente revisaron las propuestas de sus propias empresas y rechazaron todas las propuestas que no contaban con un representante en el EDAP.An Innovative Curved Cable-Stayed Bridge U. C. Berkeley, Civil Engineering DepartmentA Bridge Suspended in Controversy Wired magazine website El diseño elegido resultó más costoso que las otras alternativas, ya que la estructura principal no podía ser autoportante hasta que estuviera estructuralmente completada. Esto requería la construcción de dos puentes: el definitivo, y una cimbra temporal para soportarlo, que se retiraría una vez completada la estructura definitiva. También fue criticado por su diseño estructuralmente menos robusto y sus costos de construcción menos predecibles que otros diseños modernos.
Alineación En 1997 se produjo una controversia política sobre si el puente debía construirse al norte o al sur del puente existente, con los "alcaldes Brown" (Willie Brown de San Francisco y Jerry Brown de Oakland) defendiendo posturas opuestas. La isla de Yerba Buena se encuentra dentro de los límites de la ciudad de San Francisco y la alineación norte propuesta (y actual) proyectaría una sombra sobre ciertos sitios de desarrollo privilegiados en la costa este de la isla. Incluso la Marina de los EE. UU. (en ese momento la autoridad que controlaba la isla) participó, a instancias de San Francisco, en la restricción del acceso de los ingenieros geotécnicos de Caltrans al emplazamiento propuesto. Esto podría haber causado un retraso de hasta dos años y cientos de millones de dólares en costos adicionales.Controversy Swirls Around Proposed Bay Bridge Re-Design California Planning &Development Report
Se consideraron varias opciones, que fueron cuidadosamente examinadas conjuntamente por las autoridades estatales y federales, con la participación de la Guardia Costera de Estados Unidos.
Las alternativas examinadas fueron: extender la pendiente de acceso al nivel del mar hacia el oeste, con una entrada empinada al tramo; usar una pendiente relativamente constante, incluyendo una parte del tramo del puente; usar una pendiente relativamente constante cerca del puente, que se mantendría nivelado.
Se eligió esta última alternativa por considerar que ofrece un mejor efecto visual y una mejor experiencia de conducción. La pendiente del nuevo acceso (posibles rangos estimados de 1,710%-1,779%; tablero colgante de curva vertical con coronación, ligeramente diferente al elegido) al viaducto sobre el canal marítimo es ligeramente menor que la de la estructura anterior (exactamente 4% para la conexión entre el terreno y el tablero superior; exactamente 2,74% para las cerchas del tablero y las cerchas pasantes del lado este 2; una pendiente de transición para la cercha pasante central; exactamente 1,3% para los brazos en voladizo y las cerchas pasantes del lado oeste 2; y un cambio de rasante con coronación entre las torres del puente colgante), aunque se dejaba menos espacio libre para el paso de barcos bajo el puente colgante debido principalmente al gran canto de la estructura del cajón del tablero.
thumb|250px|Alineaciones alternativas en 1998
Alternativas de alineación incluidas (véase la imagen a la derecha para más detalles): S4: una alineación sur, ligeramente curva, pero con una ruta más corta que las alternativas norte. N2: una alineación norte con dos curvas cerca del puente existente. N4: alineación de una sola curva, con el tramo principal tendiendo hacia el norte hasta la curva que lleva a los viaductos de acceso este, paralelos al acceso existente de la calzada de celosía de doble piso.
Se seleccionó esta última alternativa, ya que ofrece una mejor vista de San Francisco hacia el oeste en comparación con las otras, donde la vista se ve obstaculizada por la isla de Yerba Buena. Cualquier vía más al norte se enfrentaría a circunstancias geotécnicas más difíciles.
Propuesta de nombre En diciembre de 2004, la Junta de Supervisores de San Francisco, aprobó una resolución instando al Departamento de Transporte de California y a los miembros de la Asamblea Estatal de California y al Senado Estatal a nombrar las nuevas ampliaciones del Puente de la Bahía de San Francisco en honor a Joshua A. Norton, autoproclamado en 1859 Emperador Norton I, Emperador de los Estados Unidos y Protector de México. La propuesta no fue apoyada por el Ayuntamiento de Oakland y el puente no tiene un nombre oficial.
Licitación y construcción inicial