Capitulo_10_Sistema_de_Gerencia_de_Pavimentos[1]

5/11/2018 Capitulo_10_Sistema_de_Gerencia_de_Pavimentos[1] - slidepdf.com

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Capitulo 9

Sistema de Gerencia de Pavimentos



Un Sistema de Gerencia o Gestión de Pavimentos (SGP) se define, según la guíaAASHTO93 como:

Una serie de procedimientos y/o métodos que apoyan la toma de decisiones paradefinir estrategias óptimas para proveer y mantener pavimentos en unaadecuada condición de servicio, durante un periodo de tiempo establecido.

En un amplio sentido, un SGP abarca todas las actividades comprendidas enplanificación, diseño, construcción, mantenimiento, evaluación y rehabilitación depavimentos. La Figura Siguiente Muestra esquemáticamente la interrelación de todasestas actividades, destacándose una gran base de datos que sirve de apoyo todas lasactividades y componentes del SGP.

La función principal de un SGP es mejorar la eficiencia de las decisiones, expandir su

alcance y proveer retroalimentación sobre las consecuencias de las accionesaplicadas. Adicionalmente, un SGP facilita la coordinación de actividades dentro de unaorganización y asegura la consistencia de las decisiones que se tomen a diferentesniveles.

DEFINICION DE SISTEMA

DE GERENCIA DE PAVIMENTOS



SISTEMA DE GERENCIA DE PAVIMENTOS



MÉTODOS CLÁSICOS:

Método del Instituto de Asfalto (IDA)

Índice de Insuficiencia

Método de los Congresante Panamericana de Carretera (COPACA)

MÉTODOS PRÁCTICOS NO DESTRUCTIVOS:

Daño del Pavimento (Viga Benckleman)

Resistencia al Deslizamiento (IRIS)

Índice de Serviceabilidad Presente (PSI)

Índice de Condición del Pavimento (PCI)

METODOS DE EVALUACION DEL PAVIMENTO

¿ POR QUÉ SE EVALUAN?, ¿ PARA QUÉ?Pueden ser usados para verificar el desempeño del pavimento a nivel de red o proyectos asociadosal aspecto funcional, el cual se refiere, a la forma como el pavimento sirve a los usuarios,especialmente el confort y la calidad de rodaje.



DENTRO DE LOS ASPECTOS A CONSIDERAR ESTAN:

Tipos y severidad de la (s) falla (s) del pavimentoPosible causa del deterioro.Comportamiento general del pavimento.Tipo de estructura y subrasante.Importancia de la víaCaracterísticas del tráfico.Técnicas disponibles y su aplicabilidadRecursos disponiblesCondiciones ambientalesNivel requerido o deseado de mejoramientoMantenimiento previamente aplicado y sus efectos.Políticas y metas de la oficina (administración) responsable.

Generalmente es factible encontrar o seleccionar varias alternativas que pueden solucionar un

problema determinado, de igual forma esta tendrán:

Diferencia grado de efectividadDiferencia vida útil esperadaDiferente costoDiferente comportamiento

PASOS PARA SELECCIONAR ESTRATEGIAS DE M&R



OBJETIVOS:

Estudiar y analizar las diversas técnicas aplicables para el mantenimiento de los Pavimentos ycorrección de sus fallas.

Determinar el efecto de estas técnicas en el mejoramiento de la capacidad estructural, la calidadde rodaje y la seguridad de los pavimentos.

Analizar criterios para selección y definición de alternativa: aspectos limitantes, costo, eficacia yaplicabilidad de las diversas estrategias.

Dentro del contexto de “rehabilitación” se incluyen acciones tomadas para reparar, restaurar,

rehabilitar y reconstruir (4r) de pavimentos. Todas las actividades están destinadas a alargar la vidaútil del pavimento, además de:

Mejorar la capacidad estructuralMejorar la calidad de rodajeMejorar la resistencia a la fricción (seguridad)Mejorar la aparienciaSellar e impermeabilizar la superficieCombinación de éstas

MANTENIMIENTO Y REHABILITACION DEPAVIMENTOS



Mantenimiento menor (localizado)

Preventivo

Correctivo Mantenimiento mayor

Efectivo

Correctivo

CLASIFICACIÓN Y EFECTIVIDAD DE

ESTRATEGIAS M&R



Mantenimiento Menor

El mantenimiento menor preventivo consiste en aquellas acciones que seejecutan para proteger el pavimento y corregir fallas incipientes en su estadoinicial de evaluación. El mantenimiento correctivo se refiere a acciones ejecutadaspara corregir o reparar fallas que afectan el nivel de servicio prestado por elpavimento, o presentan peligro para los usuarios.

Si la condición del pavimento alcanza un alto grado de deterioro, las acciones demantenimiento menor se hacen costosas y poco efectivas, difícilmente puedenmejorar la condición integral de la vía, y sólo se logra mantenerla en una condicióneficiente a un altísimo costo. Estos dos aspectos, tanto el nivel de calidad, como elcosto de mantenimiento rutinario son indicadores de falla y de que el pavimentorequiera acciones de mantenimiento mayor.



Dentro del mantenimiento menor se contemplan acciones aplicadas localmente,

entre los cuales se pueden mencionar:

a.- Sellado de grietas.

b.- Bacheo:- de emergencia- parche superficial- de carpeta- profundo

c.- Sello asfáltico localizado.

d.- Nivelación localizada.

e.- Fresado y/o Texturización localizada.



Las siguientes acciones son generalmente ejecutadas como parte delmantenimiento menor (preventivo y correcto):

Sellado de grietas

Bacheo De emergencia De superficie (sellado con mezcla)

De carpeta Profundo

Reparaciones localizadas

Tratamiento superficial

Reciclaje superficial

Texturación/fresado

Nivelación localizada

MANTENIMIENTO MENOR LOCALIZADO



El mantenimiento Mayor comprende todas las actividades no incluidas dentro delmantenimiento rutinario, que se ejecutan sobre toda el área del pavimento; puededividirse en:

Mantenimiento mayor efectivo Mantenimiento mayor correctivo

Mantenimiento mayor efectivo: Comprende aquellas acciones que se ejecutan antesde que la estructura alcance un elevado grado de deterioro y aún tenga buena parte desu resistencia inicial: o sea acciones aplicadas cerca del punto “optimo derehabilitación” en la curva de deterioro.

Mantenimiento mayor correctivo: Son acciones tomadas para corregir problemas ofallas no localizadas del pavimento. Se aplican cuando el pavimento ha fallado y se

requiere para corregir fallas estructurales, funcionales o ambas simultáneamente.Estas acciones, debido al alto grado de deterioro que ha alcanzado el pavimento, sonnormalmente complicadas y costosas.

MANTENIMIENTO MAYOR





REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MUNICIPIO VALENCIA

CAYAYI PRODUCCIONES C.A

LONGITUD DE LA VÍA : 6.60 Km

CLASIFICACION DE LA VIA : ARTERIAL

CAPA DE RODAMIENTO : CONCRETO ASFALTICO

CAPA BASE : MATERIAL INTEGRAL. CBR = 63 %

SUELO DE SUBRASANTE ; CBR = 2,5%

45cm

20 cm

ESTRUCTURA DE PAVIMENTO:

CONDICIÓN DE LA CALZADA :

0+000 6+600BUENA MUY MALA

CARACTERISTICAS OPERATIVAS DEL TRANSITO:

PDTAMBOS SENTIDOS : 44.946 vpd

DISTRIBUCION POR TIPOLOGIA DE UNIDAD

DESCRIPCION

PARTICULAR

T. PUBLICO

VEH. TOTALES

CARGA

%

89.22

5.88

100

AVENIDA ARANZAZU

UBICACIÓN : ENTRE CALLE CANTAURA Y ENTRADA BARRIO TRAPICHITO

VOLUMEN(veh/dia)

4.90

40.101

2.643

2.202

44.946

ACCIONES DE MANTENIMIENTO Y REHABILITACION:

Acciones de mantenimiento rutinario menor; (selladode grietas, reparación de huecos y bacheo menorlocalizado)

-

-

REFUERZO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO:

Capa de rodamiento existente

Base : Material integral

Suelo desubrasante

20cm

45 cm

Periodo de diseño de 5 años

Capa de refuerzo e = 3cm


EFECTO DE LAS ACCIONES DEM&R:CAPACIDAD ESTRUCTURAL:

SNo= 5.42

SNeff = 5.31

SNR= 0.10

SNT= 5.41

Aplicando acciones de Mantenimiento Menor

SN

REE

SNo= 5.42

SNeff= 5.31

SNR=0.53SN


Po= 4.0

Pt =3.56

AP= 0.44

PSI

CONDICIÓN DEL PAVIMENTO:

APSI= 2

Pf=2

9.988.355

SNT= 5.84

21.289.262

961.695

961.695

DIAGNOSTICO DE LA CONDICIÓN DEL PAVIMENTO

El pavimento presenta una condición superficial muybuena casi en la totalidad del tramo , aunque presenta enalgunos puntos pequeñas fallas localizadas.

Acciones complementarias : nivelación de bocas devisita, mantenimiento y limpieza de drenajes, limpiezade la superficie, señalamiento y demarcación.

La estructura del pavimento original de esta vía todavíaesta en capacidad de soportar las cargas impuestas

para los primeros 5 años, por lo tanto no se requiere unrefuerzo estructural para este periodo de diseño, ya que

con acciones de mantenimiento menor se garantiza lacapacidad estructural del pavimento.

PROGRESIVAS: 0+000 – 2+250

1+350 2+250EXCELENTE

Tramo Actual

SNeff= 5.11N= 5 años

N= 10 años

REE

SISTEMA DE GERENCIADE PAVIMENTOS




REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MUNICIPIO VALENCIA

CAYAYI PRODUCCIONES C.A

LONGITUD DE LA VÍA : 6.60 Km

CLASIFICACION DE LA VIA : ARTERIAL

CAPA DE RODAMIENTO : CONCRETO ASFALTICO

CAPA BASE : MATERIAL INTEGRAL. CBR = 77 %

SUELO DE SUBRASANTE; CBR = 2,9%

62cm

18cm

ESTRUCTURA DE PAVIMENTO:

CONDICIÓN DE LA CALZADA :

0+000 6+600BUENA MUY MALA

CARACTERISTICAS OPERATIVAS DEL TRANSITO:

PDTAMBOS SENTIDOS : 44.946 vpd

DISTRIBUCION POR TIPOLOGIA DE UNIDAD

DESCRIPCION

PARTICULAR

T. PUBLICO

VEH. TOTALES

CARGA

%

89.22

5.88

100

AVENIDA ARANZAZU

UBICACIÓN : ENTRE CALLE CANTAURA Y ENTRADA BARRIO TRAPICHITO

VOLUMEN(veh/dia)

4.90

40.101

2.643

2.202

44.946

ACCIONES DE MANTENIMIENTO Y REHABILITACION:

-

-

REFUERZO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO:



EFECTO DE LAS ACCIONES DEM&R:CAPACIDAD ESTRUCTURAL:

Acciones complementarias : nivelación de bocas devisita, mantenimiento y limpieza de drenajes, limpiezade la superficie, señalamiento y demarcación.

PROGRESIVAS: 2+250 – 6+600

1+350 2+250EXCELENTE

Tramo Actual

DIAGNOSTICO DE LA CONDICIÓN DELPAVIMENTO

El pavimento presenta una condición superficial de

muy malo a fallado en la totalidad del tramo , Se

considera conveniente el fresado de un espesor de10 cm de la capa de rodamiento existente, y laaplicación de acciones de mantenimiento mayor con

carácter de urgencia.

Acciones de mantenimiento mayor correctivos;

(bacheo profundo y remoción por fresado de 8 cm dela capa asfáltica existente )

10cm

Capa de refuerzo e =7 cm

Espesor remanente Capa

de rodamiento existente

10cm

Capa de refuerzo e =10

cmEspesor remanente Capade rodamiento existente

SNo= 6.40

SNeff= 4.15

SNR= 1.15

SNT= 5.30


SN

REE


Po= 4.0

Pt =1.90

DP= 2.10

PSI

CONDICIÓN DEL PAVIMENTO:

DPSI= 2

Pf=2

9.988.35596.304.896

SNo= 6.40

SNeff= 4.15

SNR= 1.70

SNT= 5.84

SN

21.289.26296.304.896 REE

N= 5 años

N= 10 años





Efectos de las Acciones de Mantenimiento y Rehabilitación

Cuando se ejecuta una acción de mantenimiento y rehabilitación sobre unpavimento se busca unos mejoramientos funcionales, estructurales o ambossimultáneamente. Con la finalidad de analizar el beneficio de las diferentesestrategias, se puede estimar su duración mediante el modelo AASHTO-86, paraello es necesario determinar la nueva condición estructural (SNT) y de rodaje (Pr)

del pavimento.

Para determinar estas condiciones del pavimento rehabilitado se utilizanlas siguientes ecuaciones:

El aspecto estructural está definido por SNT = SNeff + SNR

Donde:SNT = Número estructural del pavimento rehabilitado.SNeff = Número estructural efectivo antes de ser rehabilitado.



SNR = Incremento de SN por acciones de mantenimiento y rehabilitación.

CAPACIDAD ESTRUCTURAL VS TIEMPO.Fuente: Manual de Mantenimiento y rehabilitación de pavimentos flexibles. Jugo, A. (1993).

El número estructural efectivo (SNeff) es una medida de la capacidad estructural actual

(en el momento de la medida) de un pavimento.Mientras que el aspecto funcional está definido por Pr = pt + ∆p Siendo:

Pr = Condición del pavimento rehabilitado.pt = Condición del pavimento antes de ser rehabilitado.∆P = Incremento de serviceabilidad por acciones de mantenimiento y rehabilitación.



La definición de los incrementos en condiciones estructurales y de rodaje

debido a las diversas acciones de mantenimiento y rehabilitación indicadas esdifícil de cuantificar, no existe un criterio único sobre los beneficios de muchos deellos aunado a la escasa bibliografía existente y a la subjetividad que hace que elconcepto sea extremadamente polémico entre los expertos en Mantenimiento yRehabilitación de pavimentos.

Para determinar la vida del pavimento rehabilitado es necesario conocer sunueva capacidad estructural, esta es función de SNeff y SNR.

En general no existe un criterio claro de cómo las diversas estrategias deMantenimiento y Rehabilitación mejoran la condición estructural del pavimento,especialmente acciones diferentes a colocación de nuevas capas de mezclasasfálticas (repavimentación).

El efecto de las acciones indicadas se describe brevemente a continuación:



PCI VS TIEMPO. Fuente: Manual de Mantenimiento y rehabilitación de pavimentos flexibles. Jugo, A. (1993).



• Reparaciones Localizadas: Estas acciones producen incrementoestructural en función del área tratada, con excepción de latexturización, la cual se estima que no produce modificaciónestructural. El sellado de grietas no produce beneficios estructuralescuantificables pero evita la entrada del agua en la estructura lo queproduce beneficio en su comportamiento.

• Tratamientos superficiales: Estas acciones producen moderadosaportes estructurales, con excepción de la texturización y el riegocon agregado caliente, las cuales no producen modificacionesestructurales tangibles.

• Repavimentación: Capas de refuerzo con mezclas asfálticasproducen un aumento estructural relativamente fácil de cuantificaren función del espesor y calidad de la mezcla. En el caso de capasde nivelación, estas por su espesor variable, se consideranefectivas en aproximadamente el 70 % de su espesor promedio.



Reciclaje Superficial: Esta acción por si sola mejora la estructura del pavimentoexistente. El fresado disminuye la capacidad estructural en función del espesor yla condición de la capa que es removida, si luego se agrega una capa asfálticaesta proporcionará un refuerzo adicional en la estructura.

Reciclaje Estructural: Estas actividades son poco empleadas y su efecto varia

dependiendo de la técnica a utilizar y de la condición del pavimento a tratar. Eneste caso se considera que la capa de pavimento que vaya a ser reciclada seencuentra deteriorada, así se asume que el espesor removido reducirá laestructura existente y una vez colocado de nuevo incrementará la capacidadestructural en función de la calidad de la mezcla reciclada.



• Reconstrucción: Esta acción es poco aplicada en forma tal sobre un pavimento y encaso de que se ejecute, se considera como un problema de diseño y no derehabilitación.

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