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INGENIERO: LUIS ANDRES DIAZ SUAREZ DISEÑO ESTRUCTURA DE PAVIMENTO Y VÍA INTERNA LA JULIANA SAN GIL
DISEÑO PAVIMENTO LA JULIANA CONDOMINIO
SAN GIL
ING. LUIS ANDRES DIAZ SUAREZ
MAT. 68202-163493 SDT
BUCARAMANGA JUNIO 2010
INGENIERO: LUIS ANDRES DIAZ SUAREZ DISEÑO ESTRUCTURA DE PAVIMENTO Y VÍA INTERNA LA JULIANA SAN GIL
CAPITULO 1
GENERALIDADES
1.1 INTRODUCCIÓN
Dentro del marco para el diseño de las obras a realizar en VILLA LA JULIANA
SAN GIL se pretende diseñar el pavimento rígido para la vía de acceso de tal
manera que se pueda consolidar un espesor de pavimento en concreto que
soporte las cargas pertinentes y ofrezca buena funcionalidad en el periodo
diseñado.
1.2 GEOTECNIA
El subsuelo del lote consiste en un depósito de derrubio de ladera con suelos de
génesis residual. Considerando como nivel 0 el nivel actual de la superficie sin
descapotar, se encuentra una primera capa de suelos de color negro con materia
organica, de compresibilidad alta y expansibilidad alta, hasta la profundidad de
0.60 metros, esta capa debe ser removida seguido de una segunda capa o estrato
de arcilla arenosa plástica color café rojizo, de compresibilidad media y
expansibilidad alta, hasta la profundidad de 1.9 metros. Seguido de un tercer
estrato o capa de arcilla arenosa de plasticidad media y compresibilidad baja color
café rojizo o café. Se encuentran bloques de roca arenisca y caliza,l dispuestos al
azar. Este ultimo estrato o capa es el recomendado para cimentar la fundación de
la edificación.
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1.3 EXPLORACIÓN GEOTECNICA
Se realizaron en el lote, 6 sondeos geotécnicos y se midió in-situ, la cohesión del
suelo, la saturación de agua y la capacidad portante y el Angulo de rozamiento
interno del suelo. Se tomaron y empacaron muestras cada ves que cambia la
estratigrafía. Se realizo el ensayo de penetración estándar en 3 sondeos y se
midió la capacidad de soporte en los otros tres sondeos mediante un
penetrometro tipo pocket.
Se realizaron ensayos de granulometría, limites de atterberg, humedad natural,
peso seco unitario, clasificación, expansibilidad y sensibilidad.
1.4 RESULTADOS DEL LABORATORIO
Ver informe de suelo
1.5 CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO
La capacidad portante del suelo de subrasante, se encuentra expresada en
términos del ensayo de CBR ya que se constituye en el principal parámetro de
entrada a los métodos de diseño de pavimentos.
Por tratarse de un solo tipo de suelo, arenas limosas (SMd), se establece como
condición de diseño una única unidad y para la determinación del CBR de diseño
la recomendación dada por el Instituto del Asfalto consistente en la aplicación del
percentil 85% de los valores de CBR mayores o iguales, correspondiente a una
condición de transito pesado.
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C) OBTENCION DEL CBR DE DISEÑO
1 6 3 100
2 8 2 67
3 9 1 33
ANALISIS DEL CBR
APIQUE NoNumero de Muestras
Iguales o Mayores
% de
MuestrasCBR %
CBR AL 85%= 6.7
CBR de diseño = 6%
1.6 TRANSITO
Consideraciones Generales
Para determinar las cargas acumuladas que van a actuar sobre el pavimento
durante su vida útil, es necesario conocer tanto el tránsito actual que genera la
necesidad de construir la obra, como su comportamiento futuro.
La determinación de la variable transito se puede hacer en forma precisa o con
grandes simplificaciones, el criterio depende del grado de importancia de la via a
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pavimentar y de los riesgos que se puedan correr en el diseño del pavimento.
Pero cualquiera que sea la aproximación, debido a las simplificaciones y
extrapolaciones involucradas, no se puede tener certeza de esta variable La
estimación del tránsito se baso en la proyección de número de vehículos por cada
vivienda construida.
El cálculo del tránsito tiene como objetivo la cuantificación del número acumulado
de ejes simples equivalentes de 8.2 toneladas , que circulan por el carril de
diseño durante un determinado período (20 años), de acuerdo a lo recomendado
en el Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos en Vías con Bajos Volúmenes
de Tránsito del INVIAS.
El tránsito utilizado para el diseño será el generado por la construcción del
condominio de la juliana.
Para el cálculo del tránsito equivalente por carril de diseño, se debe determinar la
distribución porcentual de vehículos pesados, de acuerdo con las condiciones de
tránsito. En la distribución direccional (Fd) de los vehículos comerciales se adopta
una distribución del 100% en cada dirección. Generalmente se asume por mitades
en cada dirección, sin embargo algunos casos la distribución de camiones
pesados se da en un solo sentido debido a que los camiones van cargados en
ese sentido mientras regresan descargados en el otro (Ver Tabla 1).
Tabla 1. Factor direccional Fd
ANCHO DE LA CALZADA
TRANSITO DE DISEÑO
Fd
Menos de 5 metros Total en los dos
sentidos 1.0
Igual o mayor de 5 metros y menor de 6
metros
¾ del total en los dos sentidos
0.75
Igual o mayor de 6 metros
½ del total en los dos sentidos
0.50
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Posteriormente, se corrige el número de vehículos comerciales en cada dirección
por un factor de distribución por carril (Fca) en función del número de carriles en
cada sentido, que para el caso es de 1.0. (Ver Tabla 2)
Tabla 2. Factor de distribución por carril
No. CARRILES FACTOR
1 1.0
2 0.8 – 1.0
3 0.6 – 0.8
4 0.5 – 0.75
A continuación se presenta la manera detallada de optener el valor de N.
Para este análisis es necesario calcular el N correspondiente al TPD
proyectado.
Se proyectaron los datos de tránsito normal y generado para un periodo de 20
años y una tasa de crecimiento del 0.5%.
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Tabla 3. Calculo de TPD en ambos sentidos
AÑO
RELATIVO
TRÁNSITO
NORMAL
TRÁNSITO
TOTAL
1 432 432
2 434 434
3 436 436
4 439 439
5 441 441
6 443 443
7 445 445
8 447 447
9 450 450
10 452 452
11 454 454
12 456 456
13 459 459
14 461 461
15 463 463
16 466 466
17 468 468
18 470 470
19 473 473
20 475 475
La conversión del tránsito equivalente a ejes simple de 8.2 toneladas para
cada año de proyección se realizó utilizando la siguiente fórmula:
365*66%....22%%% FDcCpFDcpCCFDB
TPDN busesaño
Naño: Número acumulado de ejes de 8.2 toneladas que circularon en el
año i.
Año: Es uno de los años de la serie proyectada.
TPD: Tránsito promedio diario medido en el año i.
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%B: Porcentaje estimado de buses.
%C: Porcentaje estimado de camiones.
FD: Factor de equivalencia para cada tipo de vehículo comercial
Los FD obtenidos por el MOPT – Ingeroute y la Universidad del Cauca, se
registran a continuación. Para el caso en estudio fueron utilizados los hallados
por la Universidad del Cauca (Ver Tabla 4).
Tabla 4. Factores de Equivalencia
En el tramo proyectado para el diseño el tránsito está conformado principalmente
por vehículos particulares y vehículos de carga tipo C2P y C2G, de acuerdo a los
datos de los conteos realizados (Ver Tabla 5).
Tipo de Vehículo
FACTORES DE EQUIVALENCIA
INVIAS – Sub. Apoyo Técnico (2003)
Universidad del Cauca (1996)
C – 2 Pequeño 1.14
C – 2 Grande 2.15 3.44
C – 3 3.15 3.76
C2 – S1 3.13 3.37
C4 5.27 6.73
C3 – S1 2.33 2.22
C2 – S2 2.27 3.42
C3 – S2 4.21 4.40
C3 – S3 5.31 4.72
Bus P – 600 0.40
Bus P – 900 1.0
Buseta 0.05
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Tabla 5. Número de ejes equivalentes a N8.2t Acumulados
AUTO BUS
%A %B %C C2P C2G C3-C4 C5 C6 /Año Acumulado
2011 1 432 90% 6% 4% 0% 100% 0% 0 0 25481.088 25481.088
2012 2 434 90% 6% 4% 0% 100% 0% 25608.493 51089.581
2013 3 436 90% 6% 4% 0% 100% 0% 25736.536 76826.117
2014 4 439 90% 6% 4% 0% 100% 0% 25865.219 102691.34
2015 5 441 90% 6% 4% 0% 100% 0% 25994.545 128685.88
2016 6 443 90% 6% 4% 0% 100% 0% 26124.517 154810.4
2017 7 445 90% 6% 4% 0% 100% 0% 26255.14 181065.54
2018 8 447 90% 6% 4% 0% 100% 0% 26386.416 207451.95
2019 9 450 90% 6% 4% 0% 100% 0% 26518.348 233970.3
2020 10 452 90% 6% 4% 0% 100% 0% 26650.94 260621.24
2021 11 454 90% 6% 4% 0% 100% 0% 26784.194 287405.44
2022 12 456 90% 6% 4% 0% 100% 0% 26918.115 314323.55
2023 13 459 90% 6% 4% 0% 100% 0% 27052.706 341376.26
2024 14 461 90% 6% 4% 0% 100% 0% 27187.969 368564.23
2025 15 463 90% 6% 4% 0% 100% 0% 27323.909 395888.13
2026 16 466 90% 6% 4% 0% 100% 0% 27460.529 423348.66
2027 17 468 90% 6% 4% 0% 100% 0% 27597.831 450946.49
2028 18 470 90% 6% 4% 0% 100% 0% 27735.82 478682.31
2029 19 473 90% 6% 4% 0% 100% 0% 27874.5 506556.81
2030 20 475 90% 6% 4% 0% 100% 0% 28013.872 534570.69
Factor
Eq.Carga 0,00 0.4 1.14 3.44 5.25 4.4 4.72 534570.69
Año
Año
Relativo TPDS
CAMION N8.2t
1.7 VARIABLES DE DISEÑO
Se entiende por confiabilidad de un proceso diseño-comportamiento de un
pavimento a la probabilidad de que una sección diseñada usando dicho proceso,
se comportará satisfactoriamente bajo las condiciones de tránsito y ambientales
durante el período de diseño. En este diseño se trabajó con un nivel de
confiabilidad del 95 % dadas las condiciones de exposición del pavimento a las
cargas y los esfuerzos que sufrirá la estructura en su vida útil de diseño. La
desviación Normal Estándar se toma con valor de Zr de -1.645, tal como se
muestra en la 6.
El Error Estándar Combinado So, para pavimentos rígidos en construcción
nueva el valor es de So = 0.35.
Con respecto a la serviciabilidad del pavimento, los valores utilizados son los
siguientes:
Po= Índice de servicio inicial de 4.2
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Pt= Índice de servicio final, para este diseño se tomó de 2.0, ya que se considera
que la via puede llevar a un desgaste terminante.
PSI = Variación de la Serviciabilidad es de 2,2
Tabla 6. Valores de Zr en función de la confiabilidad
Confiabilidad R,%
Desviación normal
estándar
80 -0,841
85 -1,037
90 -1,282
91 -1,34
92 -1,405
93 -1,476
94 -1,555
95 -1,645
96 -1,751
97 -1,881
98 -2,054
99 -2,327
99,9 -3,09
99,99 -3,75
Coeficiente de drenaje CD La calidad del drenaje viene determinada por el tiempo que tarda el agua infiltrada
en ser evacuada del pavimento y por el porcentaje de tiempo a lo largo del año
durante el cual el pavimento está expuesto a niveles de humedad aproximándose
a la saturación. Para obtener un valor de este, se recurre a las Tablas 7 y 8. Se
adoptó un Coeficiente de Drenaje Cd = 1.0.
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Tabla 7. Calidad de Drenaje
Calidad del
Drenaje
Tiempo que tarda el agua en ser
evacuada
Excelente 2 Horas
Bueno 1 dia
Mediano 1semana
Malo 1 mes
Muy malo el agua no se
evacua
Tabla 8. Valores del coeficiente de drenaje Cd
Calidad del
drenaje
Porcentaje de tiempo en el que la estructura del pavimento está expuesta a
niveles de humedad próximos a la saturación
Menos del 1%
1% - 5%
5% - 25%
Mas del 25%
Excelente 1,25-1,2 1,2-1,15
1,15-1,1 1,1
Bueno 1,2-1,15 1,15-1,1
1,1-1 1
Mediano 1,15-1,1 1,1-1 1-0,9 0,9
Malo 1,1-1 1,-0,9 0,9-0,8 0,8
Muy malo 1-0,9 0,9-0,8 0,8-0,7 0,7
Coeficiente de transmisión de carga
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, como son:
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El tipo de pavimento (en masa reforzado con juntas).
El tipo de berma (de concreto).
Según la tabla 9, se plantea un valor de J de 3.0, para una vía reforzada con
juntas y con andenes como bermas.
Tabla 9. Valores del coeficiente de transmisión de cargas, J
Modulo de elasticidad del concreto Ec
Para el cálculo del Ec se utilizó lo planteado en la 10, según el Código
Colombiano de construcciones Sismo Resistentes.
Tabla 10. Correlación entre la resistencia a la comprensión y el módulo de elasticidad
. Factor de pérdida de soporte
Este parámetro viene a indicar la pérdida de apoyo potencial de las losas debido
bien a la erodabilidad de la subbase o bien a asentamientos diferenciales de la
subrasante. La losa de concreto trasmitirá su carga a una capa granular, en
donde el valor de Ls se adoptó de 1.0 como se estima en la Tabla 11.
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Tabla 11. Valores del factor de pérdida de soporte Ls
en función del tipo de base o subbase.
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0.15
0.20
0.40
Concreto Mr = 42 Mpa.
Sub base granular Mr=40 Mpa
Recebo compactado al 95% del proctor SB1
Subrasante CBR=6% Mr =600 Kg/cm2 u = 0.40
CAPITULO 2
DISEÑO DEL PAVIMENTO RIGIDO
2.1 Caracterización Dinámica de los Materiales
Subrasante
- La determinación del módulo resiliente se hizo por medio de correlaciones
empíricas.
Mr = 100 * CBR CBR=6%
Mr = 600 Kg/cm²
2.2. PREDIMENSIONAMIENTO DEL PAVIMENTO RIGIDO
En esta plataforma de carga las losas se construirán con un Módulo de flexión de 42
kgs/s².
Se emplearan el método de la ashto para la siguiente configuración de capas para el
pavimento.
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La subrasante tiene un cbr del 6% por lo cual el modulo resiliente es 600 Kg/Cm2.
Con base en este módulo resiliente, la categorización de la subrasante según las
Tablas del Manual del INVIAS para pavimentos con medios y altos volúmenes
de transito, se consigna en la 12.
Tabla 12. Categorización de la Subrasante
CBR % MODULO
RESILIENTE
TIPO DE SUB
RASANTE
(Kg/Cm2)
6 600 S3
2.3. PARAMETROS DE DISEÑO
POR LA FORMULA DE LA ASSHTO
Las variables que intervienen en el diseño de los pavimentos constituyen en
realidad la base del diseño del pavimento por lo que es importante conocer las
consideraciones más importantes que tienen que ver con cada una de ellas para
así poder realizar diseños confiables y óptimos al mismo tiempo.
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El procedimiento de diseño normal es suponer un espesor de pavimento e iniciar
a realizar tanteos, con el espesor supuesto calcular los Ejes Equivalentes y
posteriormente evaluar todos los factores adicionales de diseño, si se cumple el
equilibrio en la ecuación el espesor supuesto es resultado del problema, en caso
de no haber equilibrio en la ecuación se deberán seguir haciendo tanteos para
tomando como valor semilla el resultado del tanteo anterior. La convergencia del
método es muy rápida.
Espesor
El espesor del pavimento de concreto es la variable que pretendemos determinar
al realizar un diseño, el resultado del espesor se ve afectado por todas las demás
variables que intervienen en los cálculos.
Es importante especificar lo que se diseña, ya que a partir de espesores regulares
una pequeña variación en el espesor puede significar una variación importante en
la vida útil.
Serviciabilidad
El procedimiento de Diseño AASHTO predice el porcentaje de pérdida de
serviciabilidad (Δ PSI) para varios niveles de tráfico y cargas de ejes. Entre mayor
sea el Δ PSI, mayor será la capacidad de carga del pavimento antes de fallar.
Tráfico
El Tráfico es una de las variables más significativas del diseño de pavimentos y
sin embargo es una de las que más incertidumbre presenta al momento de
estimarse. Es importante hacer notar que debemos contar con la información más
precisa posible del tráfico para el diseño, ya que de no ser así podríamos tener
diseños inseguros o con un grado importante de sobre diseño.
La metodología AASHTO considera la vida útil de un pavimento relacionada el
número de repeticiones de carga que podrá soportar el pavimento antes de llegar
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a las condiciones de servicio final predeterminadas para el camino. El método
AASHTO utiliza en su formulación el número de repeticiones esperadas de carga
de Ejes Equivalentes, es decir, que antes de entrar a las fórmulas de diseño,
debemos transformar los Ejes de Pesos Normales de los vehículos que circularán
por el camino, en Ejes Sencillos Equivalentes de 18 kips (8.2 Ton) también
conocidos como ESAL’s.
Lo conducente es realizar los cálculos para el carril de diseño, seleccionado para
estos fines por ser el que mejor representa las condiciones críticas de servicio de
la calle o camino. Existen algunos factores que nos ayudan a determinar con
precisión el tráfico que circulará por el carril de diseño.
Transferencia de Cargas
La transferencia de carga es la capacidad que tiene una losa del pavimento de
transmitir fuerzas cortantes con sus losas adyacentes, con el objeto de minimizar
las deformaciones y los esfuerzos en la estructura del pavimento, mientras mejor
sea la transferencia de cargas mejor será el comportamiento de las losas del
pavimento.
El método AASHTO considera la transferencia de cargas mediante el factor de
transferencia de cargas J.
La efectividad de la Transferencia de Carga entre losas adyacentes depende de
varios factores:
- Cantidad de Tráfico
- Utilización de Pasajuntas
- Soporte Lateral de las Losas
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2.4 DISEÑO DEL PAVIMENTO
1.0 Confiabilidad: Se puede obtener el Zr asociado a un nivel de confiabilidad R,
de forma que haya una probabilidad igual a 1-R/100 de que el transito
realmente soportado sea inferior al valor Zr So.
2.0 La Selección del índice de servicio final Pt se debe basar en el índice más bajo
que puede ser tolerado antes de que sea necesario efectuar una
rehabilitación, o una reconstrucción. Se sugiere un valor de 2.0 para tráficos
menos importantes. En los ensayos del pavimento AASHTO PSI inicial
alcanzo un valor de 4.5 en los pavimentos de concreto.
3.0 Transito: Según nuestro estudio de Trafico promedio los ejes equivalentes
fueron
534571
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4.0 Para el valor de K lo obtenemos del tipo de subrasante el suelo en villa juliana
es una arcilla arenosa color café por lo cual según la tabla lo clasificamos
como un CL es decir una arcilla de baja plasticidad por tanto según la grafica.
k=160 pci
5.0 Modulo de elasticidad del concreto:
Módulo de Elasticidad del Concreto: E =4.02*10^6 psi (para un f’c=35 Mpa
6.0 Modulo de rotura del concreto:
Modulo Rotura del Concreto: S’c:=4.5 Mpaó 639 psi (para un f’c=35 Mpa)
7.0 Coeficiente de trasmisión de carga J
Este factor se introduce para tener en cuenta la capacidad del pavimento de
concreto para trasmitir las cargas a través de las discontinuidades (juntas o
grietas)
8.0Coeficiente de drenaje: El valor del mismo depende de dos parámetros la
calidad del drenaje, que viene determinada por el tiempo que tarda el agua
infiltrada en ser evacuada del pavimento y el porcentaje de tiempo a lo largo del
año durante el cual el pavimento esta expuesto a niveles de humedad
aproximándose a la saturación.
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9.0 Espesor del pavimento: Para las condiciones dadas el espesor del pavimento
es de 5.5 pulgadas es decir 15 cm redondeado el cual soporta 566273 ejes
equivalentes un valor mayor al de 534571 ejes que se calculo en el estudio.
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2.5 DISEÑO DE LAS JUNTAS
El diseño de las juntas tiene como objetivo controlar la fisuración del concreto y
mantener la capacidad estructural y la calidad del pavimento con un bajo costo.
En los pavimentos de concreto las juntas tienen las siguientes funciones:
Controlar el agrietamiento transversal y longitudinal generado por la
contratación restringida del concreto y por los efectos combinados del
alabeo y de las cargas del tránsito.
Dividir el pavimento en tramos lógicos para la construcción.
Permitir los movimientos de la losa.
Mantener la transferencia de cargas deseables.
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Proveer la caja para el material de sello.
El sistema de juntas se diseña teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:
Condiciones ambientales.
Espesor de la losa.
Transferencia de carga.
Transito.
Característica de los materiales que constituyen el concreto.
Tipo de subbase.
Característica del sellante.
Con berma o sin berma.
Durante el proyecto se presenta los siguientes tipos de juntas:
Junta transversales de contracción.
Junta transversales de construcción.
Las juntas deberán ajustarse al alineamiento, dimensiones y características
consignadas en el proyecto.
Después del curado de las losas se procederá al corte de las juntas transversales
y longitudinales con discos abrasivos si se realizan los cortes en seco, o con
discos de diamante que se enfrían 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
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responsable de elegir el momento propicio para efectuar esta actividad sin que se
presente pérdida de agregado en la junta o despostillamientos de la losa; sin
embargo, una vez comenzado el corte deberá continuarse hasta finalizar todas
las juntas. El inicio de los trabajos deberá iniciar entre las 4 ó 6 horas de haber
colocado el concreto y deberá terminar antes de 12 horas después del colado.
Las losas que se agrieten por aserrado inoportuno deberán ser demolidas y/o
reparadas de acuerdo y a satisfacción del interventor.
En el caso de que se requiera de cortes de juntas en dos etapas (escalonados),
el segundo corte no deberá realizarse antes de 48 horas después del colado.
En la construcción de las juntas deberá considerarse la siguiente clasificación:
Longitudinales de contracción aserradas y con barras de amarre (Tipo A)
Transversales de contracción aserradas y con pasajuntas (Tipo B)
Longitudinales de construcción y con barras de amarre (Tipo C)
Transversales de construcción cimbradas con pasajuntas (Tipo D)
En la Figura No. 1, Figura No. 2, Figura No. IV. 3 y Figura No. IV. 4, se presenta
las diferentes tipos de juntas que fueron expresadas anteriormente.
Las juntas longitudinales y transversales de contracción aserradas y con barras
de amarre ó pasajuntas (Tipos A y B) se construirán en los sitios que indique la
sección típica del proyecto de acuerdo con lo indicado en los planos del
proyecto.
La junta longitudinal de construcción con barras de amarre (Tipo C) quedará
formada en la unión de la junta fría entre las dos franjas de pavimentación como
se indica en el proyecto.
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Las juntas transversales de construcción con pasajuntas (Tipo D) se construirán
en los lugares predeterminados para finalizar el colado del día, coincidiendo
siempre con una junta transversal de contracción y alineada perpendicularmente
al eje del camino; estas juntas se construirán a tope, de acuerdo con lo indicado
en el proyecto y se colocarán pasajuntas a todo lo ancho de la sección
transversal.
Cuando por causas de fuerza mayor sea suspendido el colado por más de 30
minutos, se procederá a construir una junta transversal de emergencia con la que
se suspenderá el colado hasta que sea posible reiniciarlo, a menos que según el
criterio del interventor el concreto se encuentre todavía en condiciones de
trabajabilidad adecuadas. La configuración de las juntas transversales de
emergencia será exactamente igual que la de las juntas transversales de
construcción (Tipo D).
La localización de la junta transversal de emergencia se establecerá en función
del tramo que se haya colado a partir de la última junta transversal de
contracción trazada. Si el tramo colado es menor que un tercio de la longitud de
la losa, se deberá remover el concreto fresco para hacer coincidir la localización
de la junta de emergencia con la transversal de contracción inmediata anterior.
En caso de que la emergencia ocurra en el tercio medio de la losa, se deberá
establecer la localización de la junta de emergencia cuidando que la distancia de
ésta a cualquiera de las dos juntas transversales de contracción adyacentes no
sea menor que 1.5 metros. Si la emergencia ocurre en el último tercio de la
longitud de la losa, se deberá remover el concreto fresco para que la localización
de la junta transversal de emergencia sea en el tercio medio de la losa.
Las juntas transversales de construcción y las juntas transversales de
emergencia deberán formarse hincando en el concreto fresco una frontera
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metálica que garantice la perpendicularidad del plano de la junta con el plano de
la superficie de la losa. Esta frontera o cimbra deberá de contar con orificios que
permitan la instalación de pasajuntas en todo lo ancho de la losa con el
alineamiento y espaciamiento correctos, independientemente de que los
documentos de construcción no indiquen pasajuntas en los acotamientos. Estas
juntas serán vibradas con vibradores de inmersión para garantizar la
consolidación correcta del concreto en las esquinas y bordes de la junta.
Las ranuras aserradas deberán inspeccionarse para asegurar que el corte se
haya efectuado hasta la profundidad especificada. Toda materia extraña que se
encuentre dentro de todos los tipos de juntas deberá extraerse mediante agua a
presión, sand blast y aire a presión los cuales deberán ser aplicados siempre en
una misma dirección. El uso de este procedimiento deberá garantizar la limpieza
total de la junta y la eliminación de todos los residuos del corte.
La dimensión de las losas en el sentido longitudinal será de acuerdo a lo indicado
en el proyecto con una tolerancia de 5 centímetros en más o en menos y
coincidiendo siempre el aserrado de las juntas transversales con el centro de la
longitud de las pasajuntas. El alineamiento de las juntas longitudinales será el
indicado en el proyecto, con una tolerancia de 5 centímetros en más o en menos.
Deberán tomarse las precauciones necesarias para evitar que se dañen los
bordes de las juntas por impactos del equipo o de la herramienta que se estén
utilizando en la obra. En el caso de que produzcan daños en las juntas, el
contratista deberá corregirlos sin cargo alguno formando una caja mínima de 50
centímetros de ancho por 50 centímetros de largo por un medio del espesor de la
losa de profundidad por medio de la utilización de cortadoras de disco. Se
deberá evitar el uso de equipos de impacto para el formado de la caja, con el fin
de no producir daño estructural alguno en la losa. El concreto a ser empleado en
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la reparación deberá ser del tipo que no presente contracción ni cambio
volumétrico alguno por las reacciones de hidratación del cemento.
La retracción por fraguado del concreto de cemento genera fisuración. Para
evitar que éstas sean aleatorias deben generarse zonas de debilidad mediante
cortes en la losa de concreto, el tiempo de corte debe evaluarse también de
acuerdo a las condiciones climáticas del proyecto. Luego, para asegurar el
sellamiento de la calzada, los cortes deben llenarse con un producto adecuado,
conformando una junta de contracción. La zona de fisuración debe tener una
profundidad mínima igual a 1/3 del espesor de la losa.
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CROQUIS No. 1
CORTE Y SELLADO DE JUNTA DE CONTRACCION LONGITUDINAL
CON BARRA DE AMARRE (TIPO A)
D = Espesor de la losa de pavimento
Ver deta lle de c onstruc c ión de la junta
D/ 3
D/ 2 Barra de amarre c orrugada
D
L/ 2 L/ 2
Detalle de construcción de la junta
6 mm
Junta sellada c on silic ón
31.0 mm Sello de p lástic o no adherente de po lietileno
(9 mm de d iámetro + - 1.5 mm)
D/ 3
NOTA:
La relac ión anc ho / p rofund idad del sellador de slilic ón deberá ser c omo mínimo 1:1 y c omo
máximo 2:1.
La ranura inic ia l de 3 mm pa ra deb ilita r la sec c ión deberá ser hec ha en el momento
oportuno pa ra evita r el agretamiento de la losa , la pérd ida de agregados en la junta , o el
despostillamiento. El c orte ad ic iona l pa ra formar el depósito de la junta deberá efec tua rse
c uando menos 72 horas después del c o lado.
FIGURA No. 1. CORTE Y SELLADO DE JUNTA DE CONTRACCIÓN
LONGITUDINAL CON BARRA DE AMARRE
(Tipo A)
45cm
45cm
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CROQUIS No. 2
CORTE Y SELLADO DE JUNTA DE CONTRACCION TRANSVERSAL
CON PASAJUNTAS (TIPO B)
D = Espesor de la losa de pavimento
Ver deta lle de c onstruc c ión de la junta
D/ 3
D/ 2 Pasa juntas, redondo liso
D
23c m 23c m
Detalle de construcción de la junta
6 mm 6mm +- 1.5 mm
Junta sellada c on silic ón
31.0 mm Sello de p lástic o no adherente de po lietileno
(9 mm de d iámetro + - 1.5 mm)
D/ 3
NOTA:
La relac ión anc ho / p rofund idad del sellador de slilic ón deberá ser c omo mínimo 1:1 y c omo
máximo 2:1.
La ranura inic ia l de 3 mm pa ra deb ilita r la sec c ión deberá ser hec ha en el momento
oportuno pa ra evita r el agretamiento de la losa , la pérd ida de agregados en la junta , o el
despostillamiento. El c orte ad ic iona l pa ra formar el depósito de la junta deberá efec tua rse
c uando menos 72 horas después del c o lado.
Figura No. IV. 2. Corte y Sellado de Junta de Contracción Transversal con
Pasajuntas
(Tipo B)
20cm 20cm
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Figura No. IV. 3. Corte y Sellado de Junta Longitudinal de Construcción
con Pasajuntas (Tipo C)
CROQUIS No. 3 CORTE Y SELLADO DE JUNTA TRANSVERSAL DE CONSTRUCCION
CON PASAJUNTAS (TIPO C)
D = Espesor de la losa de pavimento
Ver detalle de construcción de la junta
2cm
D/2 Barra de Amarre Corrugada D
Plano de construcción formado por cimbrado
45cm 45cm
Detalle de construcción de la junta
6 mm 6mm +- 1.5 mm
Junta sellada con silicón
20.0 mm Sello de plástico no adherente de polietileno (9 mm de diámetro + - 1.5 mm)
30mm
Talud 1:4
60 mm
NOTA: La relación ancho / profundidad del sellador de silicón deberá ser como mínimo 1:1 y como máximo 2:1.
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CROQUIS No. 4
CORTE Y SELLADO DE JUNTA TRANSVERSAL DE CONSTRUCCION
CON PASAJUNTAS (TIPO D)
D = Espesor de la losa de pavimento
Ver deta lle de c onstruc c ión de la junta
3c m
D/ 2 Pasa juntas, redondo liso
D
Plano de c onstruc c ión formado por
c imb rado
23c m 23c m
Detalle de construcción de la junta
6 mm 6mm +- 1.5 mm
Junta sellada c on silic ón
20.0 mm Sello de p lástic o no adherente de po lietileno
(9 mm de d iámetro + - 1.5 mm)
NOTA:
La relac ión anc ho / p rofund idad del sellador de slilic ón deberá ser c omo mínimo 1:1 y c omo
máximo 2:1.
Figura No. IV. 4. Corte y Sellado de Junta Transversal de Construcción
con Pasajuntas (Tipo D)
20cm 20cm
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2.6. DIMENSIONES DE LOSAS
Las losas se construirán de 3.00 m x 3.00 m
2.7 JUNTAS TRANSVERSALES DE CONSTRUCCIÓN
La longitud y el diámetro de las barras pasajuntas, dependerán del espesor de la
losa. Cuando el pavimento necesite pasadores en las juntas transversales, estos
se escogerán de acuerdo con las recomendaciones del ICPC.
D/3
D/2
D
L/2 L/2
Acero de Refuerzo en juntas longitudinales
Figura No. IV. 5. Localización del pasador de carga
Ranura (ancho: 6 a 8 mm)
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Las pasajuntas podrán ser instaladas en la posición indicada en el proyecto por
medios mecánicos, o bien por medio de la instalación de canastas metálicas de
sujeción. Las canastas de sujeción deberán asegurar las pasajuntas en la
posición correcta como se indica en el proyecto durante el colado y acabado del
concreto, mas no deberán impedir el movimiento longitudinal de la misma.
2.8 JUNTAS TRANSVERSAL DE EXPANSIÓN
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.
Figura No. 6. Junta transversal de expansión con dovela
20 a 25 mm
Apertura de la junta
+ 6mm
Acero Liso A-37 Diámetro y Longitud dependen del espesor h de la losa
Cápsula para permitir la expansión D cm
5 cm
Diámetro del pasador
+ ¼”
(Cápsula que permite
la expansión)
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2.9 MODULACIÓN DE JUNTAS
Las losas se modularan de acuerdo a planos.
3.0 RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS
3.1 EXCAVACIÓN
La excavación se realizará hasta el nivel de subrasante obtenido de restar a la
cota de rasante proyectada, la totalidad de la estructura del pavimento. El
Ingeniero de Suelos revisará y aprobará el suelo de subrasante.
3.2 SUBRASANTE
las condiciones de campo obtenidas en los apiques practicados en dos puntos de
la via , se hace necesario una capa de material de Sub-Base Granular
estabilizada; y sobre esta última se apoya la capa del pavimento de concreto
rígido.
Se deberá tener en cuenta durante las operaciones de explanación que si las
características de los suelos de subrasante no corresponden a las reseñadas en
este documento, deberá informarse de ello al Consultor para que efectúe las
recomendaciones pertinentes.
Otro aspecto importante a tenerse en cuenta es que las explanaciones deberán
ejecutarse, preferiblemente, en época de verano; o por lo menos, éstas no
deberán dejarse expuestas a las lluvias, habida cuenta que la presencia de
arcillas en estos suelos, hace que su contacto con el agua reduzca
considerablemente la capacidad portante de los mismos.
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3.3 MATERIALES PARA MEJORAMIENTO (AFIRMADO) SUBBASE
GRANULAR
Estos materiales deben provenir de fuentes limpias y debidamente aprobadas por
las autoridades ambientales y su aceptación debe darse una vez comprobadas
sus calidades mínimas aceptables de acuerdo con lo señalado en las
Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INVIAS, versión
1996.
Los equipos y procedimientos de construcción deben ser tales que cumplan con lo
señalado en las citadas especificaciones, de tal manera que garanticen la entrega
de un producto que también cumpla con las hipótesis de diseño contempladas en
este proyecto, así:
3.3.1 Sub-base Granular
Debe cumplir con un desgaste LA menor del 50%, con menos del 15% de finos no
arcillosos (IP<6), equivalente de arena mínimo del 25% y CBR al 95% de la
densidad próctor modificada mayor del 40%, y demás aspectos contemplados en
los Arts. 300 y 320 de las especificaciones INVIAS-1996.
3.4 Aditivos y productos químicos
Los aditivos y productos químicos mencionados en este estudio pueden ser
TOXEMENT o similares y se utilizaran en caso que el proceso constructivo lo
requiera o el constructor y la interventoria los evalúen para su respectivo uso:
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CURASEAL: A causa de las altas temperaturas presentes en el sector se hace
necesario la utilización de un componente antisol en el concreto rígido que ayude
al curado del mismo. Este producto es una solución coloidal de color rojo, blanco
o transparente, que al entrar en contacto con la superficie del hormigón o mortero
modifica la cal libre en compuestos insolubles que forman una película que
endurece, sella y hace antipolvo la superficie.
EUCO 455 GEL: Para anclar las barras corrugadas al pavimento en concreto
existente del sector de nivelación, se necesita un adhesivo epóxico de alto
módulo. Este producto consta de un material de dos componentes, 100%
reactivo, de la alta tixotropía, diseñado como adhesivo o aglomerante con baja
sensibilidad a la humedad.
EPOTOC 1-1: Es una soldadura epóxica de dos componentes, 100% sólidos, de
baja sensibilidad a la humedad, ideal para adherir concreto nuevo a concreto
endurecido.
ROCKTOP: Este producto es un endurecedor silíceo para los pisos del
almacenamiento el cual es una fórmula granulométrica especial a base de cuarzo,
aglutinantes y plastificante que da excelentes resultados para endurecer
superficialmente todo tipo de pisos en concreto o mortero proporcionándoles gran
resistencia a la abrasión, impacto y altas cargas.
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4. CANTIDADES DE OBRA
ITEM CANTIDAD UNIDAD
CONCRETO (f’c=35 Mpa) 1065.033 m3
SUBASE GRANULAR CBR > 40% 1420.044 m3
RECEBO COMPACTADO 95% PROCTOR 2840.088 m3
JUNTAS TRANSVERSALES
BARRAS 1" 2352 m
JUNTAS LONGITUDINALES
BARRAS 5/8" 1331.29 m
JUNTAS DE EXPANSION
BARRAS 1" 256 m
Esto sin considerar el desperdicio.