2. criterios de diseño y construccion

djaramillo@asocreto.org.co

CRITERIOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIONCRITERIOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCION

ING. DIEGO A. JARAMILLO PORTOING. DIEGO A. JARAMILLO PORTO

Suelo de fundación

Drenaje subteráneoFiltro

Talud delcorte

Cuneta

Estructura del pavimento

Terraplén

Superficie de la subrasante

Capa de rodaduraBaseSubbaseSubrasante mejorada

Talud de la estructura del pavimento

Confinamiento(bordillo)

Hombro

Superficie de la rasante

Rasante o vía

Pendiente transversal:de la bermade la rasante

Terreno natural

Terraza

Cuneta del pie

Talud del terraplén

Hombro

Cuneta decorona

1.1. DISEÑO INTEGRALDISEÑO INTEGRAL

2.2. APROVECHAR DE LA INFRAESTRUCTURA APROVECHAR DE LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTEEXISTENTE

CONCRETO

RELLENO FLUIDO BASE GRANULAR SUBBASE GRANULAR SUELO CEMENTO

CONCRETO

WHITETOPPING PAVIMENTO COMPUESTO SOBRELOSAS DE CONCRETO

SOBRE PAVIMENTO RIGIDO

NO ADHERIDAS

SOBRELOSAS DE CONCRETO

SOBRE PAVIMENTO RIGIDO

ADHERIDAS

BASE GRANULAR

SUBBASE GRANULAR

ASFALTORELLENO FLUIDO

SUBBASE GRANULARSUBRASANTE

CONCRETO

SUBBASE GRANULAR

CONCRETO

SUBBASE GRANULAR

ASFALTO - RF

TIPOS DE PAVIMENTOS DE CONCRETO

3.3. NUEVOS VEHICULOS DE DISEÑONUEVOS VEHICULOS DE DISEÑO

➲ CAPACIDAD 160 PASAJEROS➲ SENTADOS 48➲ DE PIE 112

➲ MASA POR PASAJERO 68 kg

➲ CARGA MÁXIMA DE OPERACIÓN 30,0 t➲ CARGA DE DISEÑO 32,5 t

7,5 t12,5 t12,5 t

NUEVAS FRECUENCIASNUEVAS FRECUENCIAS

➲ BUSES EN LA HORA PICO 190➲ FACTOR DE EXPANSIÓN HORA PICO A DÍA 13,3➲ BUSES POR DÍA 2.527➲ FACTOR DE CRECIMIENTO (AÑO 0 AL 5) 2,19 %➲ FACTOR DE CRECIMIENTO (AÑO 6 AL 20) 1,65 %➲ VELOCIDAD DE DISEÑO 80 km/hora

REF : TRONCAL CALLE 13

AVEN IDA CARACAS

1 BUS CADA 19 SEGUNDOS

4.4. DISEÑAR RESISTENCIA ALTASDISEÑAR RESISTENCIA ALTAS

• MÓDULOS DE ROTURA SUPERIORES A 42 kg/cm2– CAPACIDAD ESTRUCTURAL– RESISTENCIA AL DESGASTE

– RESISTENCIAS UTILIZADAS EN ALGUNOS PROYECTOS• PLATAFORMA DE CATAM - AEROPUERTO ELDORADO MR 53 kg/cm2• VIA A LA CALERA MR 50 kg/cm2• AVENIDA VILLAVICENCIO MR 45 kg/cm2• TRONCALES SISTEMA DE TRANSPORTE MASIVO MR 50 kg/cm2• PATIOS - ESTACIONES DE CABECERA - TRANSMILENIO MR 50 kg/cm2

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DEL MODULO DE ROTURAANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DEL MODULO DE ROTURAMÉTODO AASHTOMÉTODO AASHTO

5.5. VIDA UTIL DE DISEÑOVIDA UTIL DE DISEÑO

•VIDA UTIL DE DISEÑO DE 20 AÑOS

EN ALGUNOS PAISES SE DISEÑAN CON VIDAS UTILES DE 30, 50, HASTA 100 AÑOS

A MAYOR VIDA UTIL DE DISEÑO, MENOR COSTO ANUALIZADO

SI SE MODIFICA LA VIDA UTIL DE DISEÑO DE 20 A 50 AÑOS, EL INCREMENTO EN ESPESOR DE LA LOSA DE CONCRETO ESTA

ALREDEDOR DE 1 CENTIMETRO

6.6. CONFIABILIDAD DEL DISEÑOCONFIABILIDAD DEL DISEÑO

PROBABILIDAD ESTADÍSTICA DE QUE UN PAVIMENTO LLEGUE PROBABILIDAD ESTADÍSTICA DE QUE UN PAVIMENTO LLEGUE A SU VIDA DE DISEÑO.A SU VIDA DE DISEÑO.

TIPO DE VIA CONFIABILIDAD

TRANSMILENIO 95 %

VIAS PRINCIPALES 85 %

SECUNDARIAS -COLECTORAS 75 %

LOCALES 70 %

NUNCA SE DEBE COMPARAR DISEÑOS CON DIFERENTES CONFIABILIDADES

(CONFIABILIDAD = FACTOR DE SEGURIDAD)

7.7. DAÑO EN LOS PAVIMENTOS DAÑO EN LOS PAVIMENTOS

CARGA = P

CARGA =2 x P

DAÑO DAÑO DAÑO DAÑO

EL DAÑ O PRODUCIDO A UN PAVIMENTO POR UN CAMIÓN SEMIREMOLQUE DE 36 TON. EQUIVALE A 9,523 AUTOMÓVILES.

EN LAS DÉ CADAS DE LOS 50S Y 60S, EL PORCENTAJE DE CAMIONES PESADOS ERA DEL 6% RESPECTO AL TRÁFICO TOTAL.

ACTUALMENTE, LA CONCENTRACIÓN DE CAMIONES PESADOS ES DEL 25 AL 40%.

UTILIZACION DE FACTORES AJUSTADOS A LOS VEHICULOS UTILIZACION DE FACTORES AJUSTADOS A LOS VEHICULOS

TRONCAL AVENIDA DE LAS AMÉRICAS - FIGURA No. 5ANÁLISIS DE LA AGRESIVIDAD DE LOS VEHÍCULOS DEL PROYECTOFACTORES DAÑO POR TIPO DE VEHÍCULO - PAVIMENTOS FLEXIBLES

Vehículos Típicos Transmilenio

12,86AV. CARACASAUTONORTE

CALLE 13AV. AMERICAS

8.8. MODULACION DE LOSAS MAS CORTASMODULACION DE LOSAS MAS CORTAS

❐ CRITERIOS DE DISEÑO DE JUNTAS❐ MENOS DE 25 VECES EL ESPESOR DE LA LOSA❐ FACTOR DE ESBELTÉZ INFERIOR A 1,4❐ VERIFICAR POR EL RADIO RELATIVO DE RIGIDÈZ

❐ LAS LOSAS CUADRADAS FUNCIONAN MEJOR

❐ A MENOR TAMAÑO DE LA LOSA, LAS TENSIONES SE REDUCEN Y SOPORTA EL PASO DE MÀS EJES

450 cm 100 cm100 cm 100 cm

La po ca s eparació n entre las juntas puede reduc ir mucho las tensio ne s de flexión e n las lo s as delg adas

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE LAS JUNTASANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE LAS JUNTASMÉTODO AASHTOMÉTODO AASHTO

9.9. DISEÑO Y CONSTRUCCION DE JUNTAS DISEÑO Y CONSTRUCCION DE JUNTAS IMPERCEPTIBLESIMPERCEPTIBLES

➲ ANCHO DE LA JUNTA ENTRE 3 mm y 6 mm

➲ CORTE DE LA JUNTAS EN CONCRETO

ENDURECIDO

➲ NO SE PERMITE EL BOCELADO

DETALLES DE JUNTASDETALLES DE JUNTAS

1/3 1/4

CORTE INICIAL

25 - 30 mm

ENSANCHE

1/3 1/4

10 - 13 mm

CORTE INICIAL DE 3 mmCORTE INICIAL DE 3 mmCON ENSANCHE A 6 mmCON ENSANCHE A 6 mm

JUNTA DE 3 mmJUNTA DE 3 mmSIN ENSANCHESIN ENSANCHE

10.10. ADHERENCIA SUPERFICIALADHERENCIA SUPERFICIAL

• MICROTEXTURA• SENTIDO LONGITUDINAL• TELA DE YUTE (COSTAL)

• MACROTEXTURA• SENTIDO TRANSVERSAL A LA

CIRCULACIÓN• CEPILLO DE CERDAS METÁLICAS

11.11. CONSTRUCCION SOBRE BASES NO BOMBEABLESCONSTRUCCION SOBRE BASES NO BOMBEABLES

➲ ASFALTO

➲ SUELO CEMENTO

➲CONCRETO POBRE

➲CONCRETO POROSO

➲ RELLENO FLUIDO

EVITAR LA EROSION DE LA BASE Y EL BOMBEO DE

MATERIAL

12.12. CRITERIOS DE ACEPTACIONCRITERIOS DE ACEPTACION

RESISTENCIA A LA FLEXION

ESPESOR

PERFIL

DESVIACIONDESVIACION

Todas aquellas áreas que presenten una desviación igual o mayor a alancho de banda en 7.5 metros o menos deberán corregirse,independiente del cumplimiento o no del Indice de Perfil en el Tramo.

5 m 8 m

Altura de corte(cutoff height)

Ancho de banda(Blanking band)

Desviación(Scallops)

CONTROL DE LA RESISTENCIACONTROL DE LA RESISTENCIA

ACI 325-9R“Re comendaciones para la construcción de pavime ntos de concreto y bases para c oncreto”

•Resistencia a la flexión (Módulo de Rotura)•Promedio móvil de 5 > MR Especificado•De los 5 resultados, por lo menos 4 deben estar por encima del 90 % del MR

ACI 325-9RACI 325-9R“Recomendaciones para la construcción de pavime ntos de concre to y bases para c oncreto”“Recomendaciones para la construcción de pavime ntos de concre to y bases para c oncreto”

••Resistencia a la flexión (Módulo de Rotura)Resistencia a la flexión (Módulo de Rotura)••Promedio móvil de 5 Promedio móvil de 5 >> MR Especificado MR Especificado••De los 5 resultados, por lo menos 4 deben estar por encima del 90De los 5 resultados, por lo menos 4 deben estar por encima del 90 % del MR % del MR

ESPESOR MINIMOESPESOR MINIMO

IRIIRI

❚ DESARROLLADO POR ELBANCO MUNDIAL

❚ SIMULACION DE UNA RUEDATRANSITANDO POR ENCIMADEL PAVIMENTO

❚ ALGORITMO MATEMATICOCOMPLEJO

CONTROL DE LA RESISTENCIACONTROL DE LA RESISTENCIA

ACI 325-9R ACI 325-9R ““Recomendaciones para la construcción de pavimentos de concreto y bases para concreto”Recomendaciones para la construcción de pavimentos de concreto y bases para concreto”

•Resistencia a la flexión (Módulo de Rotura)Resistencia a la flexión (Módulo de Rotura)•Promedio móvil de 3 Promedio móvil de 3 >> MR Especificado MR Especificado•Ningùn resultado debe estar por debajo del 90 % del MRNingùn resultado debe estar por debajo del 90 % del MR

1.2 m 3.50 m

Ancho de fundida

0.60 m

0.20 m

0.20 m0.40 m

CONTROL DEL ESPESOR MINIMOCONTROL DEL ESPESOR MINIMO

• Colocación con Extendedora de Formaletas Deslizantes X• Verificar antes y después de la fundida

CONTROL DEL ESPESORCONTROL DEL ESPESOR

Tabla 9 Tolerancias – Espesor de losa de concreto

Deficiencia en Espesor de Losadeterminada por cada sección de 500 m

Factor de Ajuste aplicable sobre elPrecio Unitario Contratado

De 0.0 a 5.0 mm 1.00De 5.1 a 7.5 mm 0.85De 7.6 a 10.0 mm 0.75De 10.1 a 12.5 mm 0.65De 12.6 a 20.0 mm 0.50De 20.1 a 25.0 mm 0.00Mayor que 25.0 mm ó 1/8

del espesor de proyectoDEMOLER Y FUNDIR NUEVAMENTE

OPCION 1•Tolerancia del espesor entre 0 y 5 mm (100 % del pago)•Losas con deficiencias de más de 5 mm se deben demoler•No se aceptan sobrelosas para corregir espesor

OPCION 2•Factores de pago por tolerancias

PERFIL

PERFILOGRAFO INGLESVIGA RODANTE

PERFILOGRAFO DE CALIFORNIA

IMPACTO DEL INDICE DE PERFILIMPACTO DEL INDICE DE PERFIL

3 4 5 6 7

Profile Index (in/mi with 0.2-in band)

%) NCHRP 1-31

QualityIndex

Log(Traffic or ESAL’s)

Asphalt

Concrete

27+ kips27+ kips

18 kips18 kips

wavelengthwavelength

amplitudeamplitude

DistanceDistance

ProfileProfile

CARGA = P

CARGA =2 x P

DAÑO DAÑO DAÑO DAÑO

27+ kips27+ kips

18 kips18 kipsWhe

DistanceDistance

ProfileProfile

MEDICIONES REALESMEDICIONES REALES

EL PERFIL ES UN TRAZO DE LA SUPERFICIE ACTUAL DE LA VIA

ANCHO DE BANDA DE 10 mm

ANCHO DE BANDA DE 0 mm

ANCHO DE BANDA

DESVIACIONDESVIACION

TODAS AQUELLAS ÁREAS QUE PRESENTEN UNA DESVIACIÓN IGUAL O MAYOR A AL ANCHO DE BANDA EN 7.5 METROS O MENOS DEBERÁN

CORREGIRSE, INDEPENDIENTE DEL CUMPLIMIENTO O NO DEL INDICE DE PERFIL EN EL TRAMO.

5 m 8 m

Altura de corte(cutoff height)

Ancho de banda(Blanking band)

Desviación(Scallops)

■ Click to add textClick to add text

COMPUTADORA

RUEDA LIBRE

7.50 m

TRAZADO PERFILOGRAFO DE CALIFORNIA

TRAZADO PERFILOGRAFO RAINHART

PERFILOGRAFO DE CALIFORNIAPERFILOGRAFO DE CALIFORNIA

PARAMETROS PARA LA MEDICIONPARAMETROS PARA LA MEDICION

➲ Longitud de tramos de medición 200 m

➲ Ancho de banda 10 mm

➲ Numero de mediciones por tramo 2

➲ Distancia del borde de la losa o carpeta 1 m

➲ Resultado Promedio

PARAMETROS

➲ Curvas horizontales con radios menores a 300 m

➲ 5 metros antes y despúes de las juntas de final de día.

➲ 5 metros antes y después de las intersecciones

➲ Dependiendo del ancho de banda, se debe calcular el

radio de curvas verticales que se debe excluir.

EXCLUSIONES

PARAMETROS PARA LA MEDICIONPARAMETROS PARA LA MEDICION

JUNTA DE CONSTRUCCIONFINAL DE DIA

ZONA DE EXCLUSIONZONA DE EXCLUSION

5 METROS5 METROS 5 METROS5 METROS

1 METRO1 METRO

MEDICION 1MEDICION 1

1 METRO1 METRO

MEDICION 2MEDICION 2

CONTROL DEL PERFILCONTROL DEL PERFIL

Tabla 10 Tolerancias – Indice de perfil del pavimento

Indice de Perfil en cm por km por cada secciónde 200 m

Factor de Ajuste aplicable sobre el PrecioUnitario Contratado

5.0 o menos 1.05 5.0 a 8.0 1.04 8.0 a 12.0 1.0312.0 a 16.0 1.0216.0 a 20.0 1.0120.0 a 22.5 1.0022.5 a 25.0 0.9825.0 a 27.5 0.9627.5 a 30.0 0.9430.0 a 32.5 0.9232.5 a 35.0 0.90Más de 35.0 CORREGIR

OPCION 1•Tolerancia del perfil entre 0 y 22,5 cm/km (100 % del pago)•Tramos con perfiles de más de 22,5 cm/km se deben corregir•Para el fresado, se deben tener en cuenta las tolerancias en el espesor de la losa.

OPCION 2•Factores de pago por tolerancias

13.13.CONTROL DE LAS HUELLASCONTROL DE LAS HUELLAS

SE DEBE VERIFICAR EL EFECTO

DE LAS LLANTAS DE LOS

BUSES PASANDO POR EL

MISMO LUGAR, SOBRETODO EN

LAS ZONAS DE FRENADO Y

ARRANQUE.

AVENIDA CARACAS CALLE 80

CALLE 80

14.14. UTILIZAR EQUIPOS DE COLOCACION DE ULTIMA UTILIZAR EQUIPOS DE COLOCACION DE ULTIMA GENERACIONGENERACION

REGLA VIBRATORIA

RODILLOS VIBRATORIOS

PAVIMENTADORA DE CIMBRA DESLIZANTE

15.15. ANALISIS DE LA INVERSION A FUTUROANALISIS DE LA INVERSION A FUTURO

Costo del Ciclo de Vida

200.000.000

400.000.000

600.000.000

800.000.000

1.000.000.000

1.200.000.000

1.400.000.000

1.600.000.000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Concreto

Asfálto

Análisis de la Inversión

5.000.000.000

10.000.000.000

15.000.000.000

20.000.000.000

25.000.000.000

30.000.000.000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

CONCRETO

ASFALTO

DIFERENCIA

ASFALTO - CONSTRUCCION VS MANTENIMIENTO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

CONSTRUCCION

MANTENIMIENTO

CONCRETO - CONSTRUCCION VS. MANTENIMIENTO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

CONSTRUCCION

MANTENIMIENTO

ANALISIS DE COSTOS NQSANALISIS DE COSTOS NQS

100.000,00

105.000,00

110.000,00

115.000,00

120.000,00

125.000,00

130.000,00

135.000,00

FLEXIBLE RIGIDO

TIPO DE PAVIMENTO

TRONCAL NQSCALZADA TRANSMILENIO - REHABILITACION

20.000,00

40.000,00

60.000,00

80.000,00

100.000,00

120.000,00

140.000,00

FLEXIBLE RIGIDO

TIPO DE PAVIMENTO

TRONCAL NQSCALZADA MIXTA - REHABILITACION

ANALISIS COMPARATIVO ANALISIS COMPARATIVO RIGIDO - FLEXIBLERIGIDO - FLEXIBLE

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2. criterios de diseño y construccion

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