INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y

ARQUITECTURA

UNIDAD ZACATENCO

Trabajos de Fresado y Reencarpetado en vialidades

primarias Delegación Cuauhtémoc y Venustiano

Carranza

Memoria de Experiencia Profesional

Que para obtener el Título de

Ingeniero Civil

Presenta

Alejandro Morales Castro

Asesor

Ing. José Santos Arriaga Soto

México, D.F. Mayo de 2015

i

Índice General ………………………………...…………….. i

Introducción (Breve reseña de los tipos de pavimentos)

………….……..….….……... iv

CAPÍTULO I.- Fallas en Pavimentos flexibles y rígidos.

I.1 Pavimentos flexibles ……….… 1

I.1.1 Fisuras y grietas …….…… 1

I.1.2 Deterioro superficial ……….… 5

I.1.3 Otros deterioros ……….… 9

I.2 Pavimentos rígidos ………… 11

I.2.1 Juntas ………… 11

I.2.2 Grietas ………… 13

I.2.3 Deterioro superficial ………… 14

I.2.4 Otros deterioros ………… 15

CAPÍTULO II.- Equipo y pruebas para medir fallas.

II.1 Equipos para la medición de fallas en pavimentos ………… 20

II.1.1 Equipo de medida del rozamiento transversal. ..…..…… 20

II.1.2 Deflectómetro de Impacto. ..…..…… 21

II.1.3 Deflectógrafo tipo Lacroix . ..…..…… 22

II.1.4 Perfilógrafo Láser de alto rendimiento. ..…..…… 23

II.1.5 Analizador de regularidad superficial. ..…..…… 24

II.1.6 Equipo de Georradar de carreteras. ..…..…… 25

II.1.7 Viga Benkelman. ..…..…… 26

II.1.8 Viágrafo. ..…..…… 27

ii

II.1.9 Dynaflect. ..…..…… 27

II.2 Pruebas para analizar fallas. …....…… 29

II.2.1 Calicatas …….…… 29

II.2.2 Valor relativo de soporte modificado (C.B.R.). ……….… 30

II.2.3 Muestreo en carpetas asfálticas. ……….… 30

II.2.4 Peso específico. …….…… 31

II.2.5 Ensaye de falla (Prueba Marshall). …….…… 31

II.2.6 Lavado por centrifugado (granulometría y porcentaje de asfalto).

…….…… 32

II.2.7 Prueba de Permeabilidad. …………. 32

CAPÍTULO III.- Sistemas para evaluar los pavimentos.

III.1 AASHTO. …….…… 34

III.2 Índice Internacional de Rugosidad (IRI). ……….… 36

III.2.1 Antecedentes. …….…… 36

III.2.2 Características del modelo. ……….… 37

III.2.3 Escala y características del IRI. ……...…. 38

III.2.4 El Índice Internacional de Rugosidad en la red

nacional carretera.

……...…. 39

CAPÍTULO IV.- Análisis de costos.

IV.1 Referencia. ………… 42

IV.1.1 Precio Unitario de Fresado. ..……..… 42

IV.1.2 Precio Unitario de Acarreo en camión. ..……..… 42

IV.1.3 Precio Unitario de Corte con sierra en

pavimento.

..……..… 43

IV.1.4 Precio Unitario de Barrido de base. ..……..… 43

iii

IV.1.5 Precio Unitario de Riego de liga. ..……..… 44

IV.1.6 Precio Unitario de Acarreo de emulsión

asfáltica.

..……..… 44

IV.1.7 Precio Unitario de Carpeta de concreto

asfáltico.

..……..… 44

IV.1.8 Precio Unitario de Acarreo en camión, de

concreto asfáltico.

..……..… 45

IV.1.9 Otros Precios Unitarios. ..……..… 45

IV.2 Catálogo de Conceptos …..…..… 47

CAPÍTULO V.-Procedimiento Constructivo de Rehabilitación de la Obra en estudio.

V.1 Marco de referencia. ………… 48

V.2 Programa de Obra. ………… 49

V.3 Procedimiento Constructivo. ………… 50

V.3.1 Corte con sierra. ………… 51

V.3.2 Fresado. ………… 52

V.3.3 Barrido Mecánico. ………… 52

V.3.4 Riego de Liga. ………… 55

V.3.5 Tendido y Compactación de Carpeta Asfáltica. ………… 55

V.3.6 Reporte de actividades. ………… 55

Conclusiones …………………………………….……… xx

Recomendaciones ……...………………………….………… xxi

Bibliografía …………………………………………… xxii

Anexos

Anexo A. Integración de Precios Unitarios ………………………………………….

Anexo B. Vistas de Vialidad ………………………………………….

Anexo C. Álbum Fotográfico ………………………………………….

iv

Introducción (Breve reseña de los tipos de pavimentos)

Introducción a los pavimentos

1. Pavimentos.

Capa de material seleccionado que se coloca sobre las terracerías, para que los

vehículos circulen de manera cómoda, eficiente y segura.

Los pavimentos se dividen en flexibles y rígidos. El comportamiento de los mismos

al aplicarles cargas es muy diferente, tal como se puede ver.

En un pavimento rígido, debido a la consistencia de la superficie de rodadura, se produce una buena distribución de las cargas, dando como resultado tensiones muy bajas en la subrasante. Por el contrario en un pavimento flexible, la superficie de rodadura al tener menos rigidez, se deforma más y se producen mayores tensiones en la subrasante.

v

Estructura de Pavimento Flexible

Estructura de Pavimento Rígido La calidad del soporte está dada por : El módulo de reacción K de la capa subrasante Base o sub-base: Capa de material directamente debajo de la losa que proporciona una superficie de trabajo estable.

2. Elementos estructurales que integran un pavimento. Base. La base es la capa situada debajo de la carpeta (pavimento flexible). Su función es

la de ser resistente, absorbiendo la mayor parte de los esfuerzos verticales y su

rigidez o su resistencia a la deformación bajo las cargas repetidas del tránsito

suele corresponder a la intensidad del tránsito pesado. Así, para tránsito medio y

ligero se emplean las tradicionales bases granulares, pero para tránsito pesado se

emplean ya materiales granulares tratados con un cementante.

Sub- Base. En los pavimentos flexibles, la subbase es la capa situada debajo de la base y sobre la capa subrasante, debe ser un elemento que brinde un apoyo uniforme y permanente al pavimento.

vi

Cuando se trate de un pavimento rígido, esta capa se ubica inmediatamente abajo de las losas de concreto, y puede ser no necesaria cuando la capa subrasante es de elevada capacidad de soporte. Su función es proporcionar a la base un cimiento uniforme y constituir una adecuada plataforma de trabajo para su colocación y compactación. Debe ser un elemento permeable para que cumpla también una acción drenante, para lo cual es imprescindible que los materiales usados carezcan de finos y en todo caso suele ser una capa de transición necesaria. Esta capa no debe ser sujeta al fenómeno de bombeo y que sirva como plataforma de trabajo y superficie de rodamiento para las máquinas pavimentadoras. En los casos que el tránsito es ligero, principalmente en vehículos pesados, puede prescindirse de esta capa y apoyar las losas directamente sobre la capa subrasante. Se emplean normalmente subbases granulares constituidas por materiales cribados o de trituración parcial, suelos estabilizados con cemento, etc. Sub-rasante. Esta capa debe ser capaz de resistir los esfuerzos que le son transmitidos por el pavimento. Interviene en el diseño del espesor de las capas del pavimento e influye en el comportamiento del pavimento. Proporciona en nivel necesario para la subrasante y protege al pavimento conservando su integridad en todo momento, aún en condiciones severas de humedad, proporcionando condiciones de apoyo uniformes y permanentes. Con respecto a los materiales que constituyen la capa subrasante,

necesariamente deben utilizarse suelos compactables y obtener por lo menos el

95% de su grado de compactación.

Tipos de pavimentos. Pavimento flexible. Una carpeta constituida por una mezcla asfáltica proporciona la superficie de rodamiento; que soporta directamente las solicitaciones del tránsito y aporta las características funcionales. Estructuralmente, la carpeta absorbe los esfuerzos horizontales y parte de los verticales, ya que las cargas de los vehículos se distribuyen hacia las capas inferiores por medio de las características de fricción y cohesión de las partículas de los materiales y la carpeta asfáltica se pliega a pequeñas deformaciones de las capas inferiores sin que su estructura se rompa. Las capas que forman un pavimento flexible son. carpeta asfáltica, base y subbase, las cuales se construyen sobre la capa subrasante. Asfalto Es un material aglomerante de color oscuro, constituidos por mezclas complejas de hidrocarburos no volátiles de alto peso molecular, originarios del petróleo

vii

crudo, en el cual están disueltos, pueden obtenerse por evaporación natural de depósitos localizados en la superficie terrestre, denominados Asfaltos Naturales, o por medio de procesos de destilación industrial cuyo componente predominante es el Bitumen. Los asfaltos destilados del petróleo son producidos ya sea por destilación por vapor o soplados. La destilación por vapor produce un excelente asfalto para pavimentos, mientras que el producto de destilación por aire o soplado tiene una escasa aplicación en pavimentación. Los materiales asfálticos se emplean en la elaboración de carpetas, mezclas, morteros, riegos y estabilizaciones, ya sea para aglutinar los materiales pétreos utilizados, para ligar o unir diferentes capas del pavimento; o bien para estabilizar bases o subbases. También se pueden usar para construir, fabricar o impermeabilizar otras estructuras, tales como algunas obras complementarias de drenaje entre otras. Los materiales asfálticos se clasifican en cementos asfálticos emulsiones asfálticas y asfaltos rebajados, dependiendo del vehículo que se emplee para su incorporación o ampliación, como se indica en la Tabla 1 y se detalla a continuación. Tabla 1 Clasificación de los materiales asfálticos

Material asfáltico

Vehículo para su

aplicación Usos más comunes

Cemento asfáltico

Calor Se utiliza en la elaboración en caliente de carpetas, mezclas, morteros y estabilizadores, así como elementos base para la fabricación de emulsiones asfálticas y asfaltos rebajados.

Emulsión asfáltica

Agua Se utiliza en la elaboración en frío de carpetas, mezclas, morteros, riegos y estabilizadores.

Asfalto rebajado

Solventes Se utiliza en la elaboración en frío de carpetas y para la impregnación de subbases y bases hidráulicos.

a) Cementos Asfálticos Los cementos asfálticos son los que se obtienen del proceso de destilación del petróleo para eliminar solventes volátiles y parte de sus aceites. Su viscosidad varía con la temperatura y entre sus componentes, las resinas le producen adherencia con los materiales pétreos, siendo excelentes ligantes, pues al ser calentados se licúan, lo que les permite cubrir totalmente las partículas del material pétreo.

viii

Según su viscosidad dinámica a sesenta (60) grados Celsius, los cementos asfálticos se clasifican como se indica en la Tabla 2 de esta Norma, donde se señalan los usos más comunes de cada uno. Cuando en el mercado no esté disponible el asfalto AC-30, el Residentes de la obra podrá solicitar a la Dirección General de Servicios Técnicos de la Secretaría, la autorización para sustituirlo por AC-20, haciendo los ajustes correspondientes al precio unitario del producto. b) Emulsiones Asfálticas Las emulsiones asfálticas son materiales asfálticos líquido estables, constituidos por dos fases no miscibles, en los que la fase continua de la emulsión está formada por agua y un agente emulsificante, y la fase discontinua por pequeños glóbulos de cemento asfáltico. Se denomina emulsiones asfálticas aniónicas cuando el agente confiere polaridad electronegativa a los glóbulos y emulsiones asfálticas catiónicas, cuando les confiere polaridad electropositiva. Tabla 2 Clasificación de los cementos asfálticos según su viscosidad dinámica a 60° C

Clasifica-ción

Viscosidad a 60° C Pa-s (P [1])

Usos más comunes

AC-5 50 + - 10 (500 + - 100)

En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como Zona 1 en la Figura 1.

En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen para riesgos de impregnación, de liga y poreo con arena, así como en estabilizadores.

AC-10 100 + - 20 (1000 + - 200)

En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como Zona 2 en la Figura 1.

En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen en carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riegos, dentro de las regiones indicadas como Zona 1 en la Figura 1.

AC- 20 200 + - 40 (2000 + - 400)

En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como Zona 3 en la Figura 1.

En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen en carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riesgos,

ix

dentro de las regiones indicadas como Zona 2 en la Figura 1.

AC-30 300 + - 60 (3000 + - 600)

En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como Zona 4 en la Figura 1.

En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen en carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riegos, dentro de las regiones indicadas como Zonas 3 y 4 en la Figura 1.

En la elaboración de asfaltos rebajados en general, para utilizarse en carpetas de mezcla en frío, así como en riesgos de impregnación.

Las emulsiones asfálticas pueden ser los siguientes tipos:

De rompimiento rápido, que generalmente se utilizan para riegos de liga y carpetas por el sistema de riegos, a excepción de la emulsión ECR-60, que no se utilizará en la elaboración de éstas últimas.

De rompimiento medio, que normalmente se emplean para carpetas de mezcla en frío elaboradas en planta, especialmente cuando el contenido de finos en la mezcla es igual que dos (2) por ciento o menor, así como en trabajos de conservación tales como bacheos, renivelaciones y sobrecarpetas.

FIGURA.- Regiones geográficas para la utilización de asfaltos clasificados según su viscosidad dinámica a 60° C.

De rompimiento lento, que comúnmente se utiliza para carpetas de mezcla en frío elaboradas en planta y para estabilizaciones asfálticas.

x

Para impregnación, que particularmente se utilizan para impregnaciones se subbases y/o bases hidráulicas.

Superestables, que principalmente se emplean en estabilizaciones de materiales y en trabajos de recuperación de pavimentos.

Según su contenido de cemento asfáltico en masa, su tipo u polaridad, las emulsiones asfálticas se clasifican como se indica en la Tabla 3 de Clasificación de las emulsiones asfálticas

c) Asfaltos rebajados Los asfaltos rebajados, que regularmente se utilizan para la elaboración de carpetas de mezcla en frío, así como en impregnaciones de bases y subbases hidráulicas, son los materiales asfálticos líquidos compuestos por cemento asfáltico y un solvente, clasificados según su velocidad de fraguado como se indica en la Tabla 4 de Clasificación de los asfaltos rebajados

Tabla 3 Clasificación de las emulsiones asfálticas.

Clasificación Contenido de cemento asfáltico en masa

Tipo Polaridad

EAR-55 55 Rompimiento rápido

Aniónica

EAR-60 60

EAM-60 60 Rompimiento medio EAM-65 65

EAL-55 55 Rompimiento lento

EAL-60 60

EAI-60 60 Para impregnación

ECR-60 60 Rompimiento rápido

Catiónica

ECR-65 65

ECR-70 70

ECM-65 65 Rompimiento medio

ECL-65 65 Rompimiento lento

ECI-60 60 Para impregnación

ECS-60 60 Sobrestabilizada

Tabla 4 Clasificación de los asfaltos rebajados

Clasificación Velocidad de fraguado

Tipo de solvente

FR-3 Rápida Nafta, gasolina

FM-1 Media Queroseno

xi

Pavimento Rígido. La superficie de rodamiento de un pavimento rígido es proporcionada por losas de concreto hidráulico, las cuales distribuyen las cargas de los vehículos hacia las capas inferiores por medio de toda la superficie de la losa y de las adyacentes, que trabajan en conjunto con la que recibe directamente las cargas. Por su rigidez distribuyen las cargas verticales sobre un área grande y con presiones muy reducidas. Salvo en bordes de losa y juntas sin pasajuntas, las deflexiones o deformaciones elásticas son casi inapreciables. Este tipo de pavimento no puede plegarse a las deformaciones de las capas inferiores sin que se presente la falla estructural. Este punto de vista es el que influye en los sistemas de cálculos de pavimentos rígidos, sistemas que combinan el espesor y la resistencia de concreto de las losas, para una carga y suelos dados. Aunque en teoría las losas de concreto hidráulico pueden colocarse en forma directa sobre la subrasante, es necesario construir una capa de subbase para evitar que los finos sean bombeados hacia la superficie de rodamiento al pasar los vehículos, lo cual puede provocar fallas de esquina o de orilla en la losa. La sección transversal de un pavimento rígido está constituida por la losa de concreto hidráulico y la subbase, que se construye sobre la capa subrasante. Tipos de pavimento rígido. Existen 5 tipos de pavimentos rígidos: - De concreto simple - De concreto simple con barras de transferencia de carga. - De concreto reforzado y con refuerzo continúo. - De concreto presforzado. - De concreto fibroso. Pavimentos de concreto simple. Se construyen sin acero de refuerzo y sin barras de transferencia de cargas en las juntas. Dicha transferencia se logra a través de la trabazón entre los agregados de las dos caras agrietadas de las losas contiguas, formadas por el aserrado o corte de la junta. Para que la transferencia de carga sea efectiva, es preciso tener losas cortas. Este tipo de pavimento se recomienda generalmente para casos en que el volumen de tránsito es de tipo mediano o bajo. Pavimentos de concreto simple con barras de transferencia de carga. Se construyen sin acero de refuerzo; sin embargo en ellos se disponen de barras lisas en cada junta de contracción, las cuales actúan como dispositivos de transferencia de cargas, requiriéndose también que las losas sean cortas para controlar el agrietamiento.

xii

Pavimentos reforzados contienen acero de refuerzo y pasajuntas en las juntas de contracción. Estos pavimentos se construyen con separaciones entre juntas superiores a las utilizadas en pavimentos convencionales. Debido a ello es posible que entre las juntas se produzcan una o más fisuras transversales, las cuales se mantienen prácticamente cerradas a causa del acero de refuerzo, lográndose una excelente transferencia de carga a través de ellas. Pavimentos con refuerzo continuo por su parte, se construyen sin juntas de contracción. Debido a su continuo contenido de acero en dirección longitudinal, estos pavimentos desarrollan fisuras transversales a intervalos muy cortos. Sin embargo, por la presencia de refuerzo, se desarrolla una gran transferencia de carga en las caras de las fisuras. Normalmente un espaciamiento de juntas que no exceda los 4.50 m tiene un buen

comportamiento en pavimentos de concreto simple, así como uno no mayor a

6.0m en pavimentos con pasajuntas, ni superior a 12.0 m en pavimentos

reforzados. Espaciamientos mayores a estos, han sido empleados con alguna

frecuencia, pero han generado deterioros, tanto en las juntas, como en las fisuras

transversales intermedias.

Pavimentos con concreto presforzado están constituidos a base de losas que han sido previamente esforzadas y de esta manera no contienen juntas de construcción. Se han ensayado varios sistemas de presfuerzo y postensado con el fin de llegar a soluciones de pavimentos de espesor reducido, gran elasticidad y capacidad de soporte, y reducción de juntas. Gracias al sistema de presfuerzo se han podido construir losas de más de 120 m de longitud, con una reducción del 50% del espesor de la losa. Sin embargo pese a los esfuerzos para desarrollar esta técnica, en carreteras se han producido más dificultades que ventajas. Ha tenido en cambio más aplicación en aeropuertos en los cuales ha habido casos de un comportamiento excelente, tanto en pistas como en plataformas. Pavimentos de concreto fibroso en este tipo de losas, el armado consiste en fibras de acero, de productos plásticos o de fibra de vidrio, distribuidos aleatoriamente, gracias a lo cual se obtienen ventajas tales como el aumento de la resistencia a la tensión y a la fatiga, fisuración controlada, resistencia al impacto, durabilidad, etc. con una dosificación de unos 40 kg/m3 de concreto, es posible reducir el espesor de la losa en 30 % y aumentar el espaciamiento entre juntas por lo que puede resultar atractivo su uso en ciertos casos a pesar de su costo. Existen otros tipos de técnicas aplicadas a los pavimentos rígidos en donde se

otorgan soluciones idóneas y se logre una óptima calidad de las obras. Lo dicho

vale tanto para el caso de obras nuevas, como para el de reparaciones y

rehabilitaciones.

xiii

Se incluyen los siguientes temas: concreto para rápida habilitación al tránsito (fast-track), construcción de un pavimento de concreto sobre pavimento asfáltico existente (whitetopping). Sistema fast track mezcla de concreto empleado en los pavimentos rígidos que requieren entregarse en servicio muy rápidamente, es decir, con muy altas resistencias iniciales. Es muy usual realizar este trabajo en horas de la noche cuando las temperaturas son muy bajas. El concreto fast track permite alcanzar la resistencia a la compresión y resistencia de diseño a partir de las 12 horas de colocada la mezcla dependiendo de las condiciones climáticas. Es ideal para pavimentos que deben ser entregados al servicio a edades tempranas y obtiene un mejor desarrollo de resistencias del concreto para un más rápido avance de la obra. Sistema Whitetopping es un sistema de recuperación de pavimentos flexibles mediante la construcción de losas de concreto (mayores a 10 cm de espesor) sobre el pavimento flexible. El pavimento se asume como un suelo con muy buena capacidad portante. Este tipo de sistema se coloca directamente sobre el pavimento existente, es ideal

para rehabilitación de pavimentos flexibles que no han completado su periodo de

servicio y tiene una mayor economía en su construcción.

3. Ventajas y desventajas del uso de Pavimentos flexibles y rígidos. Pavimento flexible Ventajas:

Su construcción inicial resulta más económica.

Tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 años. Desventajas:

Para cumplir con su vida útil requiere de un mantenimiento constante.

Las cargas pesadas producen roderas y dislocamientos en el asfalto y son un peligro potencial para los usuarios. Esto constituye un serio problema en intersecciones, casetas de cobro de peaje, donde el tráfico está constantemente frenando y arrancando. Las roderas llenas de agua de lluvia en estas zonas, pueden causar deslizamientos, pérdida de control del vehículo y por lo tanto, dar lugar a accidentes y a lesiones personales.

xiv

Las roderas, dislocamientos, agrietamientos por temperatura, agrietamientos tipo piel de cocodrilo (fatiga) y el intemperismo, implican un tratamiento frecuente a base de selladores de grietas y de recubrimientos superficiales.

Las distancias de frenado para superficies de concreto son mucho mayores que para las superficies de asfalto sobre todo cuando el asfalto esta húmedo y con huellas.

Una vez que se han formado huellas en un pavimento de asfalto, la experiencia ha demostrado, que la colocación de una sobrecarpeta de asfalto sobre ese pavimento no evitara que se vuelva a presentar.

Las huellas reaparecen ante la incapacidad de lograr una compactación adecuada en las huellas que dejan las ruedas y/o ante la imposibilidad del asfalto de resistir las presiones actuales de los neumáticos y los volúmenes de tráfico de hoy en día.

Pavimentos rígidos. Ventajas:

El concreto reflecta la luz, lo que aumenta la visibilidad y puede disminuir los costos de iluminación en las calles hasta un 30%, en cantidad de luminarias y consumo de energía.

El concreto no se ahuella nunca, por lo tanto no hay acumulación de agua y, por ende, tampoco se produce hidroplaneo. Por otra parte, se disminuye el efecto "spray", que es el agua que despide el vehículo que va adelante sobre el parabrisas del de atrás, impidiendo la visibilidad.

Es fácil darles "rugosidad" a los pavimentos de concreto durante su construcción, para generar una superficie que provea de mayor adherencia.

La rigidez del concreto favorece que la superficie de rodado mantenga la planeidad.

La lisura es el factor más importante para los usuarios. Actualmente, los pavimentos de concreto se pueden construir más suaves que los de asfalto.

A diferencia del asfalto, el concreto puede soportar cargas de tráfico pesadas sin que se produzca ahuellamiento, deformaciones o lavado de áridos.

xv

La superficie dura del concreto hace más fácil el rodado de los neumáticos. Estudios han demostrado que aumenta la eficiencia de combustible de los vehículos.

El concreto se endurece a medida que pasa el tiempo. Después del primer mes, el concreto continúa lentamente ganando 40% de resistencia durante su vida.

El concreto tiene una vida promedio de 30 años.

Los pavimentos de concreto frecuentemente sobrepasan la vida de diseño y las cargas de tráfico.

Los pavimentos de concreto se pueden diseñar para que duren desde 10 hasta 50 años, dependiendo de las necesidades del sistema.

Las técnicas de restauración de pavimentos de concreto pueden extender su vida hasta tres veces la de diseño.

Los pavimentos de concreto tienen un mayor valor a largo plazo debido a su mayor expectativa de vida con los mínimos requerimientos de mantención.

La durabilidad del concreto disminuye la necesidad de reparación y/o mantenciones anuales, en comparación con pavimentos asfálticos.

Los pavimentos de concreto se pueden construir y dar paso al tránsito en tiempos reducidos, incluso de hasta 12 horas.

Desventajas:

Tiene un costo inicial mucho más elevado que el pavimento flexible.

Se debe tener cuidado en el diseño.

iv

Introducción (Breve reseña de los tipos de pavimentos)

Introducción a los pavimentos

1. Pavimentos.

Capa de material seleccionado que se coloca sobre las terracerías, para que los

vehículos circulen de manera cómoda, eficiente y segura.

Los pavimentos se dividen en flexibles y rígidos. El comportamiento de los mismos

al aplicarles cargas es muy diferente, tal como se puede ver.

En un pavimento rígido, debido a la consistencia de la superficie de rodadura, se produce una buena distribución de las cargas, dando como resultado tensiones muy bajas en la subrasante. Por el contrario en un pavimento flexible, la superficie de rodadura al tener menos rigidez, se deforma más y se producen mayores tensiones en la subrasante.

v

Estructura de Pavimento Flexible

Estructura de Pavimento Rígido La calidad del soporte está dada por : El módulo de reacción K de la capa subrasante Base o sub-base: Capa de material directamente debajo de la losa que proporciona una superficie de trabajo estable.

2. Elementos estructurales que integran un pavimento. Base. La base es la capa situada debajo de la carpeta (pavimento flexible). Su función es

la de ser resistente, absorbiendo la mayor parte de los esfuerzos verticales y su

rigidez o su resistencia a la deformación bajo las cargas repetidas del tránsito

suele corresponder a la intensidad del tránsito pesado. Así, para tránsito medio y

ligero se emplean las tradicionales bases granulares, pero para tránsito pesado se

emplean ya materiales granulares tratados con un cementante.

Sub- Base. En los pavimentos flexibles, la subbase es la capa situada debajo de la base y sobre la capa subrasante, debe ser un elemento que brinde un apoyo uniforme y permanente al pavimento.

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Cuando se trate de un pavimento rígido, esta capa se ubica inmediatamente abajo de las losas de concreto, y puede ser no necesaria cuando la capa subrasante es de elevada capacidad de soporte. Su función es proporcionar a la base un cimiento uniforme y constituir una adecuada plataforma de trabajo para su colocación y compactación. Debe ser un elemento permeable para que cumpla también una acción drenante, para lo cual es imprescindible que los materiales usados carezcan de finos y en todo caso suele ser una capa de transición necesaria. Esta capa no debe ser sujeta al fenómeno de bombeo y que sirva como plataforma de trabajo y superficie de rodamiento para las máquinas pavimentadoras. En los casos que el tránsito es ligero, principalmente en vehículos pesados, puede prescindirse de esta capa y apoyar las losas directamente sobre la capa subrasante. Se emplean normalmente subbases granulares constituidas por materiales cribados o de trituración parcial, suelos estabilizados con cemento, etc. Sub-rasante. Esta capa debe ser capaz de resistir los esfuerzos que le son transmitidos por el pavimento. Interviene en el diseño del espesor de las capas del pavimento e influye en el comportamiento del pavimento. Proporciona en nivel necesario para la subrasante y protege al pavimento conservando su integridad en todo momento, aún en condiciones severas de humedad, proporcionando condiciones de apoyo uniformes y permanentes. Con respecto a los materiales que constituyen la capa subrasante,

necesariamente deben utilizarse suelos compactables y obtener por lo menos el

95% de su grado de compactación.

Tipos de pavimentos. Pavimento flexible. Una carpeta constituida por una mezcla asfáltica proporciona la superficie de rodamiento; que soporta directamente las solicitaciones del tránsito y aporta las características funcionales. Estructuralmente, la carpeta absorbe los esfuerzos horizontales y parte de los verticales, ya que las cargas de los vehículos se distribuyen hacia las capas inferiores por medio de las características de fricción y cohesión de las partículas de los materiales y la carpeta asfáltica se pliega a pequeñas deformaciones de las capas inferiores sin que su estructura se rompa. Las capas que forman un pavimento flexible son. carpeta asfáltica, base y subbase, las cuales se construyen sobre la capa subrasante. Asfalto Es un material aglomerante de color oscuro, constituidos por mezclas complejas de hidrocarburos no volátiles de alto peso molecular, originarios del petróleo

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crudo, en el cual están disueltos, pueden obtenerse por evaporación natural de depósitos localizados en la superficie terrestre, denominados Asfaltos Naturales, o por medio de procesos de destilación industrial cuyo componente predominante es el Bitumen. Los asfaltos destilados del petróleo son producidos ya sea por destilación por vapor o soplados. La destilación por vapor produce un excelente asfalto para pavimentos, mientras que el producto de destilación por aire o soplado tiene una escasa aplicación en pavimentación. Los materiales asfálticos se emplean en la elaboración de carpetas, mezclas, morteros, riegos y estabilizaciones, ya sea para aglutinar los materiales pétreos utilizados, para ligar o unir diferentes capas del pavimento; o bien para estabilizar bases o subbases. También se pueden usar para construir, fabricar o impermeabilizar otras estructuras, tales como algunas obras complementarias de drenaje entre otras. Los materiales asfálticos se clasifican en cementos asfálticos emulsiones asfálticas y asfaltos rebajados, dependiendo del vehículo que se emplee para su incorporación o ampliación, como se indica en la Tabla 1 y se detalla a continuación. Tabla 1 Clasificación de los materiales asfálticos

Material asfáltico

Vehículo para su

aplicación Usos más comunes

Cemento asfáltico

Calor Se utiliza en la elaboración en caliente de carpetas, mezclas, morteros y estabilizadores, así como elementos base para la fabricación de emulsiones asfálticas y asfaltos rebajados.

Emulsión asfáltica

Agua Se utiliza en la elaboración en frío de carpetas, mezclas, morteros, riegos y estabilizadores.

Asfalto rebajado

Solventes Se utiliza en la elaboración en frío de carpetas y para la impregnación de subbases y bases hidráulicos.

a) Cementos Asfálticos Los cementos asfálticos son los que se obtienen del proceso de destilación del petróleo para eliminar solventes volátiles y parte de sus aceites. Su viscosidad varía con la temperatura y entre sus componentes, las resinas le producen adherencia con los materiales pétreos, siendo excelentes ligantes, pues al ser calentados se licúan, lo que les permite cubrir totalmente las partículas del material pétreo.

viii

Según su viscosidad dinámica a sesenta (60) grados Celsius, los cementos asfálticos se clasifican como se indica en la Tabla 2 de esta Norma, donde se señalan los usos más comunes de cada uno. Cuando en el mercado no esté disponible el asfalto AC-30, el Residentes de la obra podrá solicitar a la Dirección General de Servicios Técnicos de la Secretaría, la autorización para sustituirlo por AC-20, haciendo los ajustes correspondientes al precio unitario del producto. b) Emulsiones Asfálticas Las emulsiones asfálticas son materiales asfálticos líquido estables, constituidos por dos fases no miscibles, en los que la fase continua de la emulsión está formada por agua y un agente emulsificante, y la fase discontinua por pequeños glóbulos de cemento asfáltico. Se denomina emulsiones asfálticas aniónicas cuando el agente confiere polaridad electronegativa a los glóbulos y emulsiones asfálticas catiónicas, cuando les confiere polaridad electropositiva. Tabla 2 Clasificación de los cementos asfálticos según su viscosidad dinámica a 60° C

Clasifica-ción

Viscosidad a 60° C Pa-s (P [1])

Usos más comunes

AC-5 50 + - 10 (500 + - 100)

En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como Zona 1 en la Figura 1.

En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen para riesgos de impregnación, de liga y poreo con arena, así como en estabilizadores.

AC-10 100 + - 20 (1000 + - 200)

En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como Zona 2 en la Figura 1.

En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen en carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riegos, dentro de las regiones indicadas como Zona 1 en la Figura 1.

AC- 20 200 + - 40 (2000 + - 400)

En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como Zona 3 en la Figura 1.

En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen en carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riesgos,

ix

dentro de las regiones indicadas como Zona 2 en la Figura 1.

AC-30 300 + - 60 (3000 + - 600)

En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como Zona 4 en la Figura 1.

En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen en carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riegos, dentro de las regiones indicadas como Zonas 3 y 4 en la Figura 1.

En la elaboración de asfaltos rebajados en general, para utilizarse en carpetas de mezcla en frío, así como en riesgos de impregnación.

Las emulsiones asfálticas pueden ser los siguientes tipos:

De rompimiento rápido, que generalmente se utilizan para riegos de liga y carpetas por el sistema de riegos, a excepción de la emulsión ECR-60, que no se utilizará en la elaboración de éstas últimas.

De rompimiento medio, que normalmente se emplean para carpetas de mezcla en frío elaboradas en planta, especialmente cuando el contenido de finos en la mezcla es igual que dos (2) por ciento o menor, así como en trabajos de conservación tales como bacheos, renivelaciones y sobrecarpetas.

FIGURA.- Regiones geográficas para la utilización de asfaltos clasificados según su viscosidad dinámica a 60° C.

De rompimiento lento, que comúnmente se utiliza para carpetas de mezcla en frío elaboradas en planta y para estabilizaciones asfálticas.

x

Para impregnación, que particularmente se utilizan para impregnaciones se subbases y/o bases hidráulicas.

Superestables, que principalmente se emplean en estabilizaciones de materiales y en trabajos de recuperación de pavimentos.

Según su contenido de cemento asfáltico en masa, su tipo u polaridad, las emulsiones asfálticas se clasifican como se indica en la Tabla 3 de Clasificación de las emulsiones asfálticas

c) Asfaltos rebajados Los asfaltos rebajados, que regularmente se utilizan para la elaboración de carpetas de mezcla en frío, así como en impregnaciones de bases y subbases hidráulicas, son los materiales asfálticos líquidos compuestos por cemento asfáltico y un solvente, clasificados según su velocidad de fraguado como se indica en la Tabla 4 de Clasificación de los asfaltos rebajados

Tabla 3 Clasificación de las emulsiones asfálticas.

Clasificación Contenido de cemento asfáltico en masa

Tipo Polaridad

EAR-55 55 Rompimiento rápido

Aniónica

EAR-60 60

EAM-60 60 Rompimiento medio EAM-65 65

EAL-55 55 Rompimiento lento

EAL-60 60

EAI-60 60 Para impregnación

ECR-60 60 Rompimiento rápido

Catiónica

ECR-65 65

ECR-70 70

ECM-65 65 Rompimiento medio

ECL-65 65 Rompimiento lento

ECI-60 60 Para impregnación

ECS-60 60 Sobrestabilizada

Tabla 4 Clasificación de los asfaltos rebajados

Clasificación Velocidad de fraguado

Tipo de solvente

FR-3 Rápida Nafta, gasolina

FM-1 Media Queroseno

xi

Pavimento Rígido. La superficie de rodamiento de un pavimento rígido es proporcionada por losas de concreto hidráulico, las cuales distribuyen las cargas de los vehículos hacia las capas inferiores por medio de toda la superficie de la losa y de las adyacentes, que trabajan en conjunto con la que recibe directamente las cargas. Por su rigidez distribuyen las cargas verticales sobre un área grande y con presiones muy reducidas. Salvo en bordes de losa y juntas sin pasajuntas, las deflexiones o deformaciones elásticas son casi inapreciables. Este tipo de pavimento no puede plegarse a las deformaciones de las capas inferiores sin que se presente la falla estructural. Este punto de vista es el que influye en los sistemas de cálculos de pavimentos rígidos, sistemas que combinan el espesor y la resistencia de concreto de las losas, para una carga y suelos dados. Aunque en teoría las losas de concreto hidráulico pueden colocarse en forma directa sobre la subrasante, es necesario construir una capa de subbase para evitar que los finos sean bombeados hacia la superficie de rodamiento al pasar los vehículos, lo cual puede provocar fallas de esquina o de orilla en la losa. La sección transversal de un pavimento rígido está constituida por la losa de concreto hidráulico y la subbase, que se construye sobre la capa subrasante. Tipos de pavimento rígido. Existen 5 tipos de pavimentos rígidos: - De concreto simple - De concreto simple con barras de transferencia de carga. - De concreto reforzado y con refuerzo continúo. - De concreto presforzado. - De concreto fibroso. Pavimentos de concreto simple. Se construyen sin acero de refuerzo y sin barras de transferencia de cargas en las juntas. Dicha transferencia se logra a través de la trabazón entre los agregados de las dos caras agrietadas de las losas contiguas, formadas por el aserrado o corte de la junta. Para que la transferencia de carga sea efectiva, es preciso tener losas cortas. Este tipo de pavimento se recomienda generalmente para casos en que el volumen de tránsito es de tipo mediano o bajo. Pavimentos de concreto simple con barras de transferencia de carga. Se construyen sin acero de refuerzo; sin embargo en ellos se disponen de barras lisas en cada junta de contracción, las cuales actúan como dispositivos de transferencia de cargas, requiriéndose también que las losas sean cortas para controlar el agrietamiento.

xii

Pavimentos reforzados contienen acero de refuerzo y pasajuntas en las juntas de contracción. Estos pavimentos se construyen con separaciones entre juntas superiores a las utilizadas en pavimentos convencionales. Debido a ello es posible que entre las juntas se produzcan una o más fisuras transversales, las cuales se mantienen prácticamente cerradas a causa del acero de refuerzo, lográndose una excelente transferencia de carga a través de ellas. Pavimentos con refuerzo continuo por su parte, se construyen sin juntas de contracción. Debido a su continuo contenido de acero en dirección longitudinal, estos pavimentos desarrollan fisuras transversales a intervalos muy cortos. Sin embargo, por la presencia de refuerzo, se desarrolla una gran transferencia de carga en las caras de las fisuras. Normalmente un espaciamiento de juntas que no exceda los 4.50 m tiene un buen

comportamiento en pavimentos de concreto simple, así como uno no mayor a

6.0m en pavimentos con pasajuntas, ni superior a 12.0 m en pavimentos

reforzados. Espaciamientos mayores a estos, han sido empleados con alguna

frecuencia, pero han generado deterioros, tanto en las juntas, como en las fisuras

transversales intermedias.

Pavimentos con concreto presforzado están constituidos a base de losas que han sido previamente esforzadas y de esta manera no contienen juntas de construcción. Se han ensayado varios sistemas de presfuerzo y postensado con el fin de llegar a soluciones de pavimentos de espesor reducido, gran elasticidad y capacidad de soporte, y reducción de juntas. Gracias al sistema de presfuerzo se han podido construir losas de más de 120 m de longitud, con una reducción del 50% del espesor de la losa. Sin embargo pese a los esfuerzos para desarrollar esta técnica, en carreteras se han producido más dificultades que ventajas. Ha tenido en cambio más aplicación en aeropuertos en los cuales ha habido casos de un comportamiento excelente, tanto en pistas como en plataformas. Pavimentos de concreto fibroso en este tipo de losas, el armado consiste en fibras de acero, de productos plásticos o de fibra de vidrio, distribuidos aleatoriamente, gracias a lo cual se obtienen ventajas tales como el aumento de la resistencia a la tensión y a la fatiga, fisuración controlada, resistencia al impacto, durabilidad, etc. con una dosificación de unos 40 kg/m3 de concreto, es posible reducir el espesor de la losa en 30 % y aumentar el espaciamiento entre juntas por lo que puede resultar atractivo su uso en ciertos casos a pesar de su costo. Existen otros tipos de técnicas aplicadas a los pavimentos rígidos en donde se

otorgan soluciones idóneas y se logre una óptima calidad de las obras. Lo dicho

vale tanto para el caso de obras nuevas, como para el de reparaciones y

rehabilitaciones.

xiii

Se incluyen los siguientes temas: concreto para rápida habilitación al tránsito (fast-track), construcción de un pavimento de concreto sobre pavimento asfáltico existente (whitetopping). Sistema fast track mezcla de concreto empleado en los pavimentos rígidos que requieren entregarse en servicio muy rápidamente, es decir, con muy altas resistencias iniciales. Es muy usual realizar este trabajo en horas de la noche cuando las temperaturas son muy bajas. El concreto fast track permite alcanzar la resistencia a la compresión y resistencia de diseño a partir de las 12 horas de colocada la mezcla dependiendo de las condiciones climáticas. Es ideal para pavimentos que deben ser entregados al servicio a edades tempranas y obtiene un mejor desarrollo de resistencias del concreto para un más rápido avance de la obra. Sistema Whitetopping es un sistema de recuperación de pavimentos flexibles mediante la construcción de losas de concreto (mayores a 10 cm de espesor) sobre el pavimento flexible. El pavimento se asume como un suelo con muy buena capacidad portante. Este tipo de sistema se coloca directamente sobre el pavimento existente, es ideal

para rehabilitación de pavimentos flexibles que no han completado su periodo de

servicio y tiene una mayor economía en su construcción.

3. Ventajas y desventajas del uso de Pavimentos flexibles y rígidos. Pavimento flexible Ventajas:

Su construcción inicial resulta más económica.

Tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 años. Desventajas:

Para cumplir con su vida útil requiere de un mantenimiento constante.

Las cargas pesadas producen roderas y dislocamientos en el asfalto y son un peligro potencial para los usuarios. Esto constituye un serio problema en intersecciones, casetas de cobro de peaje, donde el tráfico está constantemente frenando y arrancando. Las roderas llenas de agua de lluvia en estas zonas, pueden causar deslizamientos, pérdida de control del vehículo y por lo tanto, dar lugar a accidentes y a lesiones personales.

xiv

Las roderas, dislocamientos, agrietamientos por temperatura, agrietamientos tipo piel de cocodrilo (fatiga) y el intemperismo, implican un tratamiento frecuente a base de selladores de grietas y de recubrimientos superficiales.

Las distancias de frenado para superficies de concreto son mucho mayores que para las superficies de asfalto sobre todo cuando el asfalto esta húmedo y con huellas.

Una vez que se han formado huellas en un pavimento de asfalto, la experiencia ha demostrado, que la colocación de una sobrecarpeta de asfalto sobre ese pavimento no evitara que se vuelva a presentar.

Las huellas reaparecen ante la incapacidad de lograr una compactación adecuada en las huellas que dejan las ruedas y/o ante la imposibilidad del asfalto de resistir las presiones actuales de los neumáticos y los volúmenes de tráfico de hoy en día.

Pavimentos rígidos. Ventajas:

El concreto reflecta la luz, lo que aumenta la visibilidad y puede disminuir los costos de iluminación en las calles hasta un 30%, en cantidad de luminarias y consumo de energía.

El concreto no se ahuella nunca, por lo tanto no hay acumulación de agua y, por ende, tampoco se produce hidroplaneo. Por otra parte, se disminuye el efecto "spray", que es el agua que despide el vehículo que va adelante sobre el parabrisas del de atrás, impidiendo la visibilidad.

Es fácil darles "rugosidad" a los pavimentos de concreto durante su construcción, para generar una superficie que provea de mayor adherencia.

La rigidez del concreto favorece que la superficie de rodado mantenga la planeidad.

La lisura es el factor más importante para los usuarios. Actualmente, los pavimentos de concreto se pueden construir más suaves que los de asfalto.

A diferencia del asfalto, el concreto puede soportar cargas de tráfico pesadas sin que se produzca ahuellamiento, deformaciones o lavado de áridos.

xv

La superficie dura del concreto hace más fácil el rodado de los neumáticos. Estudios han demostrado que aumenta la eficiencia de combustible de los vehículos.

El concreto se endurece a medida que pasa el tiempo. Después del primer mes, el concreto continúa lentamente ganando 40% de resistencia durante su vida.

El concreto tiene una vida promedio de 30 años.

Los pavimentos de concreto frecuentemente sobrepasan la vida de diseño y las cargas de tráfico.

Los pavimentos de concreto se pueden diseñar para que duren desde 10 hasta 50 años, dependiendo de las necesidades del sistema.

Las técnicas de restauración de pavimentos de concreto pueden extender su vida hasta tres veces la de diseño.

Los pavimentos de concreto tienen un mayor valor a largo plazo debido a su mayor expectativa de vida con los mínimos requerimientos de mantención.

La durabilidad del concreto disminuye la necesidad de reparación y/o mantenciones anuales, en comparación con pavimentos asfálticos.

Los pavimentos de concreto se pueden construir y dar paso al tránsito en tiempos reducidos, incluso de hasta 12 horas.

Desventajas:

Tiene un costo inicial mucho más elevado que el pavimento flexible.

Se debe tener cuidado en el diseño.

1

CAPÍTULO I.- Fallas en Pavimentos flexibles y rígidos. Introducción La mejor forma de identificar las fallas del pavimento y determinar porqué se han producido, es mediante la conducción de un estudio de reconocimiento. En él se debe identificar el tipo, severidad y magnitud de cada falla. También se debe tratar de determinar si el diseño del pavimento, la carga soportada, el agua, la temperatura, los materiales del pavimento o la construcción fueron la causa de la falla. A demás de la inspección visual, pueden emplearse pruebas destructivas y no-destructivas para determinar la condición estructural y las condiciones del material bajo la superficie del pavimento. I.1 Pavimentos flexibles. Los tipos de fallas presentes en una estructura de pavimento flexible son:

Fisuras y Grietas.

Deterioro superficial.

Otros deterioros. A continuación se presenta la definición de cada uno de los deterioros y sus

causas, acompañado de un registro fotográfico que permite tener una idea clara

de los daños que se pueden encontrar.

I.1.1 Fisuras y Grietas Fisuras y grietas por fatigamiento. Son una serie de fisuras interconectadas con patrones irregulares, generalmente ubicadas en zonas donde hay repeticiones de carga. La fisuración tiende a iniciarse en el fondo de las capas asfálticas, donde los esfuerzos de tracción son mayores bajo la acción de cargas, en donde desarrollan un parecido con la piel de cocodrilo. Este tipo de daño no es común en carpetas asfálticas colocadas sobre pavimentos de concreto.

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Causas: La causa más frecuente es la falla por fatiga de la estructura o de la carpeta asfáltica principalmente debido a:

Espesor de estructura insuficiente.

Deformaciones de la subrasante.

Rigidización de la mezcla asfáltica en zonas de carga (por oxidación del asfalto o envejecimiento).

Problemas de drenaje que afectan los materiales granulares.

Compactación deficiente de las capas granulares o asfálticas

Deficiencias en la elaboración de la mezcla asfáltica: exceso de mortero en la mezcla, uso de asfalto de alta penetración (hace deformable la mezcla), deficiencia de asfalto en la mezcla (reduce el módulo).

Reparaciones mal ejecutadas, juntas mal elaboradas e implementación de reparaciones que no corrigen el daño.

Fisuras y grietas en bloque. En este tipo de falla la superficie del asfalto es dividida en bloques de forma más o

menos rectangular. Este deterioro difiere de la piel de cocodrilo en que este

aparece en áreas sometidas a carga, mientras que los bloques aparecen

usualmente en áreas no cargadas. Sin embargo, se pueden encontrar fisuras en

bloque que han evolucionado en piel de cocodrilo debido al tránsito.

Causas:

Es causada principalmente por la contracción del pavimento asfáltico debido a la variación de la temperatura durante el día, lo que se produce en ciclos de esfuerzo – deformación sobre la mezcla. La presencia de este tipo de fisuras indica que el asfalto se ha endurecido, lo cual sucede debido al envejecimiento de la mezcla o al uso de un tipo de asfalto inapropiado para el clima de la zona.

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Reflejo de grietas de contracción provenientes de materiales estabilizados utilizados como base.

Combinación del cambio volumétrico del agregado fino de la mezcla asfáltica con el uso de un asfalto de baja penetración.

Espesor del pavimento inadecuado para el nivel de solicitaciones.

baja capacidad de soporte de la subrasante. Grietas de borde. Son grietas con tendencia longitudinal a semicircular ubicadas cerca del borde de la calzada, se presentan generalmente por la ausencia de berma o por la diferencia de nivel de la berma y la calzada. Generalmente se ubican dentro de una franja paralela al borde, con ancho hasta 0,60 m2.

Causas: La principal causa de este daño es la falta de confinamiento lateral de la estructura debido a la carencia de bordillos, anchos de berma insuficientes o sobrecarpetas que llegan hasta el borde del carril y quedan en desnivel con la berma; en estos casos la fisura es generada cuando el tránsito circula muy cerca del borde. Las fisuras que aparecen por esta causa generalmente se encuentran a distancias entre 0.30 m a 0,60 m del borde de la calzada. Fisuras y grietas longitudinales y transversales. Corresponden a discontinuidades en la carpeta asfáltica, en la misma dirección del tránsito o transversales a él. Son indicio de la existencia de esfuerzos de tensión en alguna de las capas de la estructura, las cuales han superado la resistencia del material afectado. La localización de las fisuras dentro del carril puede ser un buen indicativo de la causa que las generó, ya que aquellas que se encuentran en zonas sujetas a carga pueden estar relacionadas con problemas de fatiga de toda la estructura o de alguna de sus partes.

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Causas: Las causas más a ambos tipos de fisuras, son:

Rigidización de la mezcla asfáltica por pérdida de flexibilidad debido a un exceso de filler, o al envejecimiento del asfalto, ocurre ante bajas temperaturas o gradientes térmicos altos (generalmente superiores a 30°).

Reflexión de grietas de las capas inferiores, generadas en materiales estabilizados o por grietas o juntas existentes en placas de concreto hidráulico subyacentes.

Otra causa para la conformación de fisuras longitudinales es:

Fatiga de la estructura, usualmente se presentan en las huellas de tránsito. Otras causas para la conformación de fisuras transversales son:

Pueden corresponder a zonas de contacto entre corte y terraplén por la diferencia de rigidez de los materiales de la subrasante.

Riego de liga insuficiente o ausencia total.

Espesor insuficiente de la capa de rodadura.

Fisuras y grietas Reflejadas. Este tipo de daño ocurre cuando existe una capa de pavimento asfáltico sobre placas de pavimento rígido; estas fisuras aparecen por la proyección en superficie de las juntas en dichas placas, en cuyo caso presentan un patrón regular, o también cuando hay grietas en el pavimento rígido que se han reflejado hasta aparecer en la superficie presentando un patrón irregular. Causas: Son generadas por los movimientos de las juntas entre placas de pavimento rígido o de los bloques formados por las grietas existentes en éste, debido a los cambios de temperatura y de humedad. Generalmente no se atribuyen a las cargas de tránsito, aunque éstas pueden provocar fisuración en las zonas aledañas incrementando la severidad del daño.

5

I.1.2 Deterioro superficial. Parches deteriorados. Los parches corresponden a áreas donde el pavimento original fue removido y reemplazado por un material similar o diferente, ya sea para reparar la estructura (a nivel del pavimento asfáltico o hasta los granulares) o para permitir la instalación o reparación de alguna red de servicios (agua, gas, etc.)

Causas:

Procesos constructivos deficientes.

Sólo se recubrió la zona deteriorada sin solucionar las causas que lo originaron.

Deficiencias en las juntas.

Parche estructuralmente insuficiente para el nivel de solicitaciones y características de la subrasante.

Mala construcción del parche (base insuficientemente compactada, mezcla asfáltica mal diseñada).

Baches en carpetas asfálticas y tratamientos superficiales. Cavidad, normalmente redondeada, que se forma al desprenderse mezcla asfáltica. Para considerarla como bache al menos una de sus dimensiones un mínimo debe tener de 150 mm.

Causas:

Pavimento estructuralmente insuficiente para el nivel de solicitaciones y características de la subrasante.

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Drenaje inadecuado o insuficiente.

Defecto de construcción.

Derrame de solventes (bencina, aceite, etc.) o quema de elementos sobre el pavimento.

Ahuellamiento. Es una depresión de la zona localizada sobre la trayectoria de la llanta de los vehículos. Con frecuencia se encuentra acompañado de una elevación de las áreas adyacentes de la zona deprimida y de fisuración. Un Ahuellamiento significativo puede llevar a la falla estructural del pavimento y posibilitar el hidroplaneo por almacenamiento de agua.

Causas: El Ahuellamiento ocurre principalmente debido a una deformación permanente de alguna de las capas del pavimento o de la subrasante, generada por deformación plástica del pavimento asfáltico o por deformación de la subrasante debido a la fatiga de la estructura ante la repetición de cargas. La deformación plástica de la mezcla asfáltica tiende a aumentar en climas cálidos, y también puede darse por una compactación inadecuada de las capas durante la construcción, por el uso de asfaltos blandos o agregados redondeados. Deformación transversal. Las fisuras de desplazamiento se ocasionan por la falta de adherencia entre la carpeta de superficie y la carpeta inferior. La falta de adherencia puede deberse por la presencia de polvo, aceite, agua o cualquier otro material no adhesivo entre estas dos carpetas. Generalmente la falta de adherencia se produce cuando no se ha colocado un riego de liga. Algunas veces la mala compactación ocasiona la rotura de la adherencia entre las dos carpetas.

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Causas:

Estructura insuficiente para el nivel de solicitaciones y características de la subrasante.

Drenaje inadecuado o insuficiente.

Defecto de construcción.

Derrame de solventes (bencina, diesel, etc.) o quema de elementos sobre el pavimento.

Exudaciones. Esta tipo de daño se presenta con una película o afloramiento del ligante asfáltico sobre la superficie del pavimento generalmente brillante, resbaladiza y usualmente pegajosa. Es un proceso que puede llegar a afectar la resistencia al deslizamiento. Causas: La exudación se genera cuando la mezcla tiene cantidades excesivas de asfalto haciendo que el contenido de vacíos con aire de mezcla sea bajo, sucede especialmente durante épocas o en zonas calurosas. También puede darse por el uso de asfaltos muy blandos o por derrame de ciertos solventes Desgaste. Corresponde al deterioro del pavimento ocasionado principalmente por la acción del tránsito, agentes abrasivos o erosivos. Se presenta como pérdida del ligante y mortero. Suele encontrarse en las zonas por donde transitan los vehículos. Este daño provoca aceleración del deterioro del pavimento por acción del medio ambiente y del tránsito.

Causas: El desgaste superficial generalmente es un deterioro natural del pavimento, aunque si se presenta con severidades medias o altas a edades tempranas puede estar asociado a un endurecimiento significativo del asfalto.

Falta de adherencia del asfalto con los agregados.

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Deficiente dosificación de asfalto en la mezcla.

Acción intensa del agua u otros agentes abrasivos además del tránsito. Pérdida de áridos. Conocida también como desintegración, corresponde a la disgregación superficial de la capa de rodadura debido a una pérdida gradual de agregados, haciendo la superficie más rugosa y exponiendo de manera progresiva los materiales a la acción del tránsito y los agentes climáticos. Este tipo de daño es común en tratamientos superficiales, caso en el que pueden aparecer estrías en la dirección del riego y debe ser reportado como surcos.

Causas:

Aplicación irregular del ligante en tratamientos superficiales.

Problemas de adherencia entre agregado y asfalto.

Uso de agregados contaminados con finos o agregados muy absorbentes.

Lluvia durante la aplicación o el fraguado del ligante asfáltico.

Endurecimiento significativo del asfalto.

Deficiencia de compactación de la carpeta asfáltica.

Contaminación de la capa de rodadura con aceite, gasolina y otros. Ondulaciones. Es un daño caracterizado por la presencia de ondas en la superficie del pavimento, generalmente perpendiculares a la dirección del tránsito, con longitudes entre crestas usualmente menores a 1,0 m.

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Causas: La ondulación es una deformación plástica de la capa asfáltica, debido generalmente a una pérdida de estabilidad de la mezcla en climas cálidos por mala dosificación del asfalto, uso de ligantes blandos o agregados redondeados. Muchos de los casos pueden presentarse en las zonas de frenado o aceleración de los vehículos. Otra causa puede estar asociada a un exceso de humedad en la subrasante, en cuyo caso afecta toda la zona de la estructura del pavimento. Además también puede ocurrir debido a la contaminación de la mezcla asfáltica con finos o materia orgánica. Bajo este contexto, las causas más probables son:

Pérdida de estabilidad de la mezcla asfáltica.

Exceso de compactación de la carpeta asfáltica.

Exceso o mala calidad del asfalto.

Insuficiencia de triturados (caras fracturadas).

Falta de curado de las mezclas en la vía.

Acción del tránsito en zonas de frenado y estacionamiento.

Deslizamiento de la capa de rodadura sobre la capa inferior por exceso de riego de liga.

I.1.3 Otros deterioros Descenso de la berma. Corresponde a una diferencia de elevación entre la calzada y la berma, debido a un desplazamiento de la berma. Permite la infiltración de agua hacia el interior de la estructura del pavimento, provocando su deterioro.

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Causas: Generalmente sucede cuando existen diferencias entre los materiales de la berma y el pavimento o por el bombeo del material de base en la berma. También puede estar asociado con problemas de inestabilidad de los taludes aledaños. Surgencia de finos y agua. Este afloramiento corresponde a la salida de agua infiltrada, junto con materiales finos de la capa de base por las grietas, cuando circulan sobre ellas las cargas de tránsito. La presencia de manchas o de material acumulado en la superficie cercana al borde de las grietas indica la existencia del fenómeno. Se encuentra principalmente en pavimentos semirígidos (con base estabilizada). Causas: Ausencia o inadecuado sistema de subdrenaje, exceso de finos en la estructura, filtración de aguas. Separación entre berma y pavimento. Este daño indica el incremento en la separación de la junta existente entre la calzada y la berma. Este daño permite la infiltración de agua hacia el interior de la estructura del pavimento provocando su deterioro.

Causas: Generalmente está relacionada con el movimiento de la berma debido a problemas de inestabilidad de los taludes aledaños o con la ausencia de liga entre la calzada y la berma cuando se construyen por separado.

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I.2 Pavimentos rígidos. A continuación se presenta una descripción de los diferentes tipos de daños que puede presentar un pavimento rígido, los cuales fueron agrupados en cuatro categorías generales:

Juntas.

Fisuras y grietas.

Deterioro superficial.

Otros deterioros. I.2.1 Juntas. Deficiencias del Sellado. Se refiere a cualquier condición que posibilite la acumulación de material en las

juntas o permita una significativa infiltración de agua. La acumulación de material

incompresible impide el movimiento de la losa, posibilitando que se produzcan

fallas, como levantamiento o despostillamientos de juntas.

Causas: Las causas más frecuentes para que el material de sello sea deficiente, son:

Endurecimiento por oxidación del material de sello.

Pérdida de adherencia con los bordes de las losas.

Levantamiento del material de sello por efecto del tránsito y movimientos de las losas.

Escasez o ausencia del material de sello.

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Material de sello inadecuado. Juntas saltadas. Rotura, fracturación o desintegración de los bordes de las losas dentro de los 0.50 metros de una junta o una esquina y generalmente no se extiende más allá de esa distancia. Además no se extiende verticalmente a través de la losa sino que intersectan la junta en ángulo.

Causas: Los despostillamientos se producen como consecuencia de diversos factores que pueden actuar aislada o combinadamente; excesivas tensiones en las juntas ocasionadas por las cargas del tránsito y/o por infiltración de materiales incompresibles; debilidad del concreto en la proximidad de la junta debido a un sobre acabado y excesiva disturbación durante la ejecución de la junta; deficiente diseño y/o construcción de los sistemas de transferencia de carga de la junta; acumulación de agua a nivel de las juntas. Separación de la junta longitudinal. Corresponde a una abertura de la junta longitudinal del pavimento. Este tipo de

daño se presenta en todos los tipos de pavimentos rígidos.

Causas:

Contracción o expansión diferencial de losas debido a la ausencia de barras de anclajes entre carriles adyacentes.

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Desplazamiento lateral de las losas motivado por un asentamiento diferencial en la subrasante.

Ausencia de bermas. I.2.2 Grietas. Grietas de esquina. Es una fisura que intersecta la junta o borde que delimita la losa a una distancia menor de 1.30 m a cada lado medida desde la esquina. Las fisuras de esquina se extienden verticalmente a través de todo el espesor de la losa.

Causas: Son causadas por la repetición de cargas pesadas (fatiga del concreto) combinadas con la acción drenante, que debilita y erosiona el apoyo de la fundación, así como también por una deficiente transferencia de cargas a través de la junta, que favorece el que se produzcan altas deflexiones de esquina. Grietas Longitudinales. Fracturamiento de la losa que ocurre aproximadamente paralela al eje de la carretera, dividiendo la misma en dos planos.

Posibles causas: Son causadas por la repetición de cargas pesadas, pérdida de

soporte de la fundación, gradientes de tensiones originados por cambios de

temperatura y humedad, o por las deficiencias en la ejecución de éstas y/o sus

juntas longitudinales. Con frecuencia la ausencia de juntas longitudinales y/o

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losas, con relación ancho / longitud excesiva, conducen también al desarrollo de

fisuras longitudinales.

Grietas transversales. Fracturamiento de la losa que ocurre aproximadamente perpendicular al eje del pavimento, o en forma oblicua a este, dividiendo la misma en dos planos.

Causas: Son causadas por una combinación de los siguientes factores: excesivas repeticiones de cargas pesadas (fatiga), deficiente apoyo de las losas, asentamientos de la fundación, excesiva relación longitud / ancho de la losa o deficiencias en la ejecución de éstas. La ausencia de juntas transversales o bien losas con una relación longitud / ancho excesivos, conducen a fisuras transversales o diagonales, regularmente distribuidas o próximas al centro de las losas, respectivamente. Variaciones significativas en el espesor de las losas provocan también fisuras transversales. I.2.3 Deterioro superficial. Fisuramiento por retracción (tipo malla). Es la rotura de la superficie de la losa hasta una profundidad del orden de 5 a 15 mm, por desprendimiento de pequeños trozos de concreto. Por fisuras capilares se refiere a una malla o red de fisuras superficiales muy finas, que se extiende solo a la superficie del concreto. Las mismas que tienden a intersectarse en ángulos de 120º. Causas: Las fisuras capilares generalmente son consecuencia de un exceso de

acabado del concreto fresco colocado, produciendo la exudación del mortero y

agua, dando lugar a que la superficie del concreto resulte muy débil frente a la

retracción. Las fisuras capilares pueden evolucionar en muchos casos por efecto

del tránsito, dando origen al descascaramiento de la superficie, posibilitando un

desconchado que progresa tanto en profundidad como en área. También pueden

observarse manifestaciones de descascaramiento en pavimentos de concreto

armado, cuando las armaduras se colocan muy próximas a la superficie.

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Desintegración. Progresiva desintegración de la superficie del pavimento por pérdida de material fino desprendido de matriz arena cemento del concreto, provocando una superficie de rodamiento rugosa y eventualmente pequeñas cavidades. Causas: Son causadas por el efecto abrasivo del tránsito sobre concretos de pobre calidad, ya sea por el empleo de dosificaciones inadecuadas (bajo contenido de cemento, exceso de agua, agregados de inapropiada granulometría), o bien por deficiencias durante su ejecución (segregación de la mezcla, insuficiente densificación, curado defectuoso, etc.). Baches Descomposición o desintegración la losa de concreto y su remoción en una cierta área, formando una cavidad de bordes irregulares.

Causas: Los baches se producen por conjunción de varias causas: fundaciones y

capas inferiores inestables; espesores del pavimento estructuralmente

insuficientes; defectos constructivos; retención de agua en zonas hundidas y/o

fisuradas. La acción abrasiva del tránsito sobre sectores localizados de mayor

debilidad del pavimento o sobre áreas en las que se han desarrollado fisuras en

bloque, que han alcanzado un alto nivel de severidad, provoca la desintegración y

posterior remoción de parte de la superficie del pavimento, originando un bache.

I.2.4 Otros deterioros. Levantamiento localizado. Sobre-elevación abrupta de la superficie del pavimento, localizada generalmente en zonas contiguas a una junta o fisura transversal.

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Causas: Son causadas por falta de libertad de expansión de las losas de concreto, las mismas que ocurren mayormente en la proximidad de las juntas transversales. La restricción a la expansión de las losas puede originar fuerzas de compresión considerables sobre el plano de la junta. Cuando estas fuerzas no son completamente perpendiculares al plano de la junta o son excéntricas a la sección de la misma, pueden ocasionar el levantamiento de las losas contiguas a las juntas, acompañados generalmente por la rotura de estas losas. Escalonamiento de juntas y grietas. Es una falla provocada por el tránsito en la que una losa del pavimento a un lado de una junta presenta un desnivel con respecto a una losa vecina; también puede manifestarse en correspondencia con fisuras.

Causas: Es el resultado en parte del ascenso a través de la junta o grieta del

material suelto proveniente de la capa inferior de la losa (en sentido de la

circulación del tránsito) como también por depresión del extremo de la losa

posterior, al disminuir el soporte de la fundación. Son manifestaciones del

fenómeno de bombeo, cambios de volumen que sufren los suelos bajo la losa de

concreto y de una deficiente transferencia de carga entre juntas.

Descenso de la berma. Diferencia de nivel entre la superficie de la losa respecto a la superficie de la berma, ocurre cuando alguna de las bermas sufre asentamientos.

17

Causas: Las principales causas del descenso de berma son:

Asentamiento de la berma por compactación insuficiente.

En bermas no revestidas: por la acción del tráfico o erosión de la capa superficial por agua que escurre desde el pavimento hasta el borde exterior de la losa.

Inestabilidad de la banca. Separación entre berma y pavimento. Incremento en la abertura de la junta longitudinal entre la berma y el pavimento.

Causas: Las causas más probables de la separación entre berma y pavimento son:

Compactación insuficiente en la cara lateral del pavimento.

Escurrimiento de agua sobre la berma cuando existe un desnivel entre ella y el pavimento.

Parches deteriorados. Un parche es un área donde el pavimento original ha sido removido y

reemplazado, ya sea con un material similar o eventualmente diferente, para

reparar el pavimento existente, también un parche por reparación de servicios

18

públicos es un parche que se ha ejecutado para permitir la instalación o

mantenimiento de algún tipo de servicio público subterráneo. Los parches

disminuyen la serviciabilidad de la pista, al tiempo que pueden constituir

indicadores, tanto de la intensidad de mantenimiento demandado por una

carretera, como la necesidad de reforzar la estructura de la misma. En muchos

casos, los parches, por deficiente ejecución dan origen a nuevas fallas.

Causas:

En el caso de parches asfálticos, capacidad estructural insuficiente del parche o mala construcción del mismo.

En reemplazo por nuevas losas de concreto de espesor similar al del pavimento existente, insuficiente traspaso de cargas en las juntas de contracción o mala construcción.

En parches con concreto de pequeñas dimensiones, inferiores a una losa, retracción de fraguado del concreto del parche que lo despega del concreto antiguo.

Surgencia de finos. (bombeo de finos a la superficie) Es la expulsión de finos a través de las juntas o fisuras, ésta expulsión (en presencia de agua) se presenta por la deflexión que sufre la losa ante el paso de cargas. Al expulsar agua esta arrastra partículas de grava, arena, arcillas o limos generando la pérdida del soporte de las losas de concreto. El bombeo se puede evidenciar por el material que aparece tanto en juntas y fisuras de la losa como en la superficie del pavimento. Causas:

Presencia de agua superficial que penetra entre la base y la losa de concreto.

Material erosionable en la base.

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Tráfico de vehículos pesados frecuente.

Transmisión inadecuada de cargas entre losas.

Fragmentación múltiple.

Fracturamiento de la losa de concreto conformando una malla amplia, combinando fisuras longitudinales, transversales y/o diagonales, subdividiendo la losa en cuatro o más planos.

Causas: Son originadas por la fatiga del concreto, provocadas por la repetición de

elevadas cargas de tránsito y/o deficiente soporte de la fundación, que se traducen

en una capacidad de soporte deficiente de la losa.

20

II.- Equipo y pruebas para medir fallas.

II.1 Equipos para la medición de fallas en pavimentos.

II.1.1 Equipo de medida del rozamiento transversal.

Equipo de alto rendimiento para la medida continua de la adherencia entre

la rueda y el pavimento, que determina el Coeficiente de Rozamiento

Transversal de la carretera a ensayar.

Consiste en un camión equipado con una cisterna de agua que dispone de

una rueda lisa de medida colocada en su lado derecho, de forma que la

medida se lleva a cabo en la parte de la calzada más solicitada por el

tráfico. Delante de la rueda de medida se inyecta un flujo de agua que

forma una película líquida de espesor constante.

La rueda de medida se sitúa formando un ángulo fijo con el eje longitudinal

del camión. La fuerza originada por el rozamiento transversal neumático-

pavimento se mide a través de un transductor de presión situado en el eje

de la rueda de medida.

En la cabina del camión van ubicados el sistema de adquisición de datos,

un monitor que permite visualizar los datos de velocidad y coeficiente de

rozamiento, y un teclado que posibilita la introducción de eventos durante la

marcha.

El Centro de Estudios de Carreteras cuenta con dos equipos para la medida

del rozamiento transversal, cuyas características se señalan a continuación,

contando el más moderno de ellos, a diferencia del anterior, con un

Texturómetro láser y un sistema de posicionamiento global.

- Rueda de medida de 76x508 mm, inflada a 350 kPa y con resiliencia y dureza

normalizadas. Peso que carga sobre la rueda 200 kp.

21

- Ángulo de deriva de la rueda: 20°.

- Capacidad de la cisterna: 10.000 l.

- Texturómetro láser de 32 Khz.

- Posicionamiento mediante GPS.

- Rendimiento aproximado del equipo: 260 km/día.

Aplicaciones.

Medida y registro del Coeficiente de Rozamiento Transversal en todo tipo

de pavimentos.

Por ser un equipo de alto rendimiento se utiliza para la auscultación

sistemática de redes de carreteras.

II.1.2 Deflectómetro de impacto.

Equipo constituido por una masa que se deja caer por gravedad, desde una

altura determinada, sobre una placa, provista de un sistema de distribución,

que transmite la carga de manera uniforme a la superficie sobre la que se

apoya. El Centro de Estudios de Carreteras dispone de dos equipos de este

tipo, cuyas diferencias técnicas se señalan a continuación.

Deflectómetro de Impacto de 65 kN

La onda de carga simula la producida por un vehículo circulando a 70 km/h.

El tiempo de carga es de 30 milisegundos y la carga máxima equivalente es

de 65 kN.

La deflexión debida a la carga se mide a través de cinco sismómetros

situados uno en el centro de la placa, y los otros a distancias de 20, 30, 45

y 90 cm.

El rendimiento del equipo (suponiendo una distancia entre puntos de

medida de 25 m) es de aproximadamente 2 km/h.

Deflectómetro de Impacto de 150 kN

La onda de carga simula la producida por un vehículo circulando a 70 km/h.

El tiempo de carga puede ser de 40 ó 60 milisegundos y la carga máxima

equivalente es de 150 kN.

22

La deflexión debida a la carga se mide a través de siete sismómetros

situados uno en el centro de la placa, y los otros a distancias de 30, 45, 60,

90, 120 y 150 cm.

Dispone de un sensor de infrarrojos para medir la temperatura de la

superficie del pavimento.

El rendimiento del equipo (suponiendo una distancia entre puntos de

medida de 25 m) es de aproximadamente 2 km/h.

Aplicaciones

Evaluación de la capacidad estructural de firmes flexibles, semirrígidos y

rígidos.

Evaluación de la transferencia de cargas en juntas de firmes de hormigón.

Control de ejecución de coronación de explanada y capas granulares.

II.1.3 Deflectógrafo tipo Lacroix.

Equipo de alto rendimiento para la medida de deflexiones en los firmes.

23

Características técnicas

Velocidad de ensayo de 3-4 km/h.

Obtención de datos en dos líneas de medida.

Distancia entre puntos de ensayo de 5 metros.

En cada punto de ensayo se toman del orden de 60 lecturas de deflexión

(permitiendo la obtención de la línea de - influencia de la deflexión), siendo

la longitud total de medida de 1,5 m.

La recogida y tratamiento de datos se efectúa por ordenador.

Aplicaciones

Medida y registro de las deflexiones de un firme de forma cuasicontinua

bajo la carga de un eje tipo de camión.

Obtención de la línea de influencia de la deflexión en cada punto de

medida.

II.1.4 Perfilógrafo Láser de alto rendimiento.

El Perfilógrafo es un equipo preparado para registrar los perfiles

longitudinales y transversales de las carreteras, así como la textura de las

mismas. Está montado en un vehículo Volkswagen modelo Transporter

Kombi.

La parte frontal consta de una barra provista de 15 cámaras láser para

medida de la regularidad superficial. En dicha barra va también situada otra

cámara láser para medida de la textura. Los extremos de la barra de

medida son retráctiles con el fin de que el ancho no supere el del propio

vehículo durante el transporte.

En el interior del vehículo se encuentran la fuente de alimentación eléctrica

y los sistemas de adquisición de datos.

El operador dispone de un panel de control, un teclado y una pantalla de

tipo LCD.

Dada la elevada velocidad de medida (entre 25 y 120 km/h, dependiendo

de la separación entre perfiles consecutivos), el ensayo se puede realizar

sin que la medición afecte al desarrollo normal del tráfico.

24

Características técnicas

15 cámaras láser de 16 kHz para medida de la regularidad.

Cámara láser de 64 kHz para medida de la textura.

Unidad inercial compuesta por dos giróscopos y tres acelerómetros.

Sistema de posicionamiento G.P.S. as técnica

Aplicaciones

Medida y registro del perfil longitudinal en 15 líneas de perfil.

Medida y registro de perfiles transversales.

Cálculo de índices de regularidad superficial.

Medida y registro de la textura de los pavimentos.

II.1.5 Analizador de regularidad superficial.

Equipo constituido por un vehículo tractor y un remolque compuesto por dos

brazos rígidos apoyados en ruedas que recorren la calzada. Un péndulo

inercial situado en uno de los brazos constituye la referencia fija para medir

los movimientos angulares del brazo rígido, mediante un captador angular

de inducción.

Características técnicas

Velocidad de ensayo de 22, 55 ó 90 km/h.

Las lecturas se toman cada 25 cm.

25

Proceso de captación de datos basado en un microprocesador que trabaja

en tiempo real.

El equipo es capaz de medir las ondulaciones correspondientes a

longitudes de onda entre 0,6 y 30 m.

Amplitud máxima de los movimientos relativos medibles del brazo: ± 10

cm.

Aplicaciones

Evaluación de la regularidad superficial y control de la evolución de los

firmes. El equipo permite la obtención del Índice de Regularidad

Internacional (IRI).

II.1.6 Equipo de Georradar de carreteras.

Equipo basado en la adaptación de la técnica geofísica de prospección del

subsuelo, constituido por un sistema portátil de RADAR, que permite,

mediante reflexión de ondas electromagnéticas, evaluar espesores de

capas de firme de forma continua, no destructiva, midiendo el intervalo de

tiempo transcurrido entre los ecos producidos en sus interfaces. El equipo

va montado sobre un vehículo y puede hacerse la auscultación sin que

afecte al flujo normal de tráfico.

Características técnicas

El equipo dispone de dos pares de antenas biestáticas cuya frecuencia

central de trabajo es de 1 GHz, de dos antenas monoestáticas de 500 MHz

y de un sistema de posicionamiento global (GPS). Puede trabajar con

cuatro canales de lectura simultáneamente.

Las señales reflejadas por el pavimento pueden ser filtradas y amplificadas,

en tiempo real, pudiendo visualizarse en un monitor.

26

La velocidad máxima de auscultación es de 80 km/h.

La distancia mínima entre medidas es de 25 cm, usando una sola antena y

desplazándose el vehículo a una velocidad máxima de 60 km/h.

El rendimiento aproximado, en la toma de datos, es de 400 km/día.

Aplicaciones

Medida y registro de espesores de capas de firmes de carretera.

Detección de heterogeneidades y anomalías en el interior del firme

(cambios estructurales, humedades, etc.)

Auscultación tanto de tramos concretos como del conjunto de la red

(Sistemas de Gestión de Firmes).

II.1.7 Viga Benkelman.

Deflectómetro mecánico simple. Una palanca suspendida de un bastidor,

transmite la deflexión vertical del punto de medida a un comparador.

Características técnicas

Bastidor: Viga de sustentación de la palanca de medida y del comparador.

Palanca de medida de 3,60 m.

Comparador: Aparato con limbo dividido en 0,01 mm con recorrido de 12

mm.

Palpador: Pieza metálica que reposa sobre el suelo en el punto de medida.

Aplicaciones

Determinación estática de la deflexión elástica recuperada del firme.

27

Determinación de la deformada originada por la carga con relación al punto de

medida fijo.

II.1.8 Viágrafo

Equipo de medida de tipo geométrico de la regularidad superficial de un

firme de carretera.

Consta de ocho ruedas alineadas, unidas entre sí por medio de balancines,

y una rueda libre vertical colocada en posición central y alineada con las

otras ocho. La velocidad de ensayo es de 2-8 km/h, y el registro de datos se

realiza mediante ordenador.

II.1.9 Dynaflect

Este aparato es un sistema electrónico para medirla deflexión dinámica del

superficie de una carretera, producida por una carga oscilatoria. Consiste

en un generador de fuerza dinámica, un aparato móvil de medición, una

unidad de calibración y una serie de 5 geófonos móviles, montados en un

pequeño remolque.

El remolque, estando en posición fija, ejerce e la superficie del pavimento,

mediante dos ruedas de acero cubiertas de hule, una carga oscilatoria

28

cuya intensidad es de 1000 jbs, en los puntos máximos. La amplitud

resultante de la deflexión, es recogida por los geófonos y leída como una

medida de la propia deflexión, en un aparto colocado dentro de la cabina

del vehículo remolcador.

29

II.2 Pruebas para analizar fallas

II.2.1 Calicatas

Las calicatas, zanjas, rozas, pozos, etc., consisten en excavaciones realizadas

mediante medios mecánicos convencionales, que permiten la observación directa

del terreno a cierta profundidad, así como la toma de muestras y la realización de

ensayos en campo.

Tienen la ventaja de que permiten acceder directamente al terreno, pudiéndose

observar las variaciones litológicas, estructuras, discontinuidades, etc., así como

tomar muestras de gran tamaño para la realización de ensayos y análisis.

Las calicatas son uno de los métodos más empleados en el reconocimiento

superficial del terreno, y dado su bajo costo y rapidez de realización, constituyen

un elemento habitual en cualquier tipo de investigación en el terreno. Sin embargo,

cuentan con las siguientes limitaciones:

La profundidad no suele exceder de 4 m

La presencia de agua limita su utilidad.

El terreno debe poderse excavar con medios mecánicos.

Para su ejecución es imprescindible cumplir las normas de seguridad frente a

derrumbes de las paredes, así como cerciorarse de la ausencia de

instalaciones, conclusiones, cables, etc.

Los resultados de este tipo de reconocimientos se registran en estadillos en los

que se indica la profundidad, continuidad de los diferentes niveles, descripción

litológica, discontinuidades, presencia de filtraciones, situación de las muestras

tomadas y fotografías.

30

I.2.2 Valor relativo de soporte modificado (C.B.R.) Valor que se emplea en revisión y diseño de espesores de pavimentos. Esta prueba se lleva a cabo en materiales de terracerías, principalmente en la capa sub-rasante aplicándose en especímenes con diferentes grados de compactación y en condiciones de humedad estimadas como más desfavorables que se considere pueden alcanzar dichos suelos durante la operación de la obra. Esta prueba tiene 3 variantes, según las cuales los especímenes correspondientes se elaboran ya sea con material que contenga la humedad óptima, con humedad igual o superior a la óptima, o con la humedad natural.

II.2.3 Muestreo en carpetas asfálticas

Extracción de corazones

El muestreo consiste en la obtención de una o varias porciones de las mezclas

asfálticas, con las cuales se pretende construir una estructura o bien, de las

mezclas que ya son parte integral de dela misma, procediendo de tal manera que

las características de la porción obtenida permita hacer evaluaciones del conjunto

que representan. De acuerdo con la finalidad que tenga el estudio de las mezclas,

las muestras deberán ser obtenidas oportunamente, ya que algunas de sus

características cambian en tiempos relativamente cortos y por otra parte, los

resultados de las pruebas pueden ser requeridos para orientar los procedimientos

de construcción; en esta forma, la obtención de las muestras puede efectuarse en

el sitio de elaboración, lugar de tendido, en la planta de fabricación, en los

almacenamientos, en la capa ya construida y en diversas condiciones específicas

bajo las cuales se requieran determinar las características de la mezcla.

Previamente a la obtención de las muestras se tendrá especial cuidado al definir la

población o volumen total de mezcla que se requiera evaluar para fijar la

frecuencia o número de muestras que se deben obtener, ya que ya que en este

aspecto más que establecer proporcionalidad entre el volumen mencionado y el de

cada una de las muestras, es importante registrar en forma confiable ciertas

variaciones en las características de la mezcla que nos permitan asegurar su

calidad; por lo tanto, el volumen de la muestra más bien estará supeditado a que

sea suficiente para realizar las pruebas requeridas. El muestreo incluye además

las operaciones de envase, identificación y transporte de las muestras; sin

embargo, en ciertos casos y en forma complementaria, es conveniente muestrear

separadamente los componentes de la mezcla.

31

El equipo que en general se requiere para efectuar el muestreo, es el siguiente:

Máquina para extracción de corazones que trabaje a quinientas (500) revoluciones

por minuto como mínimo, provista de brocas de diamante y de los accesorios para

operarla, de acuerdo con el tamaño máximo del agregado y del espesor de la capa

por muestrear, además de una cortadora equipada con discos de diamante y

herramienta menor.

II.2.4 Peso específico.

El peso específico teórico máximo de la mezcla es el que se le considera si no

existieran vacíos entre sus partículas y su valor depende solamente de los pesos

específicos aparentes del material asfáltico y del material pétreo.

Para obtener el peso específico teórico máximo de una mezcla asfáltica, se

determina previamente el peso específico aparente del material pétreo por

inmersión en cemento asfáltico y también la densidad del cemento asfáltico o del

residuo asfáltico, según el tipo de asfalto que se utilice.

II.2.5 Ensaye de falla (Prueba Marshall).

En esta prueba se determinarán los valores de estabilidad y de flujo en

especímenes cilíndricos, compactados axialmente con un sistema determinado y

probados a 60°C .

El valor de estabilidad es un índice de la resistencia estructural de la mezcla

asfáltica compactada y el flujo es un indicador de su flexibilidad y pérdida de

resistencia a la deformación; ambas propiedades ayudan por otra parte a juzgar

características de forma y superficie del material pétreo que integra la mezcla. El

método Marshall se aplica al control de todas o algunas de las características que

el mismo involucra, según se establezca en el proyecto. Para el diseño de mezclas

asfálticas se elaborarán especímenes con diferentes porcentajes de asfalto, a fin

de conocer cuáles son los que proporcionan condiciones favorables y de ellos

32

seleccionar el contenido óptimo de asfalto o el más conveniente, para el material

pétreo estudiado con la granulometría previamente fijada.

Otra definición seria la siguiente: El valor de estabilidad expresa la resistencia

estructural de la mezcla compactada, y está afectada principalmente por el

contenido de asfalto, la composición granulométrica y el tipo de agregado.

Principalmente, el valor de estabilidad es un índice de la calidad de agregado. El

valor de flujo representa la deformación requerida en el sentido del diámetro del

espécimen, para producir su fractura.. Este valor es una indicación de la tendencia

de la mezcla para alcanzar una condición plástica y consecuentemente de la

resistencia que ofrecerá la carpeta a deformaciones bajo la acción de las cargas

impuestas por los vehículos.

Esta prueba generalmente se hace para mezclas con cemento asfáltico

Para verificar la mezcla asfáltica producida en la obra, se compararán las

características de granulometría, contenido de asfalto y peso volumétrico de la

mezcla compactada, con los obtenidos siguiendo todo el proceso de diseño que se

describe; sin embargo, cuando haya discrepancias significativas entre los datos

mencionados, se moldearán especímenes con la mezcla producida en la obra, a

los que se les determinará su estabilidad, flujo y porcentaje de vacíos, para

verificar si cumplen con los requisitos que al respecto establece el proyecto.

II.2.6 Lavado por centrifugado (granulometría y porcentaje de asfalto).

El procedimiento de extracción por medio de centrifugado para verificación de la

granulometría consiste en someter a la muestra de prueba a un proceso de lavado

con tricloroetileno, tetracloruro de carbono o benceno, utilizando un aparato

especialmente adaptado para el objeto, a efecto de obtener el agregado pétreo de

la muestra libre de asfalto y determinar su composición granulométrica; así

también, se obtiene la cantidad aproximada (porcentaje) de asfalto contenido en la

muestra, para estimar su proporción en peso con relación al del agregado pétreo

de la mezcla.

II.2.7 Prueba de Permeabilidad.

La determinación de la permeabilidad en las capas construidas con mezcla

asfáltica, tiene por objeto conocer la mayor o menor facilidad que éstas presentan

para que se les infiltren ciertos líquidos como agua, aceite y otros, que puedan

afectar al pavimento; por otra parte, los resultados de la prueba permiten juzgar

33

objetivamente el acomodo de las partículas, la estructura que con ellas se logra en

la capa construida o bien, la eficacia obtenida con los tratamientos superficiales.

La prueba de permeabilidad al agua por el método del aro y el cono, cosiste en

cuantificar el volumen de agua que bajo determinadas condiciones puede

infiltrarse en la capa estudiada, lo cual está en función de los vacíos que

presentan entre sí las partículas que la constituyen o de la eficacia de su

tratamiento superficial.

34

Capitulo III.- Sistemas para evaluar los pavimentos

III.1 AASHTO (American Association of State Highway and Transportation

Officials).

Consideración del factor climático en las guías de diseño AASHTO Desde épocas muy remotas, se ha sabido que un material expuesto al agua presenta un cambio en sus propiedades mecánicas. En respuesta a ello, los métodos de diseño propuestos desde hace ya varios años han tratado de que esta característica se refleje en los espesores de los materiales colocados en la estructura (materiales de textura fina y granulares). Sin embargo, es importante mencionar que los materiales con mayor cantidad de partículas finas (material que pasa la malla No. 200) son los que se ven más afectados al experimentar una variación en su contenido de agua. Para evaluar la calidad de la superficie de las carreteras en nuestro país, durante muchos años se utilizó el método desarrollado en los años sesentas por la American Association of State Highway Officials (AASHO), el cual toma en cuenta un parámetro denominado Present Serviceability Index (PSI), mejor conocido en México como Índice de Servicio Actual (ISA). El índice o nivel de servicio actual consiste en calificar el grado de confort y seguridad que el usuario percibe al transitar por un camino a la velocidad de operación y lo realiza un grupo o panel de valuadores. Cada valuador debe calificar el camino de una manera subjetiva en una escala de 0 a 5, correspondiente a una superficie intransitable y a una superficie perfecta, respectivamente. El resultado de cada sección de pavimento deberá ser reportado por separado, como el promedio del valor asignado por el grupo de valuadores. La Figura 1 muestra la escala del ISA y la calificación correspondiente a la condición del camino. Este método ayudó a estimar (de una manera subjetiva) las condiciones en las que se encontraban algunos tramos carreteros en nuestro país, con rapidez y sin interrumpir el flujo de vehículos. Este método tuvo gran difusión, debido también a que no se contaba con equipos de alto rendimiento para medición de la rugosidad en la superficie de rodamiento.

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Figura 1 Condición del camino respecto al Índice de Servicio Actual (ISA)

Dentro del estudio del Banco Mundial para el establecimiento del Índice Internacional de Rugosidad, se realizó la estimación de la evaluación subjetiva con el método AASHTO y el cálculo del Índice Internacional de Rugosidad, y se observó que existen amplias diferencias entre los valores de rugosidad de los grupos de valuadores de los diferentes países, así como con los resultados de los equipos de medición de rugosidad. EL Banco Mundial recomienda que no se utilice la calificación del panel de valuadores (ISA) para la obtención o correlación del Índice Internacional de Rugosidad, debido a que ambos parámetros tienen principios contrarios; mientras que uno es sentido (ISA), el otro es medido (IRI).

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III.2 Índice Internacional de Rugosidad (IRI) Definición Para establecer criterios de calidad y comportamiento de los pavimentos que indicaran las condiciones actuales y futuras del estado superficial de un camino, surgió la necesidad de establecer un índice que permitiera evaluar las deformaciones verticales de un camino, que afectan la dinámica de los vehículos que transitan sobre él. Se trató de unificar los criterios de evaluación con los equipos de medición de rugosidad a nivel mundial, tales como los perfilómetros o los equipos de tipo respuesta, y que de alguna manera sustituyera el método de la AASHO, ahora AASHTO, que permite calificar la condición superficial de un camino solo en forma subjetiva. El Índice Internacional de Rugosidad, mejor conocido como IRI (International Roughness Index), fue propuesto por el Banco Mundial en 1986 como un estándar estadístico de la rugosidad y sirve como parámetro de referencia en la medición de la calidad de rodadura de un camino. El Índice Internacional de Rugosidad tiene sus orígenes en un programa Norteamericano llamado Nacional Cooperative Highway Reseach Program (NCHRP) y está basado en un modelo llamado "Golden Car" descrito en el reporte 228 del NCHRP. El cálculo matemático del Índice Internacional de Rugosidad está basado en la acumulación de desplazamientos en valor absoluto, de la masa superior con respecto a la masa inferior (en milímetros, metros o pulgadas) de un modelo de vehículo (cuarto de carro, Figura 3), dividido entre la distancia recorrida sobre un camino (en m, km. o millas) que se produce por los movimientos al vehículo, cuando éste viaja a una velocidad de 80 km/hr. El IRI se expresa en unidades de mm/m, m/km, in/mi, etc. Así, el IRI es la medición de la respuesta de un vehículo a las condiciones de un camino. El IRI sirve como estándar para calibrar los equipos de medición de la regularidad superficial de un camino. III.2.1 Antecedentes EL Banco Mundial patrocinó varios programas de investigación en los años setentas para conocer los problemas en los países en vías de desarrollo. Algunos de ellos arrojaron que los caminos con poca inversión en infraestructura resultan costosos a estos países, debido a los costos que los usuarios pagan al circular por esos caminos. La rugosidad de las carreteras fue identificada como un factor primario en los análisis que involucran la calidad del camino, en función de los costos de los usuarios. Se vio que los datos de la rugosidad de las diferentes partes del mundo no podían ser comparados, debido a que los datos, aun de un mismo país, eran poco confiables, ya que las mediciones estaban basadas en métodos diferentes.

37

La gran variedad de equipos utilizados para medir la regularidad superficial y los numerosos índices y escalas existentes para establecer los criterios de aceptación de la funcionalidad de una carretera, llevaron a considerar la conveniencia de adoptar un "índice único". Debido a que cada país contaba con un equipo propio, no se podía imponer un solo equipo a todos y tampoco se podía coartar las futuras mejoras de los equipos existentes o el desarrollo de nuevas equipos. En 1982, el Banco Mundial inició un experimento en Brasil para establecer correlaciones y un estándar de calibración para las mediciones de rugosidad. Se observó que los valores de los equipos de medición de la rugosidad superficial existentes eran correlacionables. Una vez establecido este punto, uno de los objetivos de las investigaciones fue encontrar un índice de referencia al que posteriormente se denominó Índice Internacional de Rugosidad". EL Índice Internacional de Rugosidad es el primer índice de perfil ampliamente utilizado, donde el método de análisis está adaptado para trabajar con diferentes tipos de equipos de medición de rugosidad y se puede decir que es una propiedad del perfil de un camino. Las ecuaciones de análisis fueron desarrolladas y ensayadas para minimizar los efectos de algunos parámetros de mediciones de perfil, tales como el intervalo de muestreo. El cálculo del Índice Internacional de Rugosidad se basa en un modelo matemático llamado Cuarto de Carro (Quarter-Car). El sistema del Cuarto de Carro calcula la deflexión de la suspensión de un sistema mecánico simulado como una respuesta similar a la que tuviera el pasajero, Los desplazamientos de la suspensión del modelo son acumulados y divididos entre la distancia recorrida para dar el Índice Internacional de Rugosidad, en unidades de m/km., mm/m, in/mi, etc. III.2.2 Características del modelo El modelo de Cuarto de Carro utilizado en el algoritmo del IRI debe su nombre a que implica la cuarta parte de un vehículo. El modelo se muestra en la Figura 1; que incluye una rueda representada por un resorte vertical, la masa del eje soportada por la llanta, un resorte de la suspensión, un amortiguador, y la masa del vehículo soportada por la suspensión de dicha rueda.

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Figura 1 Representación gráfica del modelo "Cuarto de Carro".

El modelo Cuarto de Carro fue ajustado para poder establecer una correlación con los sistemas de medición de rugosidad del tipo respuesta. El programa que propone el Banco Mundial para el cálculo del Índice Internacional de Rugosidad a partir del levantamiento topográfico de un tramo carretero, se describe en este trabajo en el Anexo 1, y representa la simulación del paso del Cuarto de Carro sobre el perfil del camino.

III.2.3 Escala y características del IRI La escala y características involucradas en el lRI son las siguientes: •Las unidades están en mm/m, m/km o in/mi •EI rango de la escala del IRI para un camino pavimentado es de 0 a 12 m/km. (0 a 760 in/mi), donde 0 es una superficie perfectamente uniforme y 12 un camino intransitable. En la Figura 2 se presentan las características de los pavimentos dependiendo del valor del IRI, según las experiencias recogidas por el Banco Mundial en diversos países. Para una superficie con pendiente constante sin deformaciones (plano inclinado perfecto), el lRI es igual a cero. Por lo que la pendiente, como tal, no influye en el valor del lRI, no así los cambios de pendiente.

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En la fig siguiente se presenta una correlación entre los tipos de superficie de rodamiento y el rango de los IRI medidos. Dicha tabla fue propuesta por el Banco Mundial como parte de la Guía para la Realización y Calibración de Mediciones de Regularidad en Carreteras.

Figura 2

III.2.4 El Índice Internacional de Rugosidad en la red nacional carretera La capa de rodadura de una carretera posee una serie de características técnicas y funcionales, obtenidas a partir de criterios y especificaciones de construcción. Su estado depende de la calidad inicial y del desgaste o deterioro producido por el tránsito y los factores climáticos, entre otros a nivel de red, partiendo de las mediciones de rugosidad de un camino, se puede definir el estado de los pavimentos mediante el índice de rugosidad; si se realiza un programa de evaluación anual en esos mismos caminos se puede llegar a conocer el comportamiento del deterioro a través del tiempo.

40

Escala de valores del lRI y las características de los pavimentos.

El comportamiento típico de la condición superficial respecto al tiempo se puede representar en la Figura 3, en la que se observa que a partir de un cierto nivel de rugosidad del camino, los factores que afectan al mismo son el tránsito, el medio ambiente, etc., que ocasionan la disminución de la calidad superficial. Esta disminución no es lineal sino que se puede dividir en tres etapas, donde la primera tiene un deterioro poco significativo en los primeros años; la segunda presenta un deterioro más acusado que en la primera, y requiere comenzar a programar un mantenimiento para no dejar avanzar el deterioro, la tercera significa una etapa de deterioro acelerado, ya que en pocos años el nivel de servicio cae de forma Importante, con lo que va a llegar a un costo significativa de mantenimiento del camino y, como límite, puede ser necesaria una reconstrucción total del mismo.

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Figura 3 Grafica típica del avance del deterioro de un camino respecto al tiempo.

Los sistemas de gestión deben tratar de que gran parte de las carreteras por las que pasa la mayor riqueza del país, se mantengan con una buena calidad de servicio, a base de programar su rehabilitación a tiempo y con recursos suficientes. El papel preponderante que están asumiendo los programas de mantenimiento carretero dentro de la administración de la infraestructura para el transporte, implica la necesidad de aplicar nuevas tecnologías que permitan no solamente la ejecución de los trabajos de mantenimiento en forma eficaz y económica, sino también el manejo oportuno y fidedigno de un gran número de datos sobre la red. El gran número de datos surge, por una parte, de la extensión de la red y por el deterioro en que se encuentra, y por la otra, de la obligación de aplicar eficazmente los recursos que se canalizan a la conservación.

42

IV.- Análisis de costos.

“TRABAJOS DE FRESADO Y REENCARPETADO EN VIALIDADES PRIMARIAS

DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC Y VENUSTIANO CARRANZA”.

IV.1 Descripción.

El Gobierno del Distrito Federal a través de la Secretaría de Obras y Servicios

delegó a la Dirección General de Proyectos Especiales la ejecución de la obra en

comento, y esta a su vez mediante el proceso de Licitación Pública Nacional,

adjudicó los trabajos a la empresa “Innovación Arquitectónica Génesis, S.A. de

C.V., misma que generó los Precios Unitarios que se describen a continuación.

IV.1.1 Precio Unitario de Fresado.

Fresado de pavimento de concreto asfáltico con máquina perfiladora, incluye,

materiales de consumo, agua, carga a camión volteo, la mano de obra,

maquinaria, el equipo y la herramienta necesaria. Norma de construcción G.D.F.

3.01.01.017.

El precio unitario incluye: mano de obra, el equipo de trabajo y seguridad que se

requiere para el trabajo, consumibles, lubricantes combustible, operación,

mantenimiento, tiempos en espera, inactivos y activos, traslados ida y vuelta del

almacén a la obra, movimientos y maniobras dentro y fuera de la obra, y todo lo

necesario para la correcta ejecución de los trabajos.

La unidad de medición será el m3 (metro cúbico) con aproximación de dos

decimales, se considerará obra terminada cuando los trabajos ejecutados se

reciban por la supervisión externa.

Costo: $159.86/m3

IV.1.2 Precio Unitario de Acarreo en camión.

Acarreo en camión, de material producto de fresado de carpeta de concreto

asfáltico, kilómetros subsecuentes, zona urbana. Norma de construcción G.D.F.

3.01.01.011.

El precio unitario incluye: mano de obra, el equipo de trabajo y seguridad que se

requiere para el trabajo, consumibles, lubricantes combustible, operación,

mantenimiento, tiempos en espera, inactivos y activos, todas las maniobras dentro

y fuera de la obra, y todo lo necesario para la correcta ejecución de los trabajos.

43

La unidad de medición será el m3/km (metro cúbico/kilómetro) con aproximación

de dos decimales, se considerará obra terminada cuando los trabajos ejecutados

se reciban por la supervisión externa. El kilómetro subsecuente será el resultado

de la medición de la ruta entre la ubicación de la obra y el sitio de disposición final

designado por la Dependencia.

Costo: $8.31/m3-km

IV.1.3 Precio Unitario de Corte con sierra en pavimento.

Corte con sierra en pavimento de concreto asfáltico, con profundidad mayor de 5

cm. Norma de Construcción G.D.F. 3.01.01.039.

El precio unitario incluye: la señalización necesaria para delimitar el área de

trabajo e suministro de agua, los materiales de consumo menor, puestos en sitio

de los trabajos, memas y desperdicios; la mano de obra para los acarreos locales,

para la ejecución del corte, retiro del material sobrante, desperdicio y la

señalización, al sitio que determine la supervisión y la limpieza del área de trabajo;

el equipo se seguridad de los trabajadores; la herramienta de mano y equipo de

corte necesarios para la ejecución correcta del trabajo. La unidad de medida es el

metro con aproximación de dos decimales. Para efectos de cuantificar, se debe

medir la longitud cortada según líneas de proyecto aprobadas y recibidas por la

supervisión.

Costo: $13.57/m

IV.1.4 Precio Unitario de Barrido de base.

Barrido de base previo al riego de impregnación. Norma de construcción

G.D.F.3.01.01.016.

El precio unitario incluye: mano de obra, el equipo de trabajo y seguridad que se

requiere para el trabajo, consumibles, lubricantes combustibles, operación,

mantenimiento, tiempos en espera, inactivos y activos, traslados ida y vuelta del

almacén a la obra, movimientos y maniobras dentro y fuera de la obra, agua, y

todo lo necesario para la correcta ejecución de los trabajos.

La unidad de medición será m2 (metro cuadrado) con aproximación de dos

decimales, se considerará obra terminada cuando los trabajos ejecutados se

reciban por la supervisión externa.

Costo: $1.58/m2

44

IV.1.5 Precio Unitario de Riego de liga.

Riego de liga con emulsión asfáltica RR-2K, incluye: acarreo libre al primer

kilómetro.

El precio unitario incluye: mano de obra, el equipo de trabajo y seguridad que se

requiere para el trabajo, suministro y colocación de emulsión asfáltica RR-2K,

consumibles, lubricantes combustibles, operación, mantenimiento, tiempos en

espera, inactivos y activos, traslados ida y vuelta del almacén a la obra,

almacenamiento, movimientos y maniobras dentro y fuera de la obra, pruebas de

laboratorio, y todo lo necesario para la correcta ejecución de los trabajos.

La unidad de medición será el litro con aproximación de dos decimales, se

considerará obra terminada cuando los trabajos ejecutados se reciban por la

supervisión externa.

Costo: $12.41/l

IV.1.6 Precio Unitario de Acarreo de emulsión asfáltica.

Acarreo de emulsión asfáltica para impregnación o riego de liga, kilómetros

subsecuentes NORMA DE CONSTRUCCIÓN G.D.F. 3.01.01.017.

El precio unitario incluye: mano de obra, el equipo de trabajo y seguridad que se

requiere para el trabajo, consumibles, lubricantes combustibles, operación,

mantenimiento, tiempos en espera, inactivos y activos, todas las maniobras dentro

y fuera de la obra, y todo lo necesario para la correcta ejecución de los trabajos.

La unidad de medición será el m3/km (metro cúbico/kilómetro) con aproximación

de dos decimales, se considerará obra terminada cuando los trabajos ejecutados

se reciban por la supervisión externa. El kilómetro subsecuente será el resultado

de la medición de la ruta entre la ubicación de la obra y el sitio de compra de la

emulsión.

Costo: $9.69/m3-km

IV.1.7 Precio Unitario de Carpeta de concreto asfáltico.

Carpeta de concreto asfáltico templado con agregado de 19mm (3/4”) de diámetro,

de 7.5 cm de espesor compactado al 90% de su densidad teórica máxima con

carga y acarreo al primer kilómetro.

El precio unitario incluye: la mano de obra, los equipos, suministro y colocación de

mezcla asfáltica templada, carga y acarreo al primer kilómetro, suministro y

45

colocación de emulsión asfáltica RR-2K a razón de 1 litro por m2, materiales de

consumo menor, la mano de obra para traslados, retiro, cargas y acarreos del

material y /o equipo, preparación de la superficie, rastrilleo, operación de equipo,

retiro de materiales sobrantes, compactación al 95% de su DTM, limpieza las

veces que sea necesario, cargas verticales y horizontales, ascensos y descensos,

limpieza final; el equipo de trabajo y seguridad que se requiere para el trabajo,

consumibles, lubricantes combustibles, operación, tiempos en espera, inactivos y

activos, mantenimiento, las pruebas de laboratorio a la mezcla asfáltica y emulsión

asfáltica, y todo lo necesario para su correcta ejecución.

La unidad de medición será el m2 (metro cuadrado) con aproximación de dos

decimales, se considerará obra terminada cuando los trabajos ejecutados se

reciban por la supervisión externa.

Costo: $256.86/m2

IV.1.8 Precio Unitario de Acarreo en camión, de concreto asfáltico.

Acarreo en camión, de concreto asfáltico templado kilómetros subsecuentes

Norma de Construcción G.D.F. 3.01.01.017.

El precio unitario incluye: mano de obra, el equipo de trabajo y seguridad que se

requiere para el trabajo, consumibles, lubricantes combustibles, operación,

mantenimiento, tiempos en espera, inactivos y activos, todas las maniobras dentro

y fuera de la obra, y todo lo necesario para la correcta ejecución de los trabajos.

La unidad de medición será el m3/km (metro cúbico/kilómetro) con aproximación

de dos decimales, se considerará obra terminada cuando los trabajos ejecutados

se reciban por la supervisión externa. El kilómetro subsecuente será el resultado

de la medición de la ruta entre la ubicación de la obra y el sitio de compra de la

mezcla.

Costo: $11.71/m3-km

IV.1.9 Otros Precios Unitarios.

Debido a que el tema principal es el reencarpetado y fresado, no se describen de

manera detallada los conceptos que se indican a continuación y que forman parte

del presupuesto de obra.

Renivelación de brocal de pozo de visita de foto de 60 cm. de diámetro y

peso de 165 kg.

46

Renivelación de rejilla de piso con bisagra pluvial de fo.fo. de 0.60 x 0.70 m.

Colocación y retiro de señalización provisional para el cierre y apertura de

la vialidad y colocación de panel de mensaje variable y señalización.

47

IV.2 Catálogo de Conceptos-

Una vez obtenidos los precios unitarios descritos en el capítulo anterior, se

procede a la integración del catálogo de conceptos siguiente:

No. CLAVE CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD P.U. IMPORTE

FRESADO Y REENCARPETADO

1 QK1288

Fresado de pavimento asfáltico con maquina perfiladora, incluye:

materiales de consumo, agua, carga a camión de volteo, la mano de obra,

maquinaria, el equipo y la herramienta necesarios. Norma de

construcciónG.D.F. 3.01.01.017

m3 3,514.50 $ 159.86 $ 561,827.97

2 BN15GC

Acarreo en camión de material producto de fresado de carpeta de concreto

asfáltico, kilómetros subsecuentes, zona urbana. Norma de construcción

G.D.F. 3.01.01.011.

m3-km 123,007.50 $ 8.31 $ 1,022,192.33

3 B12BFCorte con sierra en pavimento de concreto asfáltico, con profundidad mayor

de 5 cm. Norma de Construcción G.D.F. 3.01.01.039.m 400.00 $ 13.57 $ 5,428.00

4 QF12BBarrido de base previo al riego de impregnación. Norma de construcción

G.D.F.3.01.01.016.m2 46,860.00 $ 1.58 $ 74,038.80

5 QG12CBRiego de liga con emulsión asfáltica RR-2K, incluye: acarreo libre al primer

kilómetro. Norma de construcciónG.D.F. 3.01.01.017l 46,860.00 $ 12.41 $ 581,532.60

6 QG12CDAcarreo de emulsión asfáltica para impregnación o riego de liga, kilómetros

subsecuentes NORMA DE CONSTRUCCIÓN G.D.F. 3.01.01.017.m3-km 1,686.96 $ 9.69 $ 16,346.64

7 S/C-001

Carpeta de concreto asfáltico templado con agregado de 19mm (3/4”) de

diámetro, de 7.5 cm de espesor compactado al 90% de su densidad teórica

máxima con carga y acarreo al primer kilómetro. ALCANCE 07.

m2 46,860.00 $ 256.86 $ 12,036,459.60

8 QH15BBAcarreo en camión, de concreto asfáltico templado kilómetros subsecuentes

Norma de Construcción G.D.F. 3.01.01.017.m3-km 126,522.00 $ 11.71 $ 1,481,572.62

9 DGPE0101

Renivelación de brocal de pozo de visita de foto de 60 cm. de diámetro y

peso de 165 kg. el precio incluye: corte perimetral con cortadora de piso en

área perimetral de brocal. PUOT. ALCANCE 10.

pza 100.00 $ 1,843.83 $ 184,383.00

10 DGPE102

Renivelación de rejilla de piso con bisagra pluvial de fo.fo. de 0.60 x 0.70 m.

el precio incluye: corte perimetral con cortadora de piso en área perimetral a

la rejilla en dimensiones de 1.50 c 1.50 m. demolición de concreto asfáltico

hasta una profundidad de 0.27 a 0.35 m., demolición de muro de tabique rojo

recocido, carga manual y retiro. PUOT. ALCANCE 11

pza 50.00 $ 1,820.65 $ 91,032.50

11 S/C-006

Colocación y retiro de señalización provisional proa el cierre y apertura de la

vialidad, el precio unitario incluye: la señalización, el transporte de los

señalamientos al sitio de los trabajos, los movimientos necesarios para el

desvío del tránsito vehicular y mermas, con recuperación para el contratista,

mano de obra, herramienta y todo lo necesario para su correcta ejecución.

ALCANCE 13.

cierre 35.00 $ 1,923.82 $ 67,333.70

12 S/C-007

Colocación de panes de mensaje variable y señalización. Incluye: panel

formado por led’s, dimensiones mínimas 0.90 x 1.00 x 0.15 m; colocación y

retiro, baterías, materiales, herramienta, mano de obra y todo lo necesario

para su correcta operación. ALCANCE 13

jor 35.00 $ 166.28 $ 5,819.80

NOTA: Para la elaboración del presupuesto base se utilizó el Tabulador de P.U. del

G.D.F del mes de agosto de 2014. $ 16,127,967.56

CATÁLOGO DE CONCEPTOS

48

V.- Procedimiento Constructivo de Rehabilitación de la Obra en estudio.

“TRABAJOS DE FRESADO Y REENCARPETADO EN VIALIDADES PRIMARIAS

DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC Y VENUSTIANO CARRANZA”.

V.1 Marco de referencia.

En la Ciudad de México las vías primarias son de suma importancia para sus

habitantes, siendo estas la principal alternativa de movilidad para el tránsito

vehicular. En los últimos años el parque vehicular se ha incrementado

considerablemente, ya que las vialidades primarias han sido rebasadas en su

capacidad. El Gobierno del Distrito Federal a través de la Secretaría de Obras y

Servicios desarrolla proyectos para atender a esta demanda. El desarrollo de

nuevos proyectos, es parte de la estrategia de la Secretaría de Obras y Servicios

mantener en excelentes condiciones de servicio las vías primarias.

El mantenimiento de las vialidades primarias mejora la movilidad vehicular,

reduciendo los tiempos de traslado y este beneficio se refleja en el medio

ambiente al disminuir la emisión de contaminantes.

Por ello el Gobierno del Distrito Federal, llevará a cabo los “TRABAJOS DE

MANTENIMIENTO A TRAVÉS DE FRESADO Y REENCARPETADO, CON

MEZCLA ASFÁLTICA TEMPLADA EN VIALIDADES PRIMARIAS DE LAS

DELEGACIONES CUAUHTÉMOC Y VENUSTIANO CARRANZA, EN LA CIUDAD

DE MÉXICO”, contemplando diferentes actividades que permitan mejorar de

manera eficiente la superficie de rodamiento de la vialidad referida.

1.- PROBLEMÁTICA ACTUAL.

El deterioro de la carpeta asfáltica, derivado de diversas causas tales como:

intemperismo, término de vida útil de la misma carpeta, tránsito intenso y pesado a

altas temperaturas, lluvia, fallas geológicas entre otras; implica la necesidad de

contar con un programa de mantenimiento correctivo que se traduce en trabajos

de reencarpetado de la superficie de rodamiento; que tiene por objetivo principal

el que la carpeta asfáltica se encuentre en óptimas condiciones de transitabilidad.

Las vialidades principales en excelentes condiciones, generan importantes

beneficios a la población como lograr que la circulación de vehículos se más fluida

para reducir embotellamientos y saturación de vialidades que derivan en la

disminución de los niveles de contaminación ambiental y el consumo de

combustibles.

49

En la temporada de lluvias se deteriora significativamente la pavimentación de las

vialidades de la Ciudad de México, creando un peligro constante para los usuarios

de las mismas. La presencia de baches en las vialidades provoca accidentes a los

conductores, que tratan de evitarlos, invaden bruscamente los carriles adyacentes

y/o se detiene repentinamente, ocasionando daños a sus vehículos como son:

pinchaduras de llantas, daño en la suspensión de sus unidades, así como

también, accidentes fatales.

En resumen, el resultado de la falta de mantenimiento a las vialidades es:

inseguridad, improductividad, incomodidad de los habitantes y el daño al parque

vehicular, que se traduce en un costo importante para la productividad y para la

Ciudad, todo ello aunado a la protesta generalizada de la ciudadanía.

En virtud de esta demanda el Gobierno del Distrito Federal dio mantenimiento al

Eje 1 Norte tramo del Eje Central a Congreso de la Unión, mediante el fresado y

reencarpetado de la superficie de rodamiento. Con estos trabajos la superficie fue

nivelada para que en temporada de lluvias el agua escurra hacia los accesorios de

la red de alcantarillado y este sistema de captación realice un desalojo eficiente

evitando encharcamientos.

2.- DEFINICIÓN

De acuerdo a las Normas de Construcción del Distrito Federal el reencarpetado o

repavimentación son las operaciones para reponer totalmente la estructura del

pavimento en aquellas zonas que presentan fallas o daños por desgaste,

intemperismo y otras causas, hasta dejarlo en las mismas condiciones de origen.

3.- OBJETIVO

El objetivo de la ejecución de los trabajos de fresado y reencarpetado es, mejorar

el servicio de las vialidades primarias, para conservarlas en óptimas condiciones

de operación a través del mantenimiento a la infraestructura existente. El

mantenimiento a la superficie de rodamiento a través de los trabajos de fresado y

reencarpetado en vías primarias de la Ciudad de México es parte fundamental en

el objetivo del mantenimiento a la infraestructura vial.

4.- PERIODO DE EJECUCIÓN

Periodo de ejecución.- 35 día naturales.

5.- ESTRUCTURA OPERATIVA

50

Para lo cual se conformará los frentes de trabajo, mismos que serán distribuidos

en base a las necesidades de la Dependencia. Los trabajos serán nocturnos

considerando el inicio de labores a las 22:00 hrs. y hasta las 5:00 hrs. del día

siguiente.

6.- RELACIÓN DE ACTIVIDADES

Previo al inicio de cada jornada supervisión externa verifica el buen

funcionamiento de los equipos, el cumplimiento del pedido de la mezcla, el buen

estado de los elementos de confinamiento y señalización. La supervisión externa

verifica el cierre a la vialidad y los desvíos.

7.- GENERALIDADES DE LOS TRABAJOS

Condiciones de Operación.

La Constructora en coordinación con la Supervisión Externa, establecerán la

ubicación de puntos de reunión para inicio de la jornada de trabajo, y se le

mantendrá informado oportunamente al Área operativa. Los puntos de reunión

deberán ser ubicados lo más cercano posible al área de trabajo, para no

entorpecer el tránsito vehicular y realizar adecuadamente la colocación del

señalamiento previo al inicio de los trabajos.

Una vez que la supervisión verifica la seguridad de la obra, el contratista da inicio

a los trabajos, que consisten en lo siguiente:

51

V.2 Programa de Obra.

52

V.3 Procedimiento Constructivo.

V.3.1 Corte con sierra.

Colocación de elementos de confinamiento para delimitar la zona de trabajo.

Corte con sierra en carpeta asfáltica, con profundidad de 2.5 a 7.5 cm.

V.3.2 Fresado.

Fresado de 7.5 cm. de la carpeta existente. La carga es directa del equipo al

camión y el acarreo será en Magdalena Chichicaspa, sitio indicado por la

dependencia.

La Dependencia indica donde llevarse a cabo el tiro de los desechos sólidos. Los

kilómetros subsecuentes serán medidos en conciliación supervisión externa y

contratista.

La ruta es definida por la supervisión externa; la distancia al tiro es de 37 km.

Una vez terminado los trabajos de fresado se procede con la renivelación de

brocales y rejillas como se describe a continuación:

a) Renivelación de brocal de pozo de visita de foto de 60 cm. de diámetro y peso

de 165 kg. incluye: corte perimetral con cortadora de piso en área perimetral de

brocal.

Los equipos para el traslado de la señalización deberán contar con torretas y

señalamientos de protección; el personal con cascos, chalecos y cintas

reflejantes; las pruebas de laboratorio necesarias según normatividad vigente;

b) Renivelación de rejillas de piso, con corte de carpeta asfáltica existente,

demolición, colocación de elemento prefabricado de concreto armado,

limpieza. Estos trabajos deberán realizarse antes de la colocación de la

carpeta asfáltica BBTM 0/10 de 7.5 cm. de espesor.

V.3.3 Barrido Mecánico.

Barrido mecánico previo al riego de liga, en zonas de renivelación.

53

V.3.4 Riego de Liga

Riego de liga con emulsión asfáltica RR-2K, a razón de 1.00 litro por metro

cuadrado, suministrado por el contratista. En zona de renivelación.

Cuando se pretenda tender una carpeta asfáltica nueva sobre un pavimento

asfáltico, se tomarán las siguientes precauciones:

Cuando se utilice un producto químico asfáltico como riego de liga, debe tomarse

en cuenta lo siguiente:

1. La superficie a la que se le va a aplicar el riego de liga, no debe tener exceso de

humedad, material contaminante, ni material suelto. El riego debe aplicarse con

una petrolizadora y la temperatura de aplicación podrá variar de 20°C a 40°C.

2. La mezcla asfáltica debe tenderse después de 30 minutos de haberse aplicado

el riego de liga. Si en caso de fuerza mayor el tiempo de exposición tuviera que

prolongarse más de lo permitido, se tomarán las medidas que correspondan,

pudiendo tener que repetir el riego.

V.3.5 Tendido y Compactación de Carpeta Asfáltica.

Colocación de concreto asfáltico templado para nivelación de vialidad. Mezcla

asfáltica templada suministrada por el contratista y compactado al 95% de su

DTM. La compactación se realizará con un compactador de rodillo liso vibratorio

con sistema de lubricación en buen estado, y se deberá cerrar con compactador

neumático.

Colocación de concreto asfáltico de 7.5 cm. de espesor, compactado al 95% de su

DTM. Mezcla asfáltica modificada BBTM 0/10. El tendido de la mezcla asfáltica se

realizará en continuo inmediatamente después de la aplicación de riesgo de liga

con emulsión modificada, utilizando una pavimentadora con plancha vibratoria y

riego sincronizado. La compactación de la mezcla será con un compactador de

rodillo liso sin vibración con su sistema de lubricación en buen estado, y se deberá

cerrar con compactador neumático.

Respecto de las carpetas asfálticas.

a. Posteriormente a la colocación del riego de liga, se tenderá la mezcla con una

máquina adecuada en un espesor suelto tal que una vez compactado permita

obtener el espesor de proyecto; La velocidad de la máquina tendedora del material

de carpeta deberá ser la permitida por sus especificaciones de funcionamiento, sin

54

embargo se cuidará de no utilizar aquellas que no permitan lograr una de por lo

menos dos kilómetros por hora, observándose además lo siguiente:

1. Para obtener los espesores de carpeta asfáltica compacta, deberán colocarse

capas de material suelto con un espesor igual al producto de: el espesor de

proyecto por un factor de abundamiento de 1.3.

2. La temperatura del medio ambiente no deberá ser importante para el caso de

productos diseñados expresamente para este efecto; en todo caso deberá

atenderse lo que a este respecto se tenga previsto en el capítulo de requisitos de

calidad del material correspondiente expuesto en el libro 4 de estas normas.

3. La compactación de la capa suelta de carpeta asfáltica, se realizará

longitudinalmente, traslapando las franjas de compactación lo que resulte

necesario para obtener una superficie lisa, debiendo iniciar el proceso en las

guarniciones hacia el centro del arroyo en el caso de vialidad urbana o del extremo

al centro del eje de la vía en formación en el caso de vialidad sub urbana; en el

caso de vialidad con pendiente, se iniciará de la parte baja hacia la alta.

4. El grado de compactación deberá ser como mínimo, el especificado en el

proyecto o el indicado en la orden de trabajo, no aceptándose uno menor a 90%

de la densidad teórica máxima de la mezcla.

5. Las juntas tanto longitudinales como transversales, deberán hacerse de tal

manera que queden debidamente ligadas y selladas. Las aristas de las superficies

colocadas con anterioridad, deberán cortarse verticalmente y en todo su espesor,

aplicando una película con asfalto tal que permita la colocación de la carpeta

contigua y lograr el objetivo, atendiendo en todos los casos a lo especificado en el

proyecto

6. La carpeta asfáltica terminada, deberá cumplir con las especificaciones

en cuanto a:

Sección

Pendiente

Nivel de superficie, en la que no se aceptarán depresiones o crestas mayores a

cinco milímetros, medidas con una regla con longitud de tres metros, que se

colocará en la dirección del eje de la vía y transversalmente a ella. En caso de

deficiencia respecto de esta tolerancia, el contratista se obliga a la corrección por

su cuenta.

Limpieza general del área reparada.

Liberación de la zona de trabajo, retiro de elementos de confinamiento.

55

V.3.6 Reporte de actividades.

Las actividades sobresalientes diarias realizadas se registrarán en la Bitácora

Electrónica de Obra

Pública (BEOP), previo acuerdo con la Dependencia en la ejecución de los

trabajos. Anexando el reporte diario de actividades.

En el reporte diario de actividades solo se registrará el volumen de los trabajos

ejecutados, identificando con un croquis la superficie y ubicación de las zonas

reparadas.

En caso de existir inconformidad en lo asentado en la bitácora o en el reporte

diario de actividades, se indicará el día siguiente y por escrito las causa de la

misma. En caso necesario se fijará la fecha para celebrar una junta de aclaración

con la Dependencia y el contratante de obra.

xx

Conclusiones.

Una adecuada conservación de pavimentos requiere de personal

debidamente capacitado.

Es necesario inspeccionar los pavimentos frecuente y minuciosamente,

para que los recursos destinados a mantenimiento se aprovechen de forma

eficiente

Una vez determinada la necesidad de hacer reparaciones, se deben

atender de inmediato, ya que los pavimentos continúan deteriorándose,

poniendo en riesgo a los usuarios.

Determinar primero la causa que produjo el daño en el pavimento, para

realizar una reparación correcta, evitando así posibles recurrencias.

El mantenimiento oportuno y frecuente permitirá conservar la inversión y

mantener el pavimento en óptimas condiciones de servicio al público en

general.

La conservación de vialidades ocupa un lugar muy importante entre las

preocupaciones de los responsables de la infraestructura vial. Los usuarios

demandan que éstas les permitan desplazamientos rápidos, cómodos,

económicos y seguros. EI buen estado de la infraestructura vial resulta vital

para la eficiencia del transporte, el cual tiene una influencia preponderante

en el estado general de la economía de la Ciudad de México.

“La rugosidad de un camino se ha convertido en uno de los factores que

influyen de manera directa en los costos de operación de los vehículos, por

ello fue necesario contar con una escala que permitiera correlacionar los

valores dados por los diversos equipos existentes en el mundo para

medición de rugosidad, por lo que se estableció el Índice Internacional de

Rugosidad”.

xxi

Recomendaciones

Es importante evaluar la condición superficial del pavimento mediante el

monitoreo periódico y permanente de la red vial de la Ciudad de México. Se

recomienda que sea de manera anual.

Es necesario contar con parámetros de alerta para identificar tramos que

requieren un mantenimiento urgente y los que se encuentran en

condiciones adecuadas de servicio.

Hacer mantenimiento o conservación de pavimentos es más económico

que repararlos, además de ahorrar millones de pesos, es posible ofrecer un

mejor servicio y confort a los conductores.

En nuestro país es necesario implantar el Índice Internacional de Rugosidad

para una mejor evaluación del estado superficial de los pavimentos.

Conviene dejar de evaluar subjetivamente las carreteras con el Índice de

Servicio Actual en nuestro país se cuenta con el equipo automatizado

necesario para obtener el Índice Internacional de Rugosidad.

xxii

Bibliografía.

Carreteras, calles y aeropistas, Raúl Valle Rodas, Ed. Ateneo

Estructuras de las vías terrestres, Fernando Olivera Bustamante, Ed.

CECSA

Norma N CMT 4 05 001/06 LIBRO CMT Características de los materiales,

Parte 4 Materiales para pavimentos, titulo 05 Materiales asfálticos, aditivos

y mezclas; capítulo 001. Calidad de Materiales asfálticos.

SCT IMT ISSN 0188-7297 Sistema de evaluación de pavimentos Versión

2.0 (Publicación Técnica No. 245 2004)

SCT IMT ISSN 0188-7297 Índice Internacional de Rugosidad en la red

carretera de México (Publicación Técnica No. 108 1998)

SCT Normas para muestreo y pruebas de los materiales, equipos y

sistemas. Parte 6.01 Carreteras y aeropistas, titulo 6.01.03 Pavimentos (II)

tomo 2. 1991 (Capítulo 6.01.03.012 Mezclas Asfálticas.

SCT IMT ISSN 0188-7297 Mecánica de materiales para pavimentos

(Publicación Técnica No. 197 2012)

Normas de Construcción de la Administración Pública del Distrito Federal. o Libro 3 tomo I. Construcción e Instalaciones. Obra civil en

Urbanización, parte 01 Obra Civil sección 01 Urbanización: 3.01.01.011 Acarreo de materiales en vehículo. 3.01.01.017 Carpeta de concreto asfáltico y riegos asfálticos. 3.01.01.039 Demolición y desmantelamiento de mobiliario y equipo

urbano.

o Libro 4 tomo I Calidad de los Materiales para Obra Civil. Materiales Básicos, parte 01 Obra civil Sección 01 Materiales básicos Capítulo 007 Materiales pétreos para carpetas y mezclas asfálticas Capítulo 008 Materiales asfálticos

ANEXOS

ANEXO A

ANEXO B

ANEXO C

GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL

SECRETARÍA DE OBRAS Y SERVICIOS

DIRECCIÓN GENERAL DE PROYECTOS ESPECIALES

Licitación Pública Nacional No. LO-909005999-N30-2014

OBRA: TRABAJOS DE MANTENIMIENTO A TRAVÉS DE FRESADO Y REENCARPETADO, CON

MEZCLA ASFÁLTICA TEMPLADA EN VIALIDADES PRIMARIAS DE LAS DELEGACIONES:

CUAUHTÉMOC Y VENUSTIANO CARRANZA EN LA CIUDAD DE MÉXICO.

Clave 9

UNIDAD: lto

CANTIDAD: 46,860.00

PRECIO UNITARIO: $12.41

TOTAL: $581,532.60

CLAVE UNIDAD CANTIDAD

COSTO

UNITARIO TOTAL

Materiales

A2AIC LTO 1.030000 $8.45 $8.70

Total de Materiales $8.70

Equipo

H LPS3 HR 0.002854 $430.92 $1.23

Total de Equipo $1.23

$9.93

$0.45

$0.46

$10.84

$0.07

$10.91

$1.00

$11.91

$0.48

$0.02

$12.41

** DOCE PESOS 41/100 M.N.**

DOCUMENTO N. 20.2 ANÁLISIS E INTEGRACIÓN DEL PRECIO UNITARIO

DESCRIPCIÓN

Riesgo de liga con emulsión asfáltica RR-2K, incluye:acarreo libre al primer kilómetro. NORMA DE

CONSTRUCCIÓN G. D.F.3.01.01.017

DESCRIPCIÓN

Costo Directo

Indirectos Of. Central (4.50 %)

Indirectos de Campo (4.61 %)

Subtotal

PETROLIZADORA DE 8000 LTS. DE CAPACIDAD MONTADA

SOBRE CAMIÓN CHEVROLET KODIAK, MOTOR CATERPILLAR

268 HP, 199.93 KW, MCA. SEAMAN GUNNISON, MOD. 2000-SR

EMULSIÓN ASFÁLTICA RR-2K

Cargos Adicionales (4.00 %)

3 % Sobre Nómina a C.D. (0.21 %)

Precio Unitario

Financiamiento (0.62 %)

Subtotal

Utilidad (9.17 %)

Subtotal

GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL

SECRETARÍA DE OBRAS Y SERVICIOS

DIRECCIÓN GENERAL DE PROYECTOS ESPECIALES

Licitación Pública Nacional No. LO-909005999-N30-2014

OBRA: TRABAJOS DE MANTENIMIENTO A TRAVÉS DE FRESADO Y REENCARPETADO, CON

MEZCLA ASFÁLTICA TEMPLADA EN VIALIDADES PRIMARIAS DE LAS DELEGACIONES:

CUAUHTÉMOC Y VENUSTIANO CARRANZA EN LA CIUDAD DE MÉXICO.

Clave 1 1

UNIDAD: m2

CANTIDAD: 46,860.00

PRECIO UNITARIO: $256.86

TOTAL: 12'036,459.60

CLAVE UNIDAD CANTIDAD

COSTO

UNITARIO TOTAL

Materiales

A2A2A M3 0.175000 $1,062.00 $185.85

A1AA1 M3 0.012870 $63.63 $1.10

Total de Materiales $186.95

Mano de Obra

R01 JOR 0.011081 $417.85 $4.63

C01 JOR 0.001181 $597.91 $0.71

Total de Mano de Obra $5.34

Equipo

%MO1 (%) MO 0.030000 $5.34 $0.16

%MO2 (%) MO 0.020000 $5.34 $0.11

H EQUI-PAVI HR 0.004827 $920.61 $4.44

H MAQ-PAVI HR 0.003946 $460.98 $1.82

H MAQ-PAVI HR 0.007444 $323.27 $2.41

H MAQ-PAVI HR 0.006733 $118.30 $0.80

H V3F3 HR 0.006766 $333.27 $2.25

H V4V3 HR 0.002091 $366.69 $0.77

H A5DRT HR 0.006957 $97.52 $0.68

Total de Equipo $13.44

$205.73

$9.26

$9.48

$224.47

$1.39

$225.86

$20.71

$246.57

$9.86

$0.43

Precio Unitario $256.86

** DOSCIENTOS CINCUENTA Y SEIS PESOS 86/100 M.N.**

DOCUMENTO N. 20.2 ANÁLISIS E INTEGRACIÓN DEL PRECIO UNITARIO

DESCRIPCIÓN

Carpeta de concreto asfáltico templado con agregado de 19 mm (3/4') de diámetro, de 7.5 cm. de espesor

compactado al 90 % de su densidad teórica máxima con carga y acarreo al primer kilómetro. ALCANCE 07

DESCRIPCIÓN

RATRILLERO

CABO DE OFICIOS

HERRAMIENTA MENOR

EQUIPO DE SEGURIDAD

CONCRETO ASFÁLTICO

AGUA PARA CONSTRUCCIÓN

Subtotal

CAMIÓN DE VOLTEO DE 10 TON. (7 M3) DE CAPACIDAD, 225

HP,167.85 KW,MCA INTERNATIONAL MOD. T-444E

CAMIÓN PIPA PARA AGUA DE 8,000 LTS. DE CAPACIDAD, 190

HP, 141.71 KW, MCA. INTERNATIONAL, MOD. DT466

PAVIMETADORA DE 2.44 M. DE LONGITUD 110 HP. 82.06 KW.

COMPACTADOR NEUMÁTICO HAMM H-090

VIBROCOMPACTADOR HAMM GRM-15 GDF

MINICOMPACTADOR MANUAL PR-8

Cargos Adicionales (4.00 %)

3 % Sobre Nómina a C.D. (0.21 %)

ESTACIÓN TOTAL PARA TOPOGRAFÍA MCA, NIKON, MOD.

DTM32 (INCLUYE OPERADOR)

Financiamiento (0.62 %)

Subtotal

Utilidad (9.17 %)

Subtotal

Costo Directo

Indirectos Of. Central (4.50 %)

Indirectos de Campo (4.61 %)

VISTA DEL EJE 1 NORTE TRAMO PASEO DE LA REFORMA A CONGRESO DE

LA UNIÓN

VISTA DEL EJE 1 NORTE ESQ. PASEO DE LA REFORMA

VISTA DEL EJE 1 NORTE ESQ. CONGRESO DE LA UNIÓN

ANEXO C

ALBUM FOTOGRÁFICO

CONFINAMIENTO

BARRIDO

FRESADO

RIEGO DE LIGA

TENDIDO DE MEZCLA

COMPACTACIÓN

TRABAJOS TERMINADOS