Diseño Pavimento POPA

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ANEXO DISEÑO DE PAVIMENTO RÍGIDO EVALUACIÓN GEOTÉCNICA Y DISEÑOS DE OBRAS DE ESTABILIZACIÓN EN TRES SITIOS CRÍTICOS DEL CERRO DE LA POPA CONTENIDO 1. OBJETIVOS 2. LOCALIZACION 3. TRABAJO DE CAMPO 4. CARACTERISTICAS GEOTECNICAS 5. TRANSITO 6. DISEÑO DE PAVIMENTOS

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ANEXODISEÑO DE PAVIMENTO RÍGIDO

EVALUACIÓN GEOTÉCNICA Y DISEÑOS DE OBRAS DE ESTABILIZACIÓN EN TRES SITIOS CRÍTICOS DEL CERRO DE LA

POPA

CONTENIDO

1. OBJETIVOS

2. LOCALIZACION

3. TRABAJO DE CAMPO

4. CARACTERISTICAS GEOTECNICAS

5. TRANSITO

6. DISEÑO DE PAVIMENTOS

7. RECOMENDACIONES

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1. OBJETIVOS

Este anexo presenta las recomendaciones para el diseño y construcción del

pavimento de diferentes tramos de vía localizados en los tres sitios críticos del

cerro de la Popa. Se desarrollaron diversos análisis que tocan las disciplinas del

tránsito, geología y geotecnia para el diseño del pavimento de los tramos de vía.

En este anexo se recogen los análisis geotécnicos y el diseño de espesores del

pavimento basado en el método de la AASHTO.

El objetivo principal del diseño para pavimentos fue la definición del mecanismo

más conveniente para el mejoramiento de los tramos de vía y junto con ello, la

definición de los espesores de pavimento capaces de soportar las solicitudes que

se esperan en el transito que se presentará según el periodo de diseño.

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2. LOCALIZACION

Las áreas de estudio se ubican en Lo Amador, Sector Ricaurte, la Loma del

Diamante y el Salto del Cabrón. Se contempla la construcción del pavimento de

diferentes tramos de la vía que ayudarán a mejorar la calidad de vida de los

habitantes de dichas zonas. La longitud total de estos tramos equivale a 944

metros de vía.

Cuadro 1. Descripción de tramos de vía

Área de estudio Tramos de Vía Longitud (m)

Lo Amador sector RicaurteCalle Ricaurte (Cll 19) 55.3

Calle Real (Cll 35) 18.1

Loma del Diamante

Callejón de los gatos 63.3

Vía anexa a la Calle 39 38.3

Callejón 11 de Noviembre (Cra 16) 38.4

Salto del Cabrón

Calle anexa a la Calle 33 (área de Solar)

36.4

Calle 1era de las flores (Cll 34) 286

Callejón Sal si puedes (Cra 23A) 117.2

Calle 2da de las flores (Cll 35) 206

Cra 24 entre las calles 34 y 35 38.4

Longitud total ……………………………………….. 944.0

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

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Figura 1. Localización de tramos de vía, Lo Amador sector Ricaurte

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

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Figura 2. Localización de tramos de vía, Loma del Diamante

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

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Figura 3. Localización de tramos de vía, Salto del Cabrón, sector sur

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

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3. TRABAJO DE CAMPO

Con base a las características geológicas del área de estudio y de acuerdo a la longitud y ubicación de los diferentes tramos de vía se realizaron sondeos y apíques de profundidad adecuada para determinar las características geotécnicas del subsuelo, y definir los parámetros de diseño básicos de la estructura del pavimento.

En los apiques, se determinó el espesor de cada capa de la Subrasante hasta llegar a una profundidad admisible. En la exploración se tomaron las muestras necesarias para realizar la clasificación de la misma, se realizaron ensayos de Granulometría, Límites de Atterberg, peso unitario, compresión inconfinada y humedad natural. En el Anexo de Ensayos de Laboratorio de Suelos se presenta el cuadro resumen. En el laboratorio se realizaron los ensayos para las muestras de las capas granulares y subrasante obtenidas de los apíques efectuados, se elaboraron los perfiles estratigráficos y se digitó la información resumen de los apíques.

Para el cálculo del CBR de diseño, se realizó una correlación de las propiedades índices y la clasificación del subsuelo.

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Foto 1. Exploración del subsuelo a través de Apiques, Calle Real, Lo Amador sector Ricaurte

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

Foto 2. Exploración del subsuelo con SPT, Calle Ricaurte, Lo Amador

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

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Foto 3. Exploración del subsuelo con SPT, Callejón 11 de Noviembre, Loma del Diamante

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

Foto 4. Vista parcial, Callejón de los gatos, Loma del Diamante

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

Foto 5. Exploración del subsuelo con SPT, área de solar, Salto del Cabrón

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Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

Foto 6. Exploración del subsuelo con SPT, Calle 1era de las flores, Salto del Cabrón

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

Foto 7. Exploración del subsuelo con SPT, Calle 2da de las flores, Salto del Cabrón

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Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

Foto 8. Exploración del subsuelo con SPT, Callejón Sal si puedes, Salto del Cabrón

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

4. CARACTERISTICAS GEOTECNICAS

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Las muestras recuperadas en las perforaciones realizadas en áreas donde se

proyecta la construcción de los tramos de vías de los tres sitios críticos (Salto del

Cabrón, Loma del Diamante y Lo Amador Sector Ricaurte) se clasificaron de

acuerdo con el sistema unificado de clasificación de suelos (SUCS).

Cuadro 2. Clasificación de suelos de perforaciones relacionadas con los tramos de vía proyectados

Área de estudio

Tramos de Vía perforaciónClasificación

SUCS

Lo Amador sector

Ricaurte

Calle Ricaurte (Cll 19) S-8 (CL)

Calle Real (Cll 35) Ap-3 (CL)

Loma del Diamante

Callejón de los gatos Ap-4, S-5 (CL), (CL)

Vía anexa a la Calle 39 Ap-1, S-1, Ap-2 (CL), (CL), (CL)

Callejón 11 de Noviembre (Cra 16) S-12 (CL)

Salto del Cabrón

Calle anexa a la Calle 33 (área de Solar) S-1 (CL)

Calle 1era de las flores (Cll 34) S-4, S-8 (CH), (CL)

Callejón Sal si puedes (Cra 23A) S-7 (CH)

Calle 2da de las flores (Cll 35) S-9 (CL)

Cra 24 entre las calles 34 y 35 S-9 (CL)

Fuente: Universidad de Cartagena, Noviembre de 2009.

5. TRANSITO

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Los tramos de la vía proyectados se consideran conceptualmente como Calles residenciales de tipo urbana.

Se utilizará un periodo de diseño de 20 años, en el cual el TPD futuro de dicha vía estará en un rango entre 200 y 800 vehículos. El transito promedio diario de vehículos comerciales, TPDC será igual a 42 vehículos (Tabla 6.12, Pág. 345, Montejo 2da. edición).

Con la información contenida en estudios anteriores y considerando las potencialidades de las áreas proyectadas, esta consultoría considera que la tasa de crecimiento del tránsito (r) está en el orden del 2,36 % y el factor camión (F.C) del orden de 1,3.

La determinación del número de ejes simples equivalentes de 8.2 Toneladas en el carril de diseño y durante un periodo de diseño definido se calcula a través de la siguiente formulación (formula 2.6, Pág. 35, Montejo 2da. edición):

El numero de ejes simples equivalentes de 8.2 Toneladas calculado es igual a 507.867.

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6. DISEÑO DE PAVIMENTOS

En éste Numeral se describen los resultados de los análisis efectuados para la adecuación y diseño del pavimento de los distintos tramos de la vía analizados.

De acuerdo con las características geotécnicas y el buen comportamiento de las estructuras de pavimento rígido se estudian las distintas alternativas de diseño para un periodo de análisis de 20 años.

El método de diseño seleccionado es el de la American Asociation of State Highway and Transportation Officials – AASHTO, el cual considera que el pavimento ha cumplido su vida útil cuando llega a un índice de servicio final, por lo que el espesor dependerá del grado de deterioro al que se desea que llegue el pavimento, para proveer un manejo seguro y confortable a los usuarios.

6.1 PARAMETROS DE DISEÑO

6.1.1 Transito. Para un periodo de diseño de 20 años, el TPD futuro de la vía varía entre 200 y 800 vehículos.

Para realizar el diseño de la estructura de los tramos de vía en pavimento rígido, se determinó un número de vehículos comerciales y a su vez el número de repeticiones acumuladas causadas por los vehículos comerciales durante el periodo de diseño.

El TPDC (Transito promedio diario de vehículos comerciales) no podrá ser superior a 50 vehículos en dos direcciones. Para efectos de diseño se utiliza un TPDC promedio representativo igual a 42 vehículos.

El numero de ejes simples equivalentes a 8.2 Ton en el carril de diseño es 507.867.

6.1.2 Subrasante. El parámetro de resistencia del suelo para el diseño de pavimento es el CBR de la subrasante. Con base en una correlación de las propiedades índices y la clasificación del subsuelo se obtuvo un valor de CBR de diseño representativo y el módulo de reacción de la Subrasante, Ksbr (Fig. 2, Pág. 13, Diseño, construcción y mantenimiento de pavimentos de concreto, ICPC. Londoño, Cipriano).

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De acuerdo con la similitud en las Características geológicas y geotécnicas presentes en los distintos tramos de vía proyectados se definió una (1) Unidad de diseño.

La unidad de diseño obtuvo un valor de CBR de diseño de 6.0 %, cuyo modulo de reacción de la Subrasante es igual a 43 Mpa/m y el módulo de reacción de la subrasante corregido efectivo es del orden de 11.5 Mpa/m para subbase granular de 20 cm (Fig. 11, Pág. 51, Diseño, construcción y mantenimiento de pavimentos de concreto, ICPC. Londoño, Cipriano). . El Módulo de elasticidad de la subbase granular es de 140 Mpa.

6.1.3 Modulo de Rotura del concreto. El modulo de rotura se calculó por medio de la correlación MR = K x (f´c) ^ 0.5, donde K = 2.39, Valor utilizado para Colombia (Pág. 143, Tecnología del concreto y del mortero, Sánchez de Guzmán) y f´c esta expresado en Kg/cm2. Se definió una resistencia a la compresión del concreto (f`c) igual a 245 kg/cm2 (3500 psi). Se obtuvo un modulo de rotura de 38 kg/cm2.

6.1.4 Período de Diseño. Por el tipo de tramos de vía a pavimentar y teniendo en cuenta las características del tráfico se recomienda un período de diseño entre 15 y 25 años, razón por la cual se plantea un período de diseño de 20 años.

6.1.5 Nivel de confiabilidad. Se entiende por confiabilidad de un proceso de diseño-comportamiento de un pavimento a la probabilidad de que una sección diseñada usando dicho proceso, se comporte satisfactoriamente bajo las condiciones de tránsito y ambientales durante el período de diseño. Con base a la tabla anexa (Tabla 24, Pág. 45, Diseño, construcción y mantenimiento de pavimentos de concreto, ICPC. Londoño, Cipriano).

Cuadro 3. Niveles de Confiabilidad a adoptar en función del tipo de carretera

Fuente: ICPC. Londoño, Cipriano

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El nivel de confiabilidad escogido es de 80%.

6.1.6 Desviación Normal Estándar. Este parámetro esta asociado al nivel de confiabilidad, según tabla anexa

Cuadro 4. Valores de Zr en función de la confiabilidad

Fuente: ICPC. Londoño, Cipriano

Para una confiabilidad del 80% el valor de Zr es de –0,841.

6.1.7 Error Estándar Combinado (So). La guía AASHTO recomienda para construcción nueva de pavimentos rígidos el valor de So es 0,35.

6.1.8 Servicibilidad. La Servicibilidad de un pavimento se define como la idoneidad que tiene el mismo para servir a la clase de tránsito que lo va a utilizar.

Po= Índice de servicio inicial de 4,5 para pavimentos en concretoPt= Serviciabilidad final para carretera de trafico bajo es de 2,0PSI = Variación de la Servicibilidad es de 2,5

6.1.9 Coeficiente de Drenaje (Cd). Depende de dos parámetros: La calidad del drenaje, que viene determinada por el tiempo que tarda el agua infiltrada en ser

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evacuada del pavimento y el porcentaje de tiempo a lo largo del año en el cual el pavimento está expuesto a niveles de húmedad cercanos a la saturación.

Cuadro 5. Calidad de Drenaje

Fuente: ICPC. Londoño, Cipriano

Cuadro 6. Valores del coeficiente de drenaje Cd

Fuente: ICPC. Londoño, Cipriano

Se Tomó el rango entre 1.00 y 0.90 para una calidad de drenaje mediano, y un porcentaje entre 5% y 25% en el que la estructura del pavimento esta expuesta a niveles de humedad próximos a la saturación. Se utilizó un Cd igual a 0.95 para efectos de diseño.

6.1.10 Coeficiente de transmisión de carga (J). Este factor se introduce para tener en cuenta la capacidad del pavimento de concreto para transmitir las cargas a través de las discontinuidades (juntas o grietas). Su valor depende de varios factores. El tipo de pavimento (en masa reforzado con juntas, con armadura continua). El tipo de berma (de concreto unida al pavimento o de asfalto).

Con base a la tabla anexa.

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Cuadro 7. Valores del coeficiente de transmisión de cargas, J

Fuente: ICPC. Londoño, Cipriano

Se plantea un valor de J de 3,1 para una vía reforzada con juntas, considerando que se tienen dispositivos de transmisión de carga y el pavimento posee juntas, también tiene bordillo para confinamiento lateral, que actúa como barrera para separación de la llanta.

6.1.11 Factor de pérdida de soporte (Ls). Este parámetro viene a indicar la pérdida de apoyo potencial de las losas debido bien a la erosionabilidad de la subbase o bien a asentamientos diferenciales de la subrasante. Según tabla anexa.

Cuadro 8. Valores del factor de perdida de soporte Ls en función del tipo de base o subbase

Fuente: ICPC. Londoño, Cipriano

Para subbase con materiales granulares sin tratar se escogió un valor intermedio igual a 2,0.

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6.1.12 Módulo de elasticidad del concreto (Ec). Para el cálculo del Ec se utilizó lo planteado en la tabla anexa. Código Colombiano construcciones Sismo Resistente.

Cuadro 9. Correlación entre la resistencia a la comprensión y el modulo de elasticidad

.Fuente: ICPC. Londoño, Cipriano

Para efecto del estudio se seleccionó Ec=12500*f´c. Para un f´c = 245 kg/cm2 se obtuvo un modulo de elasticidad del concreto igual a 195656 kg/cm2.

6.2 ESTRUCTURAS OBTENIDAS

6.2.1 Pavimento Rígido. El diseño de las estructuras de pavimento rígido se realizó siguiendo el método AASHTO, planteando una estructura que cumplirá con las especificaciones y solicitudes de estos tramos de vía. (Ver cuadro de cálculo).

CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO CON CONCRETO HIDRAULICO DE 245 kg/cm2 (3500 psi) Y SUBBASE DE MATERIAL GRANULAR TIPO INVIAS.

Consiste en realizar la estructura del pavimento, mediante la construcción de una estructura con subbase granular tipo especificación INVIAS y un pavimento en concreto hidráulico de 245 kg/cm2 (3500 psi) de resistencia, con un módulo de rotura de 3.7 Mpa.

Es importante aclarar que sobre todos los tramos de vía se proyecta la construcción de un pavimento de 3500 psi, con excepción del Callejón de los gatos ubicado en la Loma del Diamante, por su carácter peatonal, por lo cual se definió una estructura de pavimento en Adoquín acorde con las especificaciones y solicitudes.

La estructura de tráfico peatonal proyectada en Adoquín deberán cumplir con los requisitos establecidos en la Norma ICONTEC 2017. Las adoquines se colocarán directamente sobre una capa de arena de 40 mm nivelada al tope unos con otros de manera que generen juntas que no excedan de 3 mm. Se recomienda el uso de adoquín rectangular de 6 cm de espesor.

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Cuadro 10. Calculo de Pavimento rígido por Método AASHTO

Variable de tanteo

Modulo de Rotura (kg/cm2) PCC MR 38 D Losa (pulg) LOG N ECUACIONModulo de Rotura (psi) PCC MR 543 6,69 5,71 5,71 Modulo de Rotura (Mpa) PCC MR 3,7Modulo Elasticidad (psi)PCC Ec 2.795.086 Modulo Elasticidad (Mpa)PCC Ec 19.566

Modulo Elasticidad (Kg/cm2)PCC Ec 195.656

CBR (%) 6,0 Diseño para un N= 507.867 ejes equivalentes

Modulo Resiliente Subrasante (MPa) MR 62,10Modulo Resiliente Subrasante (psi) MR 9.007

Ksbr (K de la subrasante en kg/cm3) Ksbr 4,3

Ksbr ( K de la subrasante en pci) Ksbr 155

Ksbr ( K de la subrasante en Mpa/m) Ksbr 43

Tipo de subbase: subbase GranularK compuesto subrasante (Mpa/m) K 120

K compuesto subrasante (pci) K 444

Perdida de Soporte LS 2,0

Ksubras corregido efectivo (Mpa/m) Kc 11,5

Ksubras corregido efectivo (pci) Kc 42,6Mod Elasticidad de la subbase (MPa) Esb 140,0Mod Elasticidad de la subbase (psi) Esb 20.306 Espesor de la subbase (pulg) 8,0 ESPESORES PULGADAS CM CM

Ejes Equivalentes de 8,2 Ton N 507867 LOSA 6,69 16,99 17Serviciabililidad inicial Po 4,5 SUBBASE* 8,0 20,0 20Serviciabilidad final Pt 2,0

Perdida de serviciabilidad PSI 2,5 *Subbase Granular INVIASConfiabilidad R 80%

Desviación estandar normal ZR -0,841

Error estandar combinado So 0,35

Coeficiente transferencia de carga J 3,1

Coeficiente de Drenaje Cd 0,95

METODO AASHTO PARA PAVIMENTOS RIGIDOS MACROPROYECTO POPA

DATOS DE ENTRADA

RESULTADOS

IGUALDAD

UNIDAD DE DISEÑO, 20 CM DE SUBBASE GRANULAR

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A continuación se presentan los espesores de pavimento rígido que se utilizarán en los tramos de vía proyectados, de acuerdo con la unidad de diseño definida:

ESTRUCTURA PROYECTADA:

Losa de Concreto MR 38 kg/cm2 17 cm

Subbase granular INVIAS 20 cm

6.3 JUNTAS Y PASADORES

6.3.1 Juntas longitudinales. La junta longitudinal controla el agrietamiento por el alabeo. En la construcción del pavimento, la junta debe ser marcada con una ranura que separe los carriles y proporcione alojamiento para el sellado, unida por una barra de anclaje.

Si el pavimento se construye carril por carril, la junta longitudinal es del tipo de junta de construcción.

En las juntas longitudinales se colocarán barras de anclaje corrugadas fy = 60000 psi, de 1/2” con una longitud de 85 centímetros y una separación de 120 centímetros centro a centro (Tabla 67, Pág. 109, Diseño, construcción y mantenimiento de pavimentos de concreto, ICPC. Londoño, Cipriano).

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6.3.2 Juntas transversales. Las juntas transversales o juntas de alabeo, es decir, controlan las grietas causadas por la retracción de fraguado del hormigón y por las acciones climáticas: temperatura y humedad.

La selección del espaciamiento, si bien es función de la experiencia, considera las siguientes variables:

Tipo de agregado grueso utilizado en la elaboración del hormigón Composición mineralógica Uniformidad del clima y temperatura Disminución de fricción entre losa y subrasante o subbase

Se deben cumplir las siguientes separaciones máximas:

Para el espaciamiento entre juntas, hay varias recomendaciones en la literatura técnica que podrían considerarse en este proyecto, que el espaciamiento en pies entre juntas de contracción para pavimentos de hormigón no supere dos veces el espesor de la losa en pulgadas.

El espaciamiento entre juntas debe ser veinticinco veces el espesor de la losa.

La modulación de esta vía se basara en una relación L/a =1.1 - 1,4 (L = longitud de la losa y a = ancho de la losa), para un ancho de losa de 3,0 m.

En las juntas transversales se colocarán pasadores de acero liso de 7/8”, de 35 centímetros de longitud, con la mitad engrasada y una separación de 30 centímetros centro a centro (Tabla 64, Pág. 104, Diseño, construcción y mantenimiento de pavimentos de concreto, ICPC. Londoño, Cipriano).

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Para garantizar una adecuada colocación de las dovelas en este tipo de juntas es necesario la colocación de unas Canastas pasajuntas en juntas transversales de contracción. Ver grafica.

Canastas pasajuntas en juntas transversales de contracción

ANCHO DE CANASTILLA (3.50)m )

4 ATIESADORES DE 3 / 16 “ POR CANASTILLA

ANCHO DE CANASTILLA MENOS 30 cm 15 cm15 cm

A

B

A

B

30 cm

VISTA EN PLANTA

DE

LOSA

DEL

E

S

P

E

S

O

R

46 cm

3/16 “1/2 3/3” mínimo

5/16 “

1 1/2 “

SOLDADURA DE ARCO

1/8 “ de claroextremo sin soldadura

DE BARRA PASAJUNTAS SEGUN PROYECTO

ANCLAJE

CORTE A - A

11.4 cm

ANCHO DE CANASTA ( 3.50 m )

30 cm cm

30 cm cm

15 cm

11.4 cm30 cm cm

30 cm cm

CORTE B - B

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6.3.3 Juntas de expansión. Al comienzo y fin del tramo de estudio, cuando el pavimento empalma con el pavimento existente, se construye una junta, en la cual se aumenta el espesor de la losa para absorber los esfuerzos de borde ocasionados por el tráfico.

Son creadas para aislar una estructura fija, como son los pozos de inspección y otras estructuras que presenten diferente comportamiento al pavimento que se construye. Así mismo se deben utilizar donde se presenten cambios de dirección de la vía e intersecciones con otros pavimentos, o en cualquier caso en que se generen esfuerzos en las losas.

En los casos donde se presentan cambios de dirección de la vía, una empujará a la otra, produciéndole esfuerzos, que deben ser controlados con la ayuda de juntas de expansión. Con el fin de incrementar la transferencia de carga y la eficiencia de la junta se deben usar pasadores de carga como se observa en la figura, ubicados en la mitad de la losa, además deben de ir engrasadas en su totalidad para facilitar el movimiento.

Para juntas de expansión en una intersección asimétrica o en rampas, se deberán omitir las pasajuntas (dovelas) para permitir los movimientos horizontales diferenciales y evitar el daño del concreto colindante. Así mismo se construirá la losa aumentándole su espesor para absorber los esfuerzos de borde no transferidos.

La junta de expansión se construirá, al momento de fundir, con la ayuda de dos tirillas de icopor, con alturas respectivas de 4,3 cm y D - 4.3 cm; cuando se tenga la losa conformada, se procederá a retirar el icopor de 4,3 cm de la parte superior y se construirá la estructura de sello, primero colocando la tirilla de respaldo y por último aplicando el sello.

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6.4 CORTE Y SELLADO DE JUNTAS

Después de aplicar la membrana de curado de las losas se procederá al corte de las juntas transversales y longitudinales, con discos adecuados para realizar los cortes en seco, o con discos de diamante que se refrigeran con agua. El corte de las juntas deberá comenzar por las transversales de contracción, e inmediatamente después continuar con las longitudinales. Este corte deberá realizarse cuando el concreto presente las condiciones de endurecimiento propicias para su ejecución y antes de que se produzcan agrietamientos no controlados. El contratista será el responsable de elegir el momento propicio para efectuar esta actividad sin que se presente pérdida de agregado en la junta o

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desprendimientos de la losa; sin embargo, una vez comenzado el corte deberá continuarse hasta finalizar todas las juntas. El inicio de los trabajos deberá comenzar entre las 3 ó 6 horas de haber colocado el concreto y deberá terminar antes de 12 horas después del colado. Ver detalle del corte en la figura.

Detalle del corte de juntas

Se realiza un corte inicial con un ancho de 3 mm y a una profundidad de 1/3 del espesor de la losa de concreto con el fin de inducir la falla controlada. Posteriormente, se realiza un ensanchamiento del corte para poder alojar el material de sello.

En el caso de que se requiera realizar los cortes de juntas en dos etapas (escalonados), es decir, efectuar los cortes cada dos juntas dejando las juntas intermedias sin cortar para posteriormente realizar el corte de las intermedias, el segundo corte, o sea el de las intermedias, deberá realizarse antes de 48 horas después del colado y si existe un alto riesgo de fisuración antes de las 24 horas.

Las ranuras aserradas deberán inspeccionarse para asegurar que el corte se haya efectuado hasta la profundidad especificada. Con el fin de garantizar una perfecta adherencia del material sellante a las caras verticales de la caja, se deberá realizar una exhaustiva limpieza de toda materia extraña que se encuentre dentro de cualquier tipo de junta, para ello se recurrirá al lavado con agua a presión, sistema de chorro de arena y aire a presión, los cuales deberán ser aplicados siempre en una misma dirección, de preferencia en el mismo sentido de la pendiente de la junta. El uso de este procedimiento deberá garantizar la limpieza total de la junta y la eliminación de todos los residuos del corte.

El sistema de sellado de juntas para pavimentos de concreto debe garantizar la hermeticidad del espacio sellado, la adherencia del sello a las caras de la junta,

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que no exista arrastre del material de sello por acción de las llantas de los vehículos y adicionalmente deben cumplir con las condiciones especificadas anteriormente para los productos para juntas se especifican. El sello debe ser colocado 7 días después de la colocación del concreto, tiempo en el cual el pavimento de concreto no deberá ser abierto al tránsito ni se deberá colocar sobre el material que se pueda introducir en la junta. No se deberá transitar sobre el sello por lo menos 24 horas después de colocado.

Previamente al vaciado del compuesto llenante, se coloca una tirilla de respaldo presionándola dentro de la junta con un insertador adecuado como se observa en la siguiente figura.

Al colocar el sello de silicona se debe cumplir con el factor de forma mínimo de 1/1 y máximo de 2/1 y si es de componentes orgánicos se deberá cumplir con el factor forma de 1/2, como relación entre dimensiones ancho/profundidad, vaciándolo sin que quede menisco convexo, ni sobrantes rebosantes. La superficie del sello debe quedar 3 mm por debajo del borde de la junta, y en ningún caso debe haber adherencia en tres puntos por lo cual se aísla el fondo de la caja del sello de la base del sello con la tirilla de respaldo, lo cual controla el espesor del sello y produce economía evitando consumos innecesarios. Lo anterior se describe en la siguiente figura.

La profundidad para el disco insertador será 9 ó 15 mm dependiendo de si el material es silicona o un material de compuestos orgánicos respectivamente.

FIGURA 11INSERTADOR DE LA TIRILLA DE RESPALDO (BACKER ROD)

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COLOCACIÓN MATERIAL DE SELLO

6.5 TOLERANCIAS

Se admitirán diferencias de ± 10 mm con relación a la medida del proyecto, para la distancia del centro de la calzada a los bordes.

Las cotas de superficie de la subbase terminada, no deberán variar en ± 2 cm, de las cotas de proyecto final.

6.6 PARÁMETROS DE CONTROL

El Constructor deberá presentar la caracterización del material, indicando las canteras de suministro y hará ensayos de campo y laboratorio en el número y frecuencia que están indicados en los parámetros de control y que le permite efectuar oportunamente las correcciones, ajustes y modificaciones en el material, su humedad y sus sistemas de construcción, para asegurar el cumplimiento de las especificaciones y el mayor rendimiento en sus operaciones.

Se verificará si los materiales nuevos, cumplen en el sitio de explotación y hará las recomendaciones necesarias para la mezcla de los materiales u otros procedimientos que garanticen durante la construcción el cumplimiento de los

6 mm

3 mm

h/3

20 - 25 mm

3mm

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requisitos de estas especificaciones por medio de los siguientes ensayos como mínimo:

a) Gradación y límites de consistencia: Un ensayo por cada 700 m3 de materialb) Compactación Proctor Modificado (AASHTO T-180- Método A): Un ensayo por

cada 1500 m3 de material.c) Capacidad de soporte CBR (AASHTO T-193-63): Un ensayo por cada 3.000 m3

de material.d) Compactación en el terreno (AASHTO T 191 o T- 205): Un ensayo por 250 m2

de cada capa.e) Humedad de compactación de subbase: Un ensayo por cada 250 m2 de cada

capa.f) Desgaste en la máquina de los Ángeles: Un ensayo por cada 1500m3 de

material.g) Solidez: un ensayo cada 1500m3 de material.h) Índice de aplanamiento y de alargamiento: Un ensayo por cada 1500m3 de

material.i) Equivalente de arena o índice de azul de metileno: Un ensayo por cada 1500m3

de material. 6.7 SECCIÓN TRANSVERSAL

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7. RECOMENDACIONES

Las observaciones de campo y la información recopilada, definen que el principal criterio para que los pavimentos tengan la funcionalidad prevista en los diseños, es el manejo de las aguas superficiales sobre el pavimento. La capacidad de soporte de los suelos será la de los diseños, cuando se mantengan estos trabajando bajo condiciones secas y con buen drenaje.

El correcto funcionamiento de los sistemas de acueducto y alcantarillado, es indispensable para asegurar la estabilidad del pavimento en los periodos de diseño, pues las filtraciones que se produzcan en el terreno repercutirán de manera muy desfavorable en la funcionalidad de las calzadas, disminuyendo las resistencias del suelo, contempladas en los diseños estructurales.

Los materiales granulares utilizados para la conformación de la capa de subbase deben cumplir con las especificaciones de construcción descritas en las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del Instituto Nacional de Vías para subbase en pavimentos rígidos.

Los pasadores o barras de carga que se colocaron en las juntas longitudinales, transfieren la carga del tráfico entre una losa y la adyacente, igualmente al utilizarse este tipo de pasadores hace que el concreto que esta a ambos lados sé deflecte de igual forma, además disminuye los esfuerzos en el concreto, lo cual reduce el escalonamiento, el bombeo y la posible ocurrencia de fallas, motivo por el cual se recomienda la utilización de estos pasadores a cambio de las barras de anclaje.

Para el sellado de las juntas de las losas se recomienda el empleo de sellantes premoldeados de caucho o neopreno, o en su defecto sellantes termoplásticos, los cuales están regulados por la especificación ASTM 1850 - 67 (sellantes aplicados en frío) o por la especificación ASTM D 1190 – 64 (sellantes aplicados en caliente).

Es requisito que el constructor en el sellado de las juntas instale un producto que sea capaz de soportar sin desprenderse las elongaciones producidas por los movimientos propios de la losa, de acuerdo con la separación de la caja producida por el corte realizado para crear la junta respectiva.

Se construirán juntas de dilatación en los lugares donde se encuentren cámaras de inspección, sumideros o estructuras de confinamiento.

Aunque se considera que el alcance de los trabajos de campo y laboratorio fue el adecuado para definir las condiciones del subsuelo en los sitios proyectados,

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durante la construcción podrán presentarse condiciones no encontradas en la investigación.

Si durante la construcción se encuentran condiciones del subsuelo diferentes a las establecidas como típicas en este informe, se deberán comunicar oportunamente para realizar los ajustes necesarios a las conclusiones y recomendaciones.

Para el diseño del pavimento rígido, se utilizó el método de la AASHTO.

Se recomienda construir la estructura del pavimento diseñado con los espesores indicados anteriormente en el presente estudio.

Aunque la pavimentación de la Carrera 16 de La Loma del Diamante no está contemplada dentro del alcance del proyecto, se recomienda para una futura intervención un pavimento de un espesor de losa de 15 cm, de concreto de 3500 psi y un espesor de subbase granular INVIAS de 20 cm, acorde con la presencia de material calizo en la rasante de la vía existente.