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SISTEMA DE GESTION INTEGRAL DE PAVIMENTOS
APLICACION AL AEROPUERTO INTERNACIONAL DE EZEIZA
CONTENIDOS§ PRINCIPALES CARACTERISTICAS DEL AEROPUERTO
INTERNACIONAL DE EZEIZA
§ ALCANCE DEL SISTEMA DE GESTION§ METODOLOGIA DE TRABAJO§ SOFTWARE DE CALCULO UTILIZADO§ PRINCIPALES DIFICULTADES§ CONCLUSIONES
AEROPUERTO INTERNACIONAL DE EZEIZA
UBICACIÓN
BUENOS AIRESAEROPUERTO DE EZEIZA
AEROPUERTO INTERNACIONAL DE EZEIZA
PISTA 11-29Longitud: 3.300 m
(2400 m en CºAº + 900 m en Hº)Ancho: 80 m
PLATAFORMA COMERCIAL25 posicionesSuperficie total: 255.000 m2(Superficie mixta: Asfalto y Hormigón)
PISTA 17-35Longitud: 3.100 m
2.300 m Asfalto800 m Hormigón
Ancho: 70 m
PLATAFORMA DE CARGASuperficie: 28.000 m2
(Hormigón)
AEROPUERTO INTERNACIONAL DE EZEIZA
RODAJE FOXTROT
RODAJE ALFA
RODAJE BRAVO
RODAJE CHARLIE
RODAJE JOULIET
RODAJE HOTEL
RODAJE ECHO
RODAJE DELTA
RODAJE PRINCIPAL
TRAFICOTRAFICO DE PASAJEROS AÑO 2002:
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
CABOTAJE INTERNACIONAL
Mile
s de
pax
MOVIMIENTOS ANUALES 2002: 56.601 movimientos
3.266.911
127.268
PROYECCION DEL TRAFICO
-
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
160.000
180.000
200.00020
02
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020
2022
2024
2026
INCORPORACION DE VUELOS DE AEROPARQUE
COMPOSICION DEL TRAFICO
4.385 BOEING 737-700
2.968 MD88543 BOEING 727
1.502 MD 1110 BOEING 707
74 ILYUSHIN IL-6220 ANTONOV 124-300
48 GULFSTREAM 5220 AVIACION GENERAL
2.047 FOKKER 1001.050 AIRBUS 340-600
55 DC10 30/40739 AIRBUS 340-300
2.416 BOEING 777-3001.167 AIRBUS 340-200
2.882 BOEING 767204 AIRBUS 330
254 BOEING 757-2002.421 AIRBUS 320
2.109 BOEING 74750 AIRBUS 319
3.032 BOEING 737-200266 AIRBUS 310
DESPEGUESANUALESAERONAVE
DESPEGUESANUALESAERONAVE
Los sistemas tradicionales se realizan a 2 niveles diferentes:§ Nivel de red§ Nivel de proyecto
En este caso, el sistema de gestión permite obtener resultadosa nivel de anteproyecto.
ALCANCE DEL SISTEMA DE GESTION DE PAVIMENTOS
El sistema de gestión de pavimentos es una herramienta de decisión para el desarrollo de costos de mantenimiento de pavimentos y alternativas de reparación para caminos, calles, parques de estacionamiento y aeropuertos.
METODOLOGIA EMPLEADA1. Análisis de antecedentes2. Análisis del tráfico3. Análisis de las condiciones ambientales4. Inspección visual5. Relevamiento topográfico6. Ensayos no destructivos (NDT)7. Estudios geotécnicos8. División en secciones homogéneas9. Análisis estructural10. Programa de obras11. Desarrollo del manual de gestión
ANALISIS DE ANTECEDENTESRECOPILACION Y ANALISIS DE ANTECEDENTES• Historia constructiva • Historia de mantenimiento• Estudios geotécnicos• Relevamiento topográfico
LayerDepth(mm)
Construction Date
500
1000
1500
2000
Ene/60 Ene/60 Ene/60 Ene/87 Ene/87
ANALISIS DEL TRAFICO
• DISTRIBUCION DEL TRAFICO POR CABECERAS
3%20%35
12%80%1715%17 - 35
17%20%29
68%80%1185%11 - 29
TOTALDESPEGUES
%CABECERA
DESPEGUE%PISTA
• ASIGNACION DEL TRAFICO POR RODAJES
• ASIGNACION DEL TRAFICO A POSICIONES DE PLATAFORMA
CONDICIONES AMBIENTALESPRECIPITACIONES• Determinación de precipitaciones media, mínima y máxima mensual
TEMPERATURAS• Determinación de la temperatura media, mínima y máxima mensual• Determinación de la temperatura del pavimento
0
5
10
15
20
25
30
DIC - ENE - FEB MAR - ABR - MAY JUN - JUL - AGO SEP - OCT - DIC
Mes
ºC
AIRE PAVIMENTO
INSPECCION VISUAL• Relevamiento de deterioros superficiales (Norma ASTM 5340)
• Planos de relevamiento de fallas para todo el aeropuerto:
• Cálculo del PCI (Pavement Condition Index)
RELEVAMIENTO TOPOGRAFICO
• Relevamiento de detalle para todos los sectores en estudio
• Verificación de presencia de obstáculos
• Verificación de pendientes longitudinales y transversales
• Determinación de perfiles transversales por nivelación geométrica:• Cada 25 m en rodajes y pistas• Cada 50 m en zona de franja de rodajes y pistas• Cada 10 m en plataforma
Tiene como objetivo determinar la factibilidad técnica y ajustar el volumen de las obras a ejecutar.
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSMEDICION DE DEFLEXIONES CON EQUIPO FWD
EQUIPO: Kuab 2m 150
PLATO DE CARGA: 45 cm de diámetro
CONFIGURACIÓN DE SENSORES: 0, 30, 60, 90, 120, 150 y 180 cm
CARGA APLICADA: 24.000 kg
INVESTIGACION GEOTECNICA
TOMA DE MUESTRASLa ubicación se determina a partir del análisis de los ensayos no destructivos y los antecedentes existentes
Sondeos • 136 sondeos hasta una profundidad de 2,00 m
• 47 sondeos en pista• 73 sondeos en calles de rodaje• 16 sondeos en plataforma
• Extracción de testigos de pavimento• Extracción de muestras de suelo de cada estrato
Calicatas• 8 calicatas hasta una profundidad de 2,00 m• Extracción de testigos de pavimento• Extracción de muestras de suelo de cada estrato
DIVISION EN SECCIONES HOMOGENEAS
EN FUNCION DE:• Tipo de pavimento• Estado superficial del pavimento
§ Por magnitud de deterioro§ Por tipo de falla
• Tránsito• Historia constructiva• ISM (Impulse Stiffness Modulus)
ANALISIS DE LA VARIACION DEL ISMIMPULSE STIFFNESS MODULUS
VARIACION LONGITUDINAL
0
1.0002.000
3.0004.000
5.000
6.0007.000
8.0009.000
10.000
0 50 100 150 200 250
PROGRESIVA [m]
ANALISIS DE LA VARIACION DEL ISMIMPULSE STIFFNESS MODULUS
VARIACION TRANSVERSAL
PROG. 0+000
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
Perfil Tansversal [m]
PROG. 0+050
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
Perfil Tansversal [m]
PROG. 0+100
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
Perfil Tansversal [m]
PROG. 0+200
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
Perfil Tansversal [m]
PROG. 0+250
0
200
400600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
Perfil Tansversal [m]
PROG. 0+300
0
200
400600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
Perfil Tansversal [m]
ANALISIS ESTRUCTURAL
• Modelización de la estructura
• Determinación de parámetros estructurales: RETROCALCULO(Uso del programa PCASE 2.0)
• Comparación de resultados con ensayos destructivos
• Determinación de vida útil (Ley de Miner)
• Propuesta de rehabilitación (Para varios períodos de análisis)
• Indicación del Pavement Classiffication Number (PCN)
PROGRAMA DE OBRAS• Determinación del deterioro del pavimento en función detráfico, clima y estado superficial
PCI
EDAD
0
25
50
75
100
0 5 10 15 20 25 30
• Definición de obras en base a diferentes políticas• Obras localizadas• Obras globales• Obras mayores
• Análisis económico
DESARROLLO DEL MANUAL DE GESTION
• Programa de inspección
• Mantenimiento de la base de datos actualizada
• Ajuste de modelos de deterioro
• Ajuste de obras programadas
• Ajuste de costos unitarios
• Ajustes presupuestarios
PCASE 2.0
Tiene 7 componentes o módulos de trabajo principales:1. Clima2. Edición de vehículos3. Tráfico4. Datos de ensayos DCP5. Datos de ensayos no destructivos (NDT)6. Evaluación7. Diseño
El PCASE 2.0 permite evaluar pavimentos flexibles y rígidos mediante el método de la capa elástica.
Determinación de temperaturas máximas, mínimas y medias
Determinación de la temperatura de diseño para el pavimento
Determinación de la temperatura a la que fueron ejecutadas las deflexiones
Módulo de CLIMA
Descripción de las características de las aeronaves:• Configuración del tren de aterrizaje• Carga máxima, mínima y estándar
Curvas de ACN
Módulo de VEHICULOS
Definición del mix de aviones:
• Cantidad de movimientos
• Carga
Determinación de la aeronave crítica
Determinación del número de pasadas equivalentes
Módulo de TRAFICO
• Introducción de mediciones de FWD
• Determinación de secciones homogéneas
• Eliminación de puntos singulares
• Determinación del cuenco de deflexiones
Módulo de ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
Introducción de resultados de ensayo DCP
Determinación automática de estratos homogéneos en función del DCP
Módulo de ENSAYOS DCP
• Modelización de la estructura del pavimento
• Retrocálculo de módulos usando la teoría elástica
• Determinación del Pavement Cassification Number (PCN)
• Determinación de la cárga máxima permitida
• Determinación de la vida útil (número de pasadas admitidas)
Módulo de EVALUACION
§ Determinación de espesores
§ Determinación de requerimientos de compactación
Módulo de DISEÑO
Micro PAVER 5.1
Es un programa de GESTION DE PAVIMENTOS.
Tiene 5 componentes o módulos de trabajo principales:1. Inventario2. Trabajo3. Inspección4. Predicción del deterioro5. Planificación de las obras
Módulo INVENTARIO
Clasificación jerarquizada de la red de pavimentos:• NETWORKS (Aeropuerto de Ezeiza)• BRANCHES (Pista 11-29)• SECTIONS (Sección homogénea 1)
Asignación de información básica a la base de datos:• Dimensiones• Tipo de pavimento• Tráfico• Ensayos destructivos y no destructivos (NDT)• Banquinas• Dimensiones de losas y juntas• etc.
Módulo de TRABAJODefinición de la historia constructiva del pavimento:
• Espesores• Repavimentaciones• Refuerzos• Mejoras• Materiales empleados
Confección automática de reportes resumen
Módulo de INSPECCION• Rápida introducción de datos de relevamiento superficial
• Cálculo automático de PCI• por unidad de análisis• por sección • promedio ponderado para toda la red
• Identificación del origen de las fallas:• por clima• por carga• otro
• Definición de otros indicadores de estado de pavimentoProgramación automatizada de los relevamientos superficiales§ Por condición de PCI§ Por tasa de deterioro de la superficie de pavimento
INTERFAZ GRAFICA GIS
PCI – ETAPA 1
Módulo de PREDICCION DEL DETERIORO
• Modelización del deterioro de la superficie (PCI vs. tiempo)
• Identificación de secciones con iguales características
• Construcción de modelos a partir de relevamientos históricos
• Proyección de las condiciones futuras del pavimento.
EVOLUCION DEL ESTADO
PCI
Años
0
1020
30405060
Oct 2003 Oct 2005 Oct 2007 Oct 2009 Oct 2011Oct 2004 Oct 2006 Oct 2008 Oct 2010 Oct 2012
Módulo de PLANIFICACION DE LAS OBRASDefinición del tipo de intervención: localizada, global o mayor
Definición de las políticas de intervención:• Mantener el valor del PCI medio de la red por sobre el crítico• Mantener el PCI sobre el mínimo establecido en cada sección• Implementar un plan de trabajos localizados en el primer año• Mantener el PCI actual durante el período de análisis• Obtener un PCI al final del período de análisis
Definición de costos unitarios para cada tarea
Definición de políticas presupuestarias:• Optimizar obras para cumplir con un presupuesto específico• Calcular el presupuesto requerido para la ejecución de todas las
obras necesarias
Definición del efecto de las obras sobre el pavimento
Definición de prioridades entre secciones
Optimización del plan de obras, contemplando:• Evolución del PCI de cada sección• Origen de las fallas relevadas • Prioridad de las secciones• Presupuesto disponible
Módulo de PLANIFICACION DE LAS OBRAS
EJEMPLO DE ANALISIS
AEROPUERTO INTERNACIONAL DE EZEIZAETAPA 1
RODAJE PRINCIPAL
PERIODO 2004 - 2023
Annual Condition Plot (Area Weighted Avg.)
Years
05
1015202530
Annual Condition Plot (Area Weighted Avg.)
Years
020406080
100
EVOLUCION DEL PCI (2003 – 2023)
§ SIN REPAVIMENTACION
§ LUEGO DE LA REPAVIMENTACION
Condition Plot
Year
020406080
100
Year
0
50000
100000
150000
HIPOTESIS 1FONDOS ILIMITADOS
§ EVOLUCION DEL PCI
§ FLUJO DE FONDOS REQUERIDOS
TRATAMIENTOSUPERFICIAL
PCI =83
Year
020406080
100
HIPOTESIS 2PRESUPUESTO ANUAL = $25.000
§ EVOLUCION DEL PCI
§ FLUJO DE FONDOS REQUERIDOS
FOG SEAL
Year
05000
1000015000200002500030000
PCI =61
Year0
20000
40000
60000
80000
Year
0
20
40
60
80
100
HIPOTESIS 3OBTENER PCI=70 AL FINAL DEL PERIODO
§ EVOLUCION DEL PCI
§ FLUJO DE FONDOS REQUERIDOS
PCI =71
Year0
50000
100000
150000
Year
0
20
40
60
80
100
HIPOTESIS 4OBTENER PCI=75 AL FINAL DEL PERIODO
§ EVOLUCION DEL PCI
§ FLUJO DE FONDOS REQUERIDOS
PCI =75
COMPARACION DE FONDOS REQUERIDOS
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
HIPOTESIS 1 HIPOTESIS 2 HIPOTESIS 3 HIPOTESIS 4
PCI =83
PCI =75
PCI =71
PCI =61
COMPARACION DE FONDOS REQUERIDOS
$ 76.286$ 288.88275HIPOTESIS 4
$ 74.320$ 274.95671HIPOTESIS 3
$ 37.145$ 166.01961HIPOTESIS 2
$ 78.244$ 307.77383HIPOTESIS 1
VANINVERSIONPCIFINAL
Year
05000
10000150002000025000
Year
020406080
100
HIPOTESIS ASIN INVERSION EN 5 AÑOS
§ EVOLUCION DEL PCI
§ FLUJO DE FONDOS REQUERIDOS
PCI =61
Year
05000
1000015000200002500030000
Year
0
204060
80100
HIPOTESIS BSIN INVERSION EN 10 AÑOS
§ EVOLUCION DEL PCI
§ FLUJO DE FONDOS REQUERIDOS
PCI =61
COMPARACION DE FONDOS REQUERIDOS
VAN = $22.166
$ 0
$ 5.000
$ 10.000
$ 15.000
$ 20.000
$ 25.000
$ 30.00020
04
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
HIPOTESIS A HIPOTESIS B
VAN = $21.999
§ Inconvenientes operativos § en campo§ en gabinete
§ Antecedentes poco confiables§ Desconocimiento de la evolución del deterioro del pavimento§ Incertidumbre en el uso futuro de la aeroestación
PRINCIPALES DIFICULTADES
El SISTEMA DE GESTION es una herramienta que permite:§ Minimizar fallas costosas y mejorar la condición general del
pavimento circunscribiéndose a un presupuesto§ Optimizar recursos disponibles, ejecutando en primer lugar
las obras cuya postergación demandaría una inversión sustancialmente mayor
§ Proveer información confiable del estado de la infraestructura§ Proveer herramientas para evaluar diferentes escenarios de
presupuesto
CONCLUSIONES ( I )
§ A pesar de las dificultades encontradas, se han comenzado a elaborar los diferentes escenarios que permiten tomar decisiones técnico-económicas.
§ En el caso particular de este desarrollo, se han ensamblado las necesidades estructurales y superficiales en un período de diseño prefijado.
§ Asimismo se ha definido a nivel de anteproyecto las intervenciones futuras más importantes.
CONCLUSIONES ( II )
PREGUNTAS ?