GESTIÓN DE PAVIMENTOS - CARLOS MORÁN

7/31/2019 GESTIÓN DE PAVIMENTOS - CARLOS MORÁN

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GESTION DE PAVIMENTOSCARLOS ROBERTO MORAN MANCIA



La red vial colombiana, posee alrededor de 154,391 kilómetros, la cual está a cargo dediferentes instancias, de la manera siguiente:

Red Vial Primaria: A cargo del Ministerio de Transporte, quién las atiende a través delInstituto Nacional de Vías (INVIAS) y del Instituto de Concesiones (INCO). Esta redposee una longitud de 16,438 kilómetros, de los cuales 12,038 kilómetros están acargo del INVIAS y 4,400 kilómetros son responsabilidad del INCO.

Red Secundaria: A cargo de las Direcciones de Infraestructura de las GobernacionesDepartamentales. Esta red tiene una longitud total de 37,953 kilómetros.

Red Terciaria: A cargo de las Gobernaciones y Municipios, aunque el INVIAS tienetambién a su cargo parte de esta Red Vial. El INVIAS es responsable de 27,577kilómetros y las Gobernaciones y Gobiernos Locales tienen bajo su responsabilidad72,423 kilómetros; siendo la longitud total de la Red Terciaria de 100,000 kilómetros.Esta red no está completamente inventariada, por lo cual la longitud puede variar.

INFRAESTRUCTURA VIAL DECOLOMBIA





GESTION DE PAVIMENTOS

Proceso sistemático para mantener, mejorar y operar una redvial.

Es el conjunto de actividades y operaciones que tienen por objetivo conservar una red vial por un período de vida

determinado.

El proceso de Gestión comprende:

1. Ciclo de vida

2. Costos durante el ciclo de vida3. Sistemas de Gestión de Pavimentos1. Manuales2. Sistemas computarizados



1. CICLO DE VIDA

El ciclo de vida va desde la planificación hasta el fin desu vida útil, pasando por el diseño y su conservación.

Esto es:• Cómo fueron planificados• Cómo fueron diseñados• Cómo fueron construidos• Cómo fueron mantenidos o conservados

– Cómo cambia su condición durante el tiempo – Cómo este proceso de cambio se ve afectado por su mantenimiento.

TODOS LOS PAVIMENTOS SE DETERIORANDURANTE EL TRANSCURSO DEL TIEMPO



Factores que afectan elcomportamiento del pavimento

• Tránsito: Número de ejes equivalentes (carga total acumulada que transitará sobrela carretera a lo largo de su período de diseño o vida útil). Las sobrecargas aceleranel deterioro de la estructura del pavimento, además incrementan los costos deoperación vehicular.

• Clima: Humedad, temperatura, lluvias

• Edad: desde la construcción, rehabilitación, reconstrucción

• Resistencia: Número estructural para resistir los EE durante la vida útil

• Drenaje: Condición/calidad

• Construcción: Tipo y calidad (Serviciabilidad, IRI)

• Mantenimiento: Tipo y calidad

TODOS ESTOS FACTORES DETERIOROSIMPLICAN



A

Muy bueno

Bueno

Regular

Estado del

caminoMalo

Muy malo

0 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

Años desde terminación del camino (indicativo)

EL DETERIORO DE LOS CAMINOS CON EL TRANSCURSO DEL TIEMPO

FASE BFASE C

C1 C2

FASE D

Etapa crítica de l a vida del camino.

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Tipos y clases de deterioros

• Deterioros de pavimentos rígidos – Defectos Superficiales

– Agrietamientos

– Deterioros de las juntas

• Deterioros de pavimentos flexibles

– Defectos Superficiales

– Deformaciones Superficiales

– Agrietamientos



• Fase A: ConstrucciónCamino en excelentes condiciones que satisface100% las necesidades del usuario.

•

Fase B: Deterioro lento y poco visibleDurante los primeros 10 años del ciclo de vida delpavimento se producen daños poco visiblesprincipalmente en la superficie de rodadura y enmenor grado en la estructura subyacente. Para que

esta fase dure 10 años es necesario que ademásde realizar el mantenimiento rutinario, se apliquemantenimiento del pavimento.

FASES DENTRO DEL CICLO DE VIDADE UN PAVIMENTO ASFALTICO

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• Fase C: Deterioro aceleradoFase C1Durante esta fase el pavimento luce

aparentemente sin daños.Fase C2En esta fase empieza un deterioro acelerado yvisible tanto en la superficie de rodadura como

en la estructura básica del camino. Al final deesta fase ya se detectan hoyos, grietas,depresiones y deformaciones.


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• Fase D: Deterioro generalizado

Esta fase se caracteriza por:

- desprendimiento gradual y sostenido delpavimento;- disminución de la velocidad de circulación de la vía;- disminución de la capacidad de la vía;

- Aumento del costo de operación vehicular; y- Aumento de accidentes.


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REHABILITACIÓN

MANTENIMIENTO

PERIÓDICO

CICLO DE VIDA ADECUADO

CONSTRUCCION O

RECONSTRUCCIÓN

MANTENIMIENTO

RUTINARIO



CICLO NO DESEADO DE UN CAMINO

CONSTRUCCION O

RECONSTRUCCIÓN

REHABILITACIÓN INADECUADOMANTENIMIENTO

DETERIOROACELERADO

UN CICLO NO DESEADO FRENA EL DESARROLLO ECONOMICO Y SOCIALINCREMENTA LOS COSTOS DE RECUPERACION DE LA RED VIAL

INCREMENTA LOS COSTOS DE OPERACIÓN VEHICULAR



OPCIONES DE INTERVENCIONCurva de deterioro rápido

Los dientes de esta curva están cercanos uno del otro,

indicando rapidez de deterioro debido a un

mantenimiento insuficiente.

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OPCIONES DE INTERVENCIONCurva de deterioro lento

Los dientes de la curva están mas espaciados,

indicando un mantenimiento adecuado al daño

existente o rehabilitación del camino.

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OPCIONES DE INTERVENCIONCurva tipo mantenimiento

Estas curvas indican una intervención oportuna de

mantenimiento al inicio de la Fase C.

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OPCIONES DE INTERVENCIONCurva de reconstrucción

Costos elevados de operaciónpara el usuario

Estas curvas muestran la opción de reconstruir elcamino al final de la etapa D, con el consiguiente

aumento de costos. Las aéreas sombreadas muestran

períodos en que los usuarios deben soportar altos

costos de operación vehicular. 17



Comparación entre las distintas curvasde deterioro de los caminos

Ciclo de deterioro rápido

Ciclo de deterioro lento

Ciclo de deterioro tipo

mantenimiento

Ciclo de reconstrucción

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De la curva de deterioro mostrada al principio seinfiere que el momento oportuno para reforzar elpavimento es al inicio de la Fase C, con uncosto que puede alcanzar el 10% del valor original del camino.

Si este refuerzo se difiere ya sea para el final de

la Fase C o durante la Fase D, el refuerzo setransforma en rehabilitación o reconstrucción,con un costo que puede llegar a ser entre el50% y 80 % del valor original del camino.

OPORTUNIDAD PARA INTERVENCIONES DEMANTENIMIENTO EN UN PAVIMENTO ASFALTICO

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Curva de deterioro y necesidad deRehabilitación y/o Reconstrucción

(CICLO NO DESEADO)

PSI

Años

ó EE

Serviciabilidad

Edad (años)

Zona de Mantenimiento (elcual no se hizo o se hizo

deficientemente)

Rehabilitación y/oReconstrucción

INVERSION



Curva de deterioro con unadecuado mantenimiento

(CICLO DESEADO)

PSI

Años ó EE

Serviciabilidad

Edad (años)

Zona de MantenimientoMayor vida útil, lo cual garantiza menores

inversiones en la red vial y menores costos deoperación

Deterioro si no se hiciera mantenimiento Rehabilitación(cuando ya no es posibleaplicar mantenimientoperiódico)

Muy buenaMR

BuenaMR o MP Regular

MP

Serviciabilidad Inicial

Serviciabilidad final

TransitoClima

Construcción,Drenajes



El costo de diferir la conservación vial

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MUYBUENA

BUENA

REGULAR

MALA

MUYMALA

CONDICION 75% de la vida del pavimento

17% adicional

40% pérdidade calidad

AÑOS 12 18

40% pérdidade calidad

$1.00

$5.00 o $6.00

$.20.00



Clasificación de trabajos viales enfunción del deterioro que presenta

Mantenimiento –Rutinario

• Bacheo, Reparaciones deborde, sello de grietas yfisuras

• Drenaje, sellado de fisuras

–Periódico• Tratamientos preventivos• Renovaciones de la estructura

–Especiales• Emergencias• Mantenimiento invernal

Rehabilitación

Reconstrucción del Pavimento

Desarrollo – Mejoras

• Ampliación• Re-alineamiento•

Trabajos fuera de la vía – Construcción

• Pavimentación• Nuevas secciones



DADO QUE TODACARRETERA SUFRE

DETERIOROS ES NECESARIO APLICAR DIFERENTES TIPOS

Y TECNICAS DEMANTENIMIENTO

PRIMERA GRAN CONCLUSION



2. COSTOS DURANTE EL CICLODE VIDA

El Análisis de costos durante el ciclo devida es un proceso a través del cual seevalúan todos los costos involucrados en

la construcción, mantenimiento yrehabilitación y los impactos asociados delos usuarios de un pavimento, sobre un

determinado período de análisis



Costos de la agencia • Costos de proyecto (estudios, diseños)

• Costos iniciales de construcción

• Costos de mantenimiento

• Costos de las rehabilitaciones y/o reconstrucciones

• Valor residual del pavimento

Costos de los usuarios • Costos de operación vehicular

• Costos por demoras durante la ejecución de las obras

COSTOS A CONSIDERAR EN EL ANÁLISIS



1) Identificar las alternativas de intervención que satisfagan las necesidadesdel proyecto

2) Definir el período de análisis

3) Determinar adecuadamente los factores de costo del proyecto

4) Establecer la tasa de descuento (conviene aplicar varias, para hacer unanálisis de sensibilidad)

5) Calcular el valor presente neto de cada alternativa (VPN). Puede también

utilizarse la TIR o la relación BENEFICIO/COSTO

6) Establecer un orden de prioridades desde la óptica del ACCV (Análisis deCostos durante el Ciclo de Vida)

PASOS PARA LA REALIZACIÓN DEL ANÁLISIS DE COSTOSDURANTE EL CICLO DE VIDA





UN ESQUEMA SANO DECONSERVACION DEBE

• Garantizar la conservación adecuada de la redvial a un costo razonable (EFECTIVIDAD)

• Velar por que la red vial pueda mantenerse alargo plazo

• Tender a optimizar la relación entre costos ybeneficios del sistema de transporte por carretera

•

Racionalizar el uso de recursos• Reducir al máximo los efectos dañinos al medio

ambiente



Para lograr tener un sano esquema deconservación es necesario realizar unaMODELACION DE DETERIOROS de pavimentosflexibles y/o hidráulicos.

Esta modelación de deterioros puede hacerse por medios manuales o utilizando SISTEMAS DEGESTION DE PAVIMENTOS, lo cual permite

MODELAR las intervenciones y estimar los costos yrecursos necesarios, priorizando así los tipos deintervención

3. SISTEMAS DE GESTION DE PAVIMENTOS





ELEMENTOS A CONSIDERARPARA UNA ADECUADA GESTION DE LA RED VIAL

1. Definición de los límites de la red

2. Inventario de las vías incluidas en la red

3. Campaña de auscultación para identificar la condición de lospavimentos de la red

4. Desarrollo de estrategias de mantenimiento, estimativos decostos y expectativas de vida



n eracc n en re os eren es pos



n eracc n en re os eren es posde deterioro en pavimentos

flexibles.

Progresión deBaches

Rugosidad

Deformaciones

Deteriorode Bermas

Falla de Borde

Estructura

Edad

Tránsito

Inicio del Agrietamiento

Progresión del Agrietamiento

Ahuellamiento

Inicio dePérdida de

Aridos

Progresión dePérdida de Aridos

Inicio de Baches.

Uso de Bermas como Pistas



Inicio y progresión de losdeterioros

Periodoiniciación

Periodoprogresión

Edad de la pavimentación

Á r e a a f e

c t a d a e n p o r

c e n t a j e



Establecimiento de límitesadmisibles en la Red Vial

R u g o s i d a d

Edad o ESAL

IRI

Limite del IRI

Edad o ESAL

A h u e l l a m i e n t o

Desviación Estándar

Ahuellamiento

Limite del Ahuellamiento

Edad o ESAL

A g r i e

t a m i e n t o

Baches

Grietas Anchas

Grietastotales

Limite de agritamiento

Edad o ESAL

P é r d i d a d

e A r i d o s

Pérdidade Aridos

Limite de perdida de áridos



Esquema General de un Sistema deGestión de Pavimentos

Sistema de gestion depavimentos

Base de datos

Modelos de simulación

Acciones y estándares de

conservación

Modelos de evaluación de

políticas de conservación

Modelos de

costos

Inventario de la redCondición del pavimento

Historia del pavimento

Datos de transito

Clima

Información de costos deusuario

Modelos de

comportamiento

Parámetros

agregados

Sistema

de

Gestión



Sistema de gestión de pavimentos (PMS)

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Inventario

Evaluación deEstado

Estrategias deMantenimiento

Necesidadesreales de la Red

Vial

Priorización

Programación deObras

Presupuestosanuales de

mantenimiento

Ejecución yRetroalimentación

CICLO CONTINUO



Equipos utilizados para determinar lacondición del pavimento

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• Equipos para medir rugosidad




43

• Equipos para medir deflexiones




44

• Equipos para fricción transversal







Levantamiento de inventarios

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Estructura de precios de HDM4

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BMS disponibles

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Documents

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