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MANUAL DE MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN FINAL...
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CARLOS PUENTES VASQUEZ
PAVIMENTACIÓN EN CONCRETO HIDRÁULICO VÍAS URBANIZACIÓN BELLAVISTA – ARBELAEZ, CUNDINAMARCA
MANUAL DE MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN
MANUAL DE MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN PAVIMENTACIÓN EN CONCRETO HIDRÁULICO DE LAS VÍAS URBANAS 1 A ENTRE MANZANAS A Y B, LA VIA PRINCIPAL B, ENTRE LAS MANZANAS B Y C DE LA URBANIZACION BELLAVISTA, MUNICIPIO DE ARBELÁEZ – CUNDINAMARCA
01 DE ABRIL DE 2017, ARBELÁEZ – CUNDINAMARCA
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TABLA DE CONTENIDO PÁG. 1.
INTRODUCCIÓN INTROD UCCIÓN ........................................................................................................................ 6
2.
ASPECTOS GENERALES DEL MANTENIMIENTO MANTENIMIEN TO VIAL ....................................................... 6 2.1. Tipos de Mantenimientos......................................................................................................... 7 2.2. ETAPAS DEL DETERIORO DE UN PAVIMENTO ................................................................ 7
3.
CARACTERISTICAS CARACTER ISTICAS FISICAS FISICA S A MANTENER EN LAS VÍAS.................................................. 9
4.
ELEMENTOS DE LA VÍA QUE REQUIEREN ATENCIÓN Y MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO ...... ............ ............ ........ 9
5.
AUSCULTACIÓN AUSCULTAC IÓN ........................................................................................................................ 9
6.
DAÑOS EN LOS PAVIMENTOS PAVIMEN TOS RÍGIDOS RÍGIDO S ............................................................................. 11 6.1.
DEFICIENCIA DEFICIENC IA DEL SELLADO ......................................................................................... 11
6.2. JUNTAS DESPORTILLADAS ............................................................................................... 13 6.3.
SEPARACIÓN DE JUNTA LONGITUDINAL LONGITU DINAL (SJ) ........................................................... 14
6.4. DESINTEGRACIÒN (DI) ....................................................................................................... 15
7.
6.5.
BACHES (BCH) ................................................................................................................ 16
6.6.
TEXTURA INADECUADA INADECU ADA (TI) ......................................................................................... 17
6.7.
LEVANTAMIENTO LEVANTAMIEN TO LOCALIZADO LOCALIZAD O (LE) ........................................................................... 18
6.8.
PARCHES DETERIORADOS DETERIOR ADOS .......................................................................................... 20
6.9.
GRIETA DE ESQUINA ..................................................................................................... 21
6.10.
GRIETA LONGITUDINAL LONGITU DINAL ............................................................................................ 22
6.11.
GRIETA TRANSVERSAL....................................................................... TRANSV ERSAL............................................................................................. ...................... 24
6.12.
FISURAMIENTO POR RETRACCIÓN RETRACC IÓN (TIPO DE MALLA) (FR) ................................ 25
6.13.
PRESENCIA O EMANACIÓN DE FINOS (BOMBEO) (PE) ....................................... 26
REPARACIÓN DE DAÑOS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS RÍGID OS ...................................................... 28
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7.1.
REPARACIÓN REPARACIÓ N EN PROFUNDIDAD PROFUN DIDAD PARCIAL ............................................................... 28
7.2.
REPARACIÓN REPARACIÓ N DEL ESPESOR TOTAL DE LA LOSA ................................................... 29
7.3.
REEMPLAZO DE LOSAS ................................................................................................ 31
7.4.
SUBSELLADO .................................................................................................................. 32
7.5.
RESTAURACIÓN RESTAURAC IÓN DE LA TRANSFERENCIA TRANSFERE NCIA DE CARGA ............................................. 33
7.6.
RESELLADO DE JUNTAS ............................................................................................... 34
7.7.
RANURADO RANUR ADO...................................................................................................................... 35
7.8.
SOBRECAPA ASFÁLTICA ASFÁLTIC A .............................................................................................. 36
RECONSTRUCCIÓN RECONST RUCCIÓN TOTAL DEL PAVIMENTO ................................................................... 38
CONCLUSIONES CONCLU SIONES .............................................................................................................................. 40
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LISTADO DE ILUSTRACIONES PÁG. Ilustración 1. Etapas de deterioro de un pavimento .......................................................................... 8 Ilustración 2. Acciones de mantenimiento .......................................................................................... 8 Ilustración 3. Esquema de auscultación ........................................................................................... 10 Ilustración 4. Deficiencia del sellado ................................................................................................ 11 Ilustración 5. Juntas desportilladas .................................................................................................. 13 Ilustración 6. Separación de la junta longitudinal ............................................................................ 14 Ilustración Ilustrac ión 7. Desintegración Desinte gración ............................................................................................................. 15 Ilustración 8. Baches ......................................................................................................................... 16 Ilustración 9. Textura inadecuada..................................................................................................... 17 Ilustración 10. Levantamiento localizado ......................................................................................... 19 Ilustración 11. Parches deteriorados ................................................................................................ 20 Ilustración 12. Grieta de Esquina...................................................................................................... 21 Ilustración 13. Grieta Longitudinal .................................................................................................... 22 Ilustración 14. Grieta transversal ...................................................................................................... 24 Ilustración 15. Fisuramiento por retracción ...................................................................................... 25 Ilustración 16. Presencia o emanación de finos .............................................................................. 26 Ilustración 17 Reparación en Profundidad Parcial ........................................................................... 28 Ilustración 18. Vista Planta - Perfil .................................................................................................... 28 Ilustración Ilustrac ión 19. Remoción del área por reparar r eparar ................................................................................ 29 Ilustración 20. Reparación de las caras Aserradas ......................................................................... 30 Ilustración 21. reparación del espesor total de la losa .................................................................... 30 Ilustración 22. Reparación de la Losa .............................................................................................. 31 Ilustración 23. SUBSELLADO........................................................................................................... 33 Ilustración 24. restauración de la transferencia de carga ................................................................ 34 Ilustración 25 resellado de juntas ..................................................................................................... 34 Ilustración 26. Ranurado ................................................................................................................... 35 Ilustración 27. sobrecapa asfáltica ................................................................................................... 36 Ilustración 28 Colocación sobres lasa juntas ................................................................................... 37 Ilustración 29. reconstrucción total del pavimento .......................................................................... 38
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TABLA DE ILUSTRACIONES PÁG. Tabla 1. Tipos de daños de la superficie de un pavimento rígido................................................... 11 Tabla 2. Valores mínimos admisibles del coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo británico ............................................................................................................................... 16 Tabla 3. Valores mínimos admisibles del coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo británico ............................................................................................................................... 18 Tabla 4. Tipos de daños de la estructura de un pavimento rígido .................................................. 21 Tabla 5 rangos típicos de vidas de servicio para tratamientos ....................................................... 39
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1. INTRODUCCIÓN Se presenta el Manual de Mantenimiento y conservación de las vías intervenidas mediante el contrato OP – 010 de 2015 cuyo objeto fue “PAVIMENTACION EN CONCRETO HIDRAULICO DE LAS VIAS URBANAS 1 A ENTRE MANZANAS A Y B, LA VIA PRINCIPAL B, ENTRE LAS MANZANAS B Y C DE LA URBANIZACION BELLAVISTA, MUNICIPIO DE ARBELÁEZ – CUNDINAMARCA”, trabajos realizados en concreto hidráulico de acuerdo a diseños entregados por Municipio de Arbeláez Cundinamarca. Inicialmente se hace una descripción de aspectos generales del mantenimiento vial, su importancia para preservar las condiciones iníciales del pavimento y algunas causas de los deterioros estructurales y funcionales que afectan la adecuada transitabilidad de una vía. Posteriormente se analiza de forma básica, los tipos de mantenimientos así como algunas actividades típicas de ellos. Se hace mención a un sistema de auscultación, entre los muchos que existen, y se calcula un índice de deterioro. Adicionalmente, en el presente manual se muestran las actividades más típicas a realizar en el mantenimiento de pavimento con losas de concreto hidráulico y otras actividades rutinarias de mantenimiento que se deben hacer indistintamente en cualquier tipo de vía. Se debe resaltar que la ejecución del mantenimiento rutinario y periódico, es la clave para que la vida útil del pavimento sea según lo diseñado y que se evite el deterioro prematuro de la estructura, ya que hay situaciones medioambientales y de cargas, que influyen directamente en el deterioro del pavimento y que están por fuera de cualquier control tanto en el diseño como en la construcción de las obras. 2. ASPECTOS GENERALES DEL MANTENIMIENTO VIAL La Conservación vial puede definirse como el conjunto de actividades de obras de ingeniería vial, que requieren realizarse de forma inmediata cada vez que se detecta un deterioro del camino, y que debe ser subsanado en el mínimo tiempo de ejecución desde el momento en que es detectado1. En la práctica lo que se busca es preservar el capital ya invertido en la vía y evitar su deterioro físico prematuro. El elemento principal de una obra vial es estar en buen estado. El mantenimiento es sin duda primordial en el buen funcionamiento de una carretera, ya que solo realizando continuamente una serie de actividades en pro de la conservación vial, se puede garantizar la preservación de la carretera y alcanzar o superar la vida útil de diseño. Los deterioros producto del aumento en la circulación de vehículos, aunados a los daños ocasionados por factores climáticos, geotécnicos, aspectos constructivos y demás factores influyentes, hacen indispensables los trabajos de mantenimiento vial preventivos y correctivos para garantizar o superar la vida útil de diseño de las carreteras. 1
Ministerio de Transporte y Comunicaciones. Manual de Carreteras, Conservación Vial. Dirección General de Caminos y Ferrocarriles. Perú, 2013.
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2.1. Tipos de Mantenimientos El mantenimiento de carreteras se divide en dos grandes áreas que son: Mantenimiento rutinario: Es el conjunto de actividades que se realizan en las vías con carácter permanente para conservar sus niveles de ser servicio. Estas actividades pueden ser manuales o mecánicas y están referidas principalmente a labores de limpieza, bacheo, perfilado, roce, eliminación de derrumbes de pequeña magnitud; así como limpieza o reparación de señales y/o elementos de seguridad, limpieza o reparación de juntas de dilatación, elementos de apoyo, pintura de elementos específicos de puentes y drenaje en la superestructura y subestructura de los puentes. Mantenimiento periódico: Es el conjunto de actividades, programables cada cierto periodo, que se realizan en las vías para recuperar sus condiciones de servicio estas actividades pueden ser manuales o mecánicas y están referidas principalmente a: i) reposición de capas de rodadura, colocación de capas nivelantes y sello, ii) reparación o reconstrucción puntual de capas inferiores del pavimento, iii) reparación o reconstrucción puntual de túneles, muros, obras de drenaje, iv) reposición o instalación de elementos de seguridad vial y señalización, v) reparación o reconstrucción puntual de la plataforma de carretera y vi) reparación o reconstrucción puntual de los componentes de los puentes tanto de la superestructura como de la subestructura y pintado general del puente 2. 2.2. ETAPAS DEL DETERIORO DE UN PAVIMENTO En términos generales el mantenimiento Vial es vital para que el pavimento no se deteriore en forma prematura y se pierda la inversión, así como los beneficios de transitabilidad, confort y seguridad para los usuarios debido a que El deterioro de un pavimento es un proceso que tiene diferentes etapas, desde una etapa inicial, con un deterioro lento y poco visible, pasando luego por una etapa crítica donde su estado deja de ser bueno, para luego deteriorarse rápidamente, al punto de la descomposición total. La Ilustración 1 muestra el comportamiento, en términos de serviciabilidad de una vía con mantenimiento y otra sin las acciones tendiente a conserva su nivel de servicio:
2
Ibíd.
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Ilustración 1. Etapas de deterioro de un pavimento
En la Ilustración 2 se observa la clara diferencia entre realizar en forma oportuna las labores de mantenimiento preventivo, que van encaminada a evitar que se dañe el pavimento con el mantenimiento reactivo o aquel de reparar lo dañado. Ilustración 2. Acciones de mantenimiento
Para programar las intervenciones de mantenimiento a ejecutar en un determinado tramo o sector de una carretera específica, la recolección de información debe cubrir la longitud total de los sectores o tramos donde se pretende realizar los trabajos. Los antecedentes recogidos se procesan en oficina, sin requerir de ninguna fase intermedia. Los tipos de deterioros detectados conjuntamente con los grados de severidad que presentan los mismos, definen los trabajos de mantenimiento que corresponde ejecutar, en tanto que las mediciones realizadas, agrupadas y sumadas por tipo de trabajo de mantenimiento, entregan las cantidades de obras.
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3. CARACTERISTICAS FISICAS A MANTENER EN LAS VÍAS Las principales características físicas que se deben mantener en una vía para garantizar condiciones satisfactorias al tránsito vehicular son la capacidad de soporte y la regularidad superficial. La capacidad de soporte se refiere la resistencia estructural de la vía para resistir las cargas vehiculares que circulan repetidamente por ella. Con tal propósito es necesario utilizar material granular con partículas duras, resistentes a la abrasión, durables, sin partículas planas, blandas o desintegrables y sin materia orgánica, terrones de arcilla u otras sustancias perjudiciales. Estás características se definen mediante especificaciones técnicas. La regularidad superficial se refiere a las condiciones físicas de la superficie por donde circulan los vehículos en cuanto a la rugosidad, las deformaciones, la textura, estado y la limpieza. Al respecto, es de resaltar que defectos como baches, ondulaciones, encalaminados, ahuellamientos, piedras sueltas u obstáculos en la plataforma, entre otros, afectan drásticamente la comodidad, la seguridad y la economía de los usuarios. Esta característica de la regularidad superficial se determina mediante el Índice de Rugosidad Internacional- IRI. Las anteriores consideraciones conllevan a utilizar materiales seleccionados y compactados debidamente para que proporcionen las condiciones de soporte y de circulación requeridas. 4. ELEMENTOS DE LA VÍA QUE REQUIEREN ATENCIÓN Y MANTENIMIENTO Los principales elementos que constituyen una vía y que se deben permanentemente inspeccionar y mantener para conservar su buen estado, son los siguientes:
La plataforma Las obras de drenaje y subdrenaje El derecho de vía Las obras de arte La señalización y los elementos de seguridad vial
En nuestra vía hay que tener en cuenta se debe tener en cuenta las siguientes indicaciones. 5. AUSCULTACIÓN Antes de iniciar cualquier labor de mantenimiento es necesario tener un registro de los daños y sus posibles causas, es decir realizar una auscultación del pavimento. Un procedimiento de auscultación visual se efectúa a partir de un muestreo estadístico sistemático cada 25 metros y debe abarcar la totalidad de las losas ubicadas a lo ancho de la sección transversal frente a la marca del balizado. En el caso de coincidir dicha marca con una juntura transversal se debe muestrear la losa inmediatamente anterior. En la figura 3 que se presenta en la siguiente página, se indica el procedimiento a seguir para ciertos casos especiales.
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Para cada una de las muestras seleccionadas de acuerdo al procedimiento indicado, deberá registrarse el número de losas auscultadas y sus dimensiones (largo y ancho promedio). El balizado consiste en referenciar con marca o no la losa o anden cada 25 m. En la siguiente ilustración se presentan casos para la realización de auscultación: Ilustración 3. Esquema de auscultación
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6. DAÑOS EN LOS PAVIMENTOS RÍGIDOS En la siguiente tabla se presentan los tipos de daños encontrados en la superficie de un pavimento rígido, su descripción y el código asignado para cada uno de los daños. Tabla 1. Tipos de daños de la superficie de un pavimento rígido
Tipo de Daño
Descripción Código Diferencias del sellado DS Daño en juntas Juntas desportilladas DP Separación de la junta longitudinal SJ Desintegración DI Baches BCH Daños en la losa Textura inadecuada TI Levantamiento localizado LE Parches deteriorados PCH Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte A continuación, se describen los diferentes tipos de daños de la superficie: 6.1.
DEFICIENCIA DEL SELLADO
DESCRIPCIÓN Deterioro del sello de las juntas. Permite la incrustación de materiales incompresibles (piedras, arenas, etc.) y/o la infiltración de una cantidad considerable de agua superficial. Se considera como deficiencia del sellado cualquiera de los siguientes defectos: endurecimiento del sello, desprendimiento del sello de una o ambas paredes, fluencia del sellante fuera de la caja, carencia total del sello, incrustaciones de material extraño y crecimiento de vegetación. Ilustración 4. Deficiencia del sellado
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte
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POSIBLES CAUSAS Las causas del deterioro de cada tipo de deficiencia son: -
Endurecimiento. Producto de mala calidad y/o envejecimiento del mismo.
-
Desprendimiento del sellante de las paredes de la junta . Producto de mala calidad, sello mal colocado, caja mal diseñada, adherencia de polvo en las paredes de las juntas.
-
Fluencia del sellante fuera de la caja. Exceso de sello, producto de mala de calidad, procedimiento de colocación deficiente, producto equivocado para el clima del proyecto.
-
Carencia. Producto de mala calidad y/o procedimiento de colocación deficiente.
-
Incrustaciones de materias incompresibles. Bermas no pavimentadas, caída de material de los vehículos que circulan por la vía.
NIVEL DE SEVERIDAD La severidad del daño puede ser: -
Bajo: el material de sello se encuentra, en general, en buena condición en toda la sección evaluada; se pueden presentar en cantidad reducida algunos de los defectos arriba indicados, pero no existe riesgo de infiltración de material incompresible.
-
Medio: el material de sello se encuentra en general en condición regular, en toda la sección o muestra; uno o más defectos de la relación arriba indicados ocurren en grado moderado; el material de sello necesita ser reemplazado en un período de dos años.
-
Alto: el material de sello se encuentra en general en condición pobre, o bien no existe; en toda la sección o muestra, uno o más defectos de la relación arriba indicada ocurre con grado de severidad alto. Las juntas requieren ser selladas o reselladas a la brevedad.
MEDICIÓN Las deficiencias del material de sello no se cuantifican losa por losa. La cuantificación se refiere a la condición del sello en toda el área. INTERVENCIÓN RECOMENDADA En todos los niveles de severidad, sello de juntas en pavimentos rígidos.
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6.2. JUNTAS DESPORTILLADAS DESCRIPCIÓN Desintegración de las aristas de una junta, longitudinal o transversal o una grieta, con pérdida de trozos que puede afectar hasta 500 mm dentro de la losa. Ilustración 5. Juntas desportilladas
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte POSIBLES CAUSAS -
Debilitamiento de los bordes de la junta debido a un vibrado excesivo u otro defecto de construcción. Penetración de partículas incompresibles dentro de la caja de una junta de una grieta activa.
SEVERIDAD -
Baja: ancho de desportillamiento menor a 50 mm medido desde el centro de la junta o grieta transversal, con pérdida o no de material.
-
Media: ancho de desportillamiento entre 50 mm y 150 mm, medido desde el centro de la junta o grieta y con pérdida de material.
-
Alta: ancho de desportillamiento mayor a 150 mm, medido desde el centro de la junta o grieta transversal y con pérdida de material
MEDICION Establecer para cada nivel de severidad la longitud (m) de juntas (longitudinales o transversales) y grietas que presenten desportillamientos. INTERVENCIÓN RECOMENDADA 1 de abril de 2017
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Bajo: sello de juntas en pavimentos rígidos (PP-07). Medio y alto: parcheo en pavimento de concreto (PR-13) en todo el espesor de la franja de pavimento desportillado y sello de juntas en pavimentos rígidos (PP-07). Alto: reconstrucción de la junta.
6.3. SEPARACIÓN DE JUNTA LONGITUDINAL (SJ) DESCRIPCIÓN Abertura en la junta longitudinal del pavimento mayor a 13 mm. Ilustración 6. Separación de la junta longitudinal
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte POSIBLES CAUSAS -
Ausencia de barras de acero de amarre entre carriles adyacentes. Desplazamiento lateral de las losas, debido a un asentamiento diferencial en la subrasante o en la base de apoyo. Ausencia de bermas.
NIVEL DE SEVERIDAD -
Bajo: ancho de separación menor a 13 mm y sin asentamientos perceptibles. Medio: ancho de separación entre 13 mm y 50 mm y asentamiento de la sección que no implica riesgos para la seguridad de los usuarios. Alta: ancho de separación mayor a 50 mm y/o asentamiento que implica riesgo para los usuarios.
MEDICIÓN Determinar la longitud de la junta separada con respecto a la longitud total de la junta (en todo el tramo analizado) (m).
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INTERVENCIÓN RECOMENDADA Bajo, medio y alto: Sello de juntas en pavimentos rígidos (PP-07). 6.4. DESINTEGRACIÒN (DI) DESCRIPCIÒN Desintegración progresiva de la superficie con pérdida inicial de la textura y posteriormente del mortero; deja los agregados gruesos expuestos. Ilustración 7. Desintegración
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte POSIBLES CAUSAS -
Errores en el diseño del concreto hidráulico (relativos a la dosificación y/o calidad de los materiales). Acción del tránsito cuando la superficie presenta fisuras por retracción de fraguado (tipo malla) o falta de inclusión de aire en clima frío. Curado inapropiado.
NIVEL DE SEVERIDAD El valor mínimo de resistencia al deslizamiento (coeficiente de fricción) permitido es el establecido en la Tabla 2. La medición del coeficiente de fricción se realiza mediante el uso del péndulo británico. Donde NT1, NT2 y NT3 son nivel de tránsito 1, 2 y 3; según las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INVIAS 2013 (INV – E – 792). A continuación se presentan los valores mínimos admisibles del coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo británico:
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Tabla 2. Valores mínimos admisibles del coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo británico
Artículo 500, Especificaciones INVIAS MEDICION Establecer la superficie (m 2) por losa afectada. INTERVENCIÒN RECOMENDADA -
Renivelación con sobrecarpeta con mezcla asfáltica en caliente o en frío (PP-03-PP-04). Espesor necesario para conservar el nivel transversal y longitudinal del pavimento.
6.5. BACHES (BCH) DESCRIPCIÒN Se forma al desprenderse el concreto hidráulico de la superficie. Su diámetro varía entre 25 mm y 100 mm y la profundidad del deterioro supera los 15 mm. Ilustración 8. Baches
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte
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POSIBLES CAUSAS -
Materiales deleznables (terrones de arcilla, etc.) en el interior del concreto hidráulico. Mala dosificación del concreto hidráulico. Contenido de materia orgánica presente en los componentes del concreto hidráulico. Construcción inadecuada.
NIVEL DE SEVERIDAD -
Se mide de acuerdo con el porcentaje del área afectada de cada losa. No se clasifican por niveles de severidad.
MEDICION Establecer el número de baches para cada losa y el área correspondiente a cada bache (m 2), con respecto al área total de estudio. INTERVENCIÒN RECOMENDADA Si el bache supera más del 50% de la losa, esta deberá ser reemplazada (PP-08); de lo contrario, se debe realizar un parcheo (PR-13). 6.6. TEXTURA INADECUADA (TI) DESCRIPCIÒN Carencia o pérdida de la textura superficial, necesaria para que exista una fricción adecuada entre el pavimento y los neumáticos. Ilustración 9. Textura inadecuada
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte 1 de abril de 2017
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POSIBLES CAUSAS -
Texturizado final inadecuado. Concreto hidráulico mal dosificado o mala calidad de la arena. Exceso de mortero en la superficie por segregación. Acabado superficial del concreto hidráulico deficiente.
NIVEL DE SEVERIDAD El valor mínimo de resistencia al deslizamiento (coeficiente de fricción) permitido es el establecido en la Tabla 3. La medición del coeficiente de fricción se realiza mediante el uso del péndulo británico. Donde NT1, NT2 y NT3 son niveles de tránsito 1, 2 y 3, según las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INVIAS 2013 (INV – E – 792). Tabla 3. Valores mínimos admisibles del coeficiente de resistencia al deslizamiento con el péndulo británico
Artículo 500, Especificaciones INVIAS MEDICION Localizar y medir los tramos o superficies (m 2) que presentan el daño. INTERVENCIÒN REQUERIDA Retexturizado de losas en concreto (PR-15) para cualquier cantidad de losa afectada. 6.7. LEVANTAMIENTO LOCALIZADO (LE) DESCRIPCIÒN Levantamiento de parte de la losa, localizado a ambos lados de una junta transversal o grieta. Habitualmente el concreto hidráulico afectado se quiebra en varios trozos.
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Ilustración 10. Levantamiento localizado
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte POSIBLES CAUSAS -
Variaciones térmicas cuando la longitud de las losas es excesiva y no cuenta con juntas de expansión. Colocación inadecuada de barras de transferencia de cargas, en la losa. Presencia de estrato de suelos expansivos a poca profundidad. Presencia de escombros (basura en la junta).
NIVEL DE SEVERIDAD -
Bajo: baja incidencia en la comodidad de manejo, apenas perceptible a velocidad de operación promedio. Media: moderada incidencia en la comodidad o manejo, genera incomodidad y obliga a disminuir la velocidad de circulación. Alta: el levantamiento causa un excesivo salto del vehículo generando su pérdida de control, una sustancial incomodidad y/o riesgo para la seguridad y/o daños al vehículo. Es necesario reducir drásticamente la velocidad.
MEDICIÒN Los levantamientos se miden contando y registrando separadamente según su severidad en general en términos de la cantidad existente de losas afectadas en una sección o lote, de acuerdo con las premisas siguientes: -
Levantamiento en fisura, cuenta como una losa afectada. Levantamiento en juntas, cuenta como dos losas afectadas.
INTERVENCIÒN RECOMENDADA Bajo, media y alta: reparar la franja afectada en sentido longitudinal y transversal mediante la actividad de parcheo en pavimento de concreto (PR-13).
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6.8. PARCHES DETERIORADOS DESCRIPCIÒN Área superior a 0,1 m 2 o losa completa que ha sido removida y reemplazada por un material que puede ser concreto hidráulico o mezcla asfáltica y que se encuentra deteriorada. Ilustración 11. Parches deteriorados
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte POSIBLES CAUSAS -
En parches asfálticos: capacidad estructural insuficiente del parche o errores en su colocación. Mala construcción. Insuficiente transferencia de carga en las juntas de contracción o mala construcción cuando el daño se ha reparado con losas nuevas de concreto hidráulico. En parches con concreto hidráulico de dimensiones inferiores a las de la losa existente. Retracción de fraguado del concreto hidráulico del parche de tal manera que se despega del concreto hidráulico antiguo sin que necesariamente se agriete.
NIVEL DE SEVERIDAD -
Bajo: deterioro inferior al 5% del área afectada. Medio: deterioro entre 5% y 30% del área afectada. Alta: deterioro mayor a 30% del área afectada .
MEDICIÒN Determinar el número de parches y el área afectada (m 2) para cada nivel de severidad; indicar por separado los parches de mezcla asfáltica y los de concreto hidráulico, respecto al área total de la losa, tomando 100 m por el ancho de la calzada.
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INTERVENCIÒN RECOMENDADA -
Bajo: reparar la falla presente en el parche de acuerdo con su clasificación. Consultar la ficha de la falla presente en el parche. Medio y alto: parcheo en pavimento de concreto (PR-13).
En la Tabla 3 se presentan los tipos de daños encontrados en una estructura de pavimento rígido, su descripción y el código asignado para cada uno de los daños. Tabla 4. Tipos de daños de la estructura de un pavimento rígido
Tipo de daño Agrietamientos
Descripción Código Grieta de esquina GE Grieta longitudinal GLO Grieta transversal GTR Agrietamiento por durabilidad GD Otros Fisuramiento por retracción Tipo malla) FR Presencia o emanación de finos PE Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte A continuación, se describen los diferentes tipos de daños: 6.9. GRIETA DE ESQUINA DESCRIPCIÓN Consiste en grietas o fisuras que se presentan en las esquinas de las losas de concreto hidráulico, en una distancia menor o igual a la mitad de la dimensión de la losa en ambos lados. Ilustración 12. Grieta de Esquina
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POSIBLES CAUSAS -
Falta de apoyo de la losa, originado por erosión de la base o alabeo térmico. Sobrecarga en las esquinas. Deficiente transmisión de cargas entre las juntas.
NIVEL DE SEVERIDAD -
Bajo: área afectada menor al 5% del área de la losa, escalonamiento imperceptible y trozo de la esquina completo. - Medio: área afectada entre el 5% y 10% del área de la losa, con abertura de grieta o junta menor a 15 mm y el trozo de la esquina está completo. - Alto: área afectada entre 10% y 20% del área de la losa, con abertura de grieta o junta mayor o igual a 15 mm y el trozo de la esquina está quebrado en dos o más pedazos. MEDICION Establecer el número de grietas de esquina para cada nivel de severidad. Clasificarlas con el más alto nivel de severidad presente en al menos 10% de la longitud . INTERVENCIÓN RECOMENDADA -
Bajo: sello de fisuras y grietas en pavimento flexible y rígido (PR-03). Medio y alto: parcheo en pavimento de concreto (PR-13).
6.10.
GRIETA LONGITUDINAL
DESCRIPCIÓN Grietas predominantemente paralela al eje de la calzada o que se originan en una junta transversal con longitud superior a la mitad del ancho de la losa. Ilustración 13. Grieta Longitudinal
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Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte POSIBLES CAUSAS -
Asentamiento de la subbase de apoyo y/o la subrasante. Relación largo/ancho excesiva de la losa. Aserrado tardío de la junta transversal. Ausencia de junta longitudinal. Mal posicionamiento de las barras de transferencia de cargas. Repetición de cargas.
NIVEL DE SEVERIDAD -
Bajo: ancho de la grieta menor a 13 mm sin desportillamientos y escalonamiento imperceptible. Media: ancho de la grieta entre 13 mm y 50 mm o desportillamiento de ancho menor a 50 mm o escalonamiento menor a 10 mm. Alta: ancho de la grieta mayor a 50 mm o desportillamiento de ancho mayor a 50 mm o escalonamiento mayor a 10 mm.
MEDICION Determinar la longitud (m) y número de grietas longitudinales para cada nivel de severidad. Contar las losas afectadas. Determinar separadamente la longitud (metros) de grietas longitudinales selladas, clasificándolas según el nivel de severidad. INTERVENCIÓN REQUERIDA -
Bajo y medio: sello de fisuras y grietas en pavimento rígido (PR-03). Alto: parcheo en pavimento de concreto (PR-13).
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6.11.
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GRIETA TRANSVERSAL
DESCRIPCIÓN Grietas predominantemente perpendiculares al eje de la calzada. Ilustración 14. Grieta transversal
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte POSIBLES CAUSAS -
Largo excesivo de la losa. Junta de contracción aserrada o formada tardíamente. Espesor de la losa insuficiente para soportar las solicitaciones. Retracción térmica que origina alabeos.
NIVEL DE SEVERIDAD -
Bajo: ancho de la grieta menor a 13 mm sin desportillamiento y escalonamiento imperceptible. Media: ancho de la grieta entre 13 mm y 50 mm o desportillamiento de ancho menor a 50 mm o escalonamiento menor a 10 mm. Alta: ancho de la grieta mayor a 50 mm o desportillamiento de ancho mayor a 50 mm o escalonamiento mayor a 10 mm.
MEDICIÓN Determinar la longitud (m) y número de grietas longitudinales para cada nivel de severidad. Contar las losas afectadas. Determinar separadamente la longitud de grietas transversales selladas, clasificándolas según el nivel de severidad. INTERVENCIÓN RECOMENDADA Bajo y medio: sello de fisuras y grietas en pavimento rígido (PR-03). Alto: parcheo en pavimento de concreto (PR-13).
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6.12.
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FISURAMIENTO POR RETRACCIÓN (TIPO DE MALLA) (FR)
DESCRIPCIÓN Fisuras capilares en forma de malla que aparecen en la superficie del concreto hidráulico. Frecuentemente, las fisuras de mayores dimensiones se orientan en sentido longitudinal y se encuentran interconectadas por fisuras más finas distribuidas en forma aleatoria. Ilustración 15. Fisuramiento por retracción
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte POSIBLES CAUSAS -
Segregación del concreto hidráulico debida al exceso de vibrado durante la compactación. Curado del concreto hidráulico inapropiado. Exceso de amasado superficial durante el acabado del concreto hidráulico, lo que genera el avance de la pasta de cemento y de la fracción más fina hacia la superficie. Adición de agua durante el alisado de la superficie. Acción del clima o de productos químicos en un concreto hidráulico de mala calidad, en zonas de clima frío (en las que se presentan heladas).
NIVEL DE SEVERIDAD -
Bajo: fisuramiento tipo malla, bien definido con descascaramiento en menos del 5% de la superficie deteriorada. Medio: fisuramiento con descascaramiento que afecta entre el 5% y 10% de la superficie deteriorada. Alto: fisuramiento con descaramiento que afecta más del 10% de la superficie deteriorada.
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MEDICIÓN Establecer la superficie (m 2) deteriorada por cada nivel de severidad. Se deben contar las losas afectadas. En el caso de tener dos niveles de severidad en una losa, se toma el nivel de severidad de la mayor. INTERVENCIÓN RECOMENDADA Baja: no requiere intervención. Media y alta: renivelación con sobrecarpeta con mezcla asfáltica en caliente o en frío (PP-03 o PP-04 según corresponda). 6.13.
PRESENCIA O EMANACIÓN DE FINOS (BOMBEO) (PE)
DESCRIPCIÓN Expulsión de agua mezclada con suelos finos, a través de las juntas, grietas y borde externo del pavimento, bajo el paso repetido de los vehículos. En algunos casos se forma un pequeño pozo o bache en la berma, al borde del pavimento. Normalmente el material fino se deposita alrededor de las zonas por las que fue expulsado. Ilustración 16. Presencia o emanación de finos
Fuente: Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria, Ministerio de Transporte POSIBLES CAUSAS Presencia de agua entre el pavimento y la base. La base queda cercana a la saturación. El fenómeno se explica por el paso repetido de vehículos, especialmente los pesados, que produce un efecto de succión y luego bombeo que erosiona el material fino de la subbase. NIVEL DE SEVERIDAD -
Baja: cavidad entre losa y losa, o losa y berma, menor a 20 mm. 1 de abril de 2017
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- Media: cavidad entre losa y losa, o losa y berma, entre 20 mm y 50 mm. Alta: cavidad entre losa y losa, o losa y berma, mayor a 50 mm. MEDICIÓN -
Establecer el número de juntas y grietas, la longitud de borde de pavimento, en que ocurre el problema, localizándolas en el sentido transversal (distancia desde el borde externo del pavimento) y la longitud (m) en que se presenta. En el caso de pozos, establecer el número y localización, clasificados por nivel de severidad, y contar las losas afectadas.
INTERVENCIÓN RECOMENDADA Localizar el origen del agua infiltrada; si es por las mismas juntas y grietas, se resellan mediante la actividad de sello de fisuras y grietas en pavimento flexible y rígido (PR-03) y/o sello de juntas en pavimento rígido (PP-07). Controlar el flujo de agua en el pavimento con un sistema de drenes adecuados.
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7. REPARACIÓN DE DAÑOS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS La reparación se hará de acuerdo con la severidad, como se muestra en el capítulo anterior de diagnóstico. A continuación, se presentan las técnicas de rehabilitación más comunes: 7.1. REPARACIÓN EN PROFUNDIDAD PARCIAL Reparación localizada de defectos confinados en el tercio superior de la losa, como el descascaramiento en las juntas transversales. Se puede realizar con una mezcla de concreto convencional o con mezclas de alta resistencia inicial. Si el pavimento se va a reforzar, este deterioro puede ser reparado con mezcla asfáltica cuando el refuerzo va a ser una sobrecapa asfáltica o una sobrecapa de concreto no adherida. Si la sobrecapa va a ser de concreto adherido, la reparación se hará en concreto. Ilustración 17 Reparación en Profundidad Parcial
Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal Ilustración 18. Vista Planta - Perfil
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7.2. REPARACIÓN DEL ESPESOR TOTAL DE LA LOSA Reparación localizada, en el ancho del carril y en toda la profundidad de la losa, de deterioros relacionados con daños estructurales o con problemas de materiales o constructivos. Cuando esta reparación se realiza en pavimentos con juntas, se deben colocar varillas de transferencia de carga en las juntas de contracción con las losas vecinas. Si se trata de un pavimento con refuerzo continuo, se deberá reponer también la armadura, la cual deberá quedar unida a la de las losas adyacentes en las juntas transversales. Estas reparaciones se pueden realizar con concreto convencional o de alta resistencia inicial. Ilustración 19. Remoción del área por reparar
Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal
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Ilustración 20. Reparación de las caras Aserradas
Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal Ilustración 21. Reparación del espesor total de la losa
REMOCIÓN MATERIAL DETERIORADO
PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE
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PREPARACIÓN DE LAS JUNTAS
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PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE
Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal 7.3. REEMPLAZO DE LOSAS Remoción de losas aisladas que se hayan deteriorado por motivos estructurales, de materiales o constructivos y construcción de nuevas losas en el área afectada. Constituye una solución más económica que la reparación de una porción de losa en espesor total, cuando la longitud de las losas es corta. Cuando esta reparación se realiza en pavimentos con juntas, se deben colocar varillas de transferencia de carga en las juntas de contracción con las losas vecinas. Si se trata de un pavimento con refuerzo continuo, se deberá reponer también la armadura, la cual deberá quedar unida, en las juntas transversales, a la de las losas adyacentes. Ilustración 22. Reparación de la Losa
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Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal 7.4. SUBSELLADO Relleno de vacíos localizados bajo las esquinas y las juntas de las losas mediante la adición de un material en estado fluido, a través de orificios perforados a través de la losa. Su propósito es limitar las deflexiones de la losa y reducir el escalonamiento. El material de relleno más utilizado es la lechada de cemento, aunque también puede ser empleado el asfalto sólido El trabajo se debe realizar solamente en las esquinas de losas con vacíos o de lo contrario se puede destruir la uniformidad del soporte, lo que ocasiona incrementos de esfuerzo en la losa de concreto. Una variedad del subsellado es el gateo, el cual se realiza con el mismo equipo y los mismos materiales, pero con el propósito adicional de levantar las losas.
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Ilustración 23. Subsellado
Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal 7.5. RESTAURACIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CARGA Instalación de pasadores a través de grietas o de juntas que no los poseen. La operación mejora la capacidad estructural por el mejoramiento de la transferencia de carga en las juntas y la disminución de esfuerzos que produce en las esquinas de las losas adyacentes. El proceso involucra el aserrado de ranuras a través de la junta o grieta, la instalación de los pasadores y el relleno de la ranura, generalmente con el mismo material empleado en las reparaciones de espesor parcial El sistema de transferencia de carga se debe seleccionar de acuerdo con el espesor de la losa y el tránsito por servir.
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Ilustración 24. Restauración de la transferencia de carga
Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal 7.6. RESELLADO DE JUNTAS Consiste en la remoción del sello antiguo (si existe), el aserrado de una nueva caja de dimensiones apropiadas para el sellante por usar, la limpieza de la nueva caja en todo su espesor y la instalación del sellante. Los materiales por utilizar incluyen el asfalto-caucho, la silicona y los insertos preformados de neopreno. Cuando se realiza como parte de un trabajo de restauración del pavimento, el sello se debe efectuar como última operación. Ilustración 25. Resellado de juntas
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Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal 7.7. RANURADO Trabajo realizado mediante aserrado con discos de diamante con el propósito de mejorar las características superficiales de fricción del pavimento. Ilustración 26. Ranurado
Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal 1 de abril de 2017
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7.8. SOBRECAPA ASFÁLTICA Su función puede ser mejorar el confort y las propiedades de fricción o incrementar la capacidad estructural del pavimento. Para retardar el reflejo prematuro de grietas y juntas, la sobrecapa se suele complementar con algunas medidas previas de protección: -
Geosintéticos Membranas absorbentes de esfuerzos (SAMI) Capas de alivio del reflejo de grietas Materiales sintéticos tejidos o no tejidos Proporcionan restricciones que ayudan a resistir la reflexión de grietas y juntas Son más efectivos si los movimientos en las juntas y grietas son pequeños
Ilustración 27. Sobrecapa asfáltica
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Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal Ilustración 28 Colocación sobres lasa juntas
Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal
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8. RECONSTRUCCIÓN TOTAL DEL PAVIMENTO Demolición, remoción y reemplazo parcial o total del pavimento rígido existente, conservando la explanación el alineamiento de la vía. Constituye el caso más enérgico de rehabilitación y se aplica cuando el pavimento presenta muy elevados índices de deterioro. La reconstrucción se puede acometer a través de una nueva estructura asfáltica o de un pavimento rígido nuevo. El rango de vida de servicio suele oscilar entre 10 y 20 años para la solución asfáltica y entre 20 y 30 años para la solución en hormigón. Ilustración 29. Reconstrucción total del pavimento
Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal
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Tabla 5. Rangos típicos de vidas de servicio para tratamientos TRATAMIENTO Reparación en profundidad parcial
RANGO TÍPICO (AÑOS) 10 a 15
Reparación del espesor total
tanto como el pavimento existente
Reemplazo de losas
tanto como el pavimento existente
Restauración de la transferencia de carga Resellado de juntas Cepillado Sobrecapa asfáltica estructural Sobrecapa asfáltica sobre losas fracturadas Sobrecapa de concreto no adherida Sobrecapa de concreto adherida Reconstrucción asfáltica Reconstrucción en concreto
8 a 10 2a5 hasta 5 8 a 15 15 a 25 20 a 30 15 a 25 10 a 20 20 a 30
Fuente: Curso de pavimentos Fernando Sánchez Sabogal
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