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VIII CONGRESO MEXICANO DEL ASFALTO TRANSFORMACION EN MOVIMIENTO UN NUEVO MODELO DE CONSERVACIÓN DE CARRETERAS EXPERIENCIAS E INNOVACIONES TECNOLÓGICAS Ing. Javier Fernández Almanza Gerente de Proyecto COCONAL, SA de CV [email protected] RESUMEN La infraestructura carretera del país es fundamental para el crecimiento económico y el desarrollo social, por lo que es necesario preservar el patrimonio vial manteniendo la red en buenas condiciones de operación. Una red carretera en buen estado permite costos de operación vehicular bajos que a su vez disminuyen los costos asociados de traslado de personas, bienes y servicios, impactando favorablemente la economía y el bienestar social. En este contexto la Dirección General de Conservación de Carreteras (DGCC) de la Secretaria de Comunicaciones y Transportes (SCT) ha desarrollado diferentes formas de contratación en el tiempo para la conservación de los tramos prioritarios de Carreteras Federales Libres de Peaje, buscando la calidad, el confort, la seguridad y el servicio al usuario, perfeccionando estos esquemas en el Contrato Plurianual de Conservación de Carreteras (CPCC) que permitan a la Dependencia ser más efectiva en el uso de los recursos y mejorar sustancialmente el servicio a los usuarios y al privado asuma la responsabilidad en los estudios, proyecto ejecutivo y su ejecución en la reestructuración y conservación de pavimentos, evaluados a través de sistemas ingenieriles. En el presente documento se muestra como se ha mejorado la calidad funcional y estructural del pavimento para beneficio de los usuarios, en los 754 km que constituyen el primer CPCC contratado en México, en el Estado de San Luis Potosí, a cargo de la empresa COCONAL. La medición de la calidad se hace a través de indicadores de desempeño funcional y estructural del pavimento y para cumplir con estos indicadores se utilizan capas de rodadura de alta calidad funcional, mezclas asfálticas de alto desempeño y
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VIII CONGRESO MEXICANO DEL ASFALTO TRANSFORMACION EN MOVIMIENTO
UN NUEVO MODELO DE CONSERVACIÓN DE CARRETERAS
EXPERIENCIAS E INNOVACIONES TECNOLÓGICAS
Ing. Javier Fernández Almanza Gerente de Proyecto
COCONAL, SA de CV
RESUMEN
La infraestructura carretera del país es fundamental para el crecimiento
económico y el desarrollo social, por lo que es necesario preservar el patrimonio
vial manteniendo la red en buenas condiciones de operación. Una red carretera en
buen estado permite costos de operación vehicular bajos que a su vez disminuyen los
costos asociados de traslado de personas, bienes y servicios, impactando
favorablemente la economía y el bienestar social.
En este contexto la Dirección General de Conservación de Carreteras (DGCC) de
la Secretaria de Comunicaciones y Transportes (SCT) ha desarrollado diferentes
formas de contratación en el tiempo para la conservación de los tramos prioritarios de
Carreteras Federales Libres de Peaje, buscando la calidad, el confort, la seguridad y el
servicio al usuario, perfeccionando estos esquemas en el Contrato Plurianual de
Conservación de Carreteras (CPCC) que permitan a la Dependencia ser más efectiva en
el uso de los recursos y mejorar sustancialmente el servicio a los usuarios y al privado
asuma la responsabilidad en los estudios, proyecto ejecutivo y su ejecución en la
reestructuración y conservación de pavimentos, evaluados a través de sistemas
ingenieriles.
En el presente documento se muestra como se ha mejorado la calidad funcional
y estructural del pavimento para beneficio de los usuarios, en los 754 km que
constituyen el primer CPCC contratado en México, en el Estado de San Luis Potosí, a
cargo de la empresa COCONAL.
La medición de la calidad se hace a través de indicadores de desempeño
funcional y estructural del pavimento y para cumplir con estos indicadores se utilizan
capas de rodadura de alta calidad funcional, mezclas asfálticas de alto desempeño y
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recuperación de pavimentos con emulsión y espuma asfáltica que presentan
resultados muy efectivos.
También se describen la evolución con tecnologías y procedimientos
constructivos modernos y con maquinaria de última generación.
INTRODUCCION
Las principal infraestructura vial y servicios que están a cargo del Contratista
son los siguientes:
I. Conservación periódica y rutinaria de la superficie de rodamiento y de los
puentes
II. Conservación de las señales y elementos de seguridad en las carreteras
III. Servicios de vialidad para propiciar el uso seguro, cómodo y eficiente de las
carreteras
IV. Reconstrucción del pavimento y de puentes
El primer CPCC convocado a licitación por la SCT fue en el estado de San Luis
Potosí, contratado a COCONAL, empresa mexicana con una amplia experiencia en la
operación, construcción, modernización y conservación de carreteras.
En septiembre del 2010, se contrató el paquete carretero de conservación de
carreteras de San Luis Potosí.
La longitud de esta red es de 754.51 km. con 3 carreteras Federales; carretera
57 México, carretera 80 Guadalajara y carretera 49 Zacatecas.
El modelo de contrato del CPCC es adecuado, distribuye muy bien los riesgos,
la calificación y pago de los trabajos es en base a 17 indicadores de servicio, siempre
orientado a los usuarios de las vías.
Se han tenido excelentes resultados, elevando a un nivel óptimo tanto en
conservación como en la atención a los usuarios de las vías.
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Por estas carreteras transitan en
promedio al año 37,000 vehículos diarios:
entre autos, autobuses y camiones de carga;
anualmente se da servicio a más de 13.5
millones de vehículos que considerando 3
pasajeros por vehículo, se da servicio a más
de 40.5 millones de personas, más el
traslado de mercancías correspondientes en
los camiones de carga, de ahí la importancia
de conservar las carreteras en óptimas condiciones de transitabilidad y seguridad al
usuario, así como ofrecer servicios de atención y emergencias las 24 horas con
cobertura en todo el CPCC.
ESTUDIOS Y PROYECTOS
Todos los estudios y proyectos se
realizan previendo el cumplimiento de los
Estándares de Desempeño, cubriendo los
siguientes aspectos en el paquete carretero.
Estudios de evaluación de
pavimentos y proyectos ejecutivos
para la conservación.
Proyecto de señalización y
dispositivos de seguridad.
Estudio y proyecto ejecutivo de entronques.
Estudios y proyectos de reconstrucción y rehabilitación de Puentes y
Estructuras.
Estudios y proyectos de reconstrucción y rehabilitación de Obras de Drenaje y
Complementarias.
Solución de puntos de conflicto.
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AUTOEVALUACIÓN DEL CONTRATO
La empresa implementó los instrumentos
de verificación siguientes para la autoevaluación
de los trabajos ejecutados en los tramos
carreteros.
Cumplimiento de los trabajos por PUM.
Unidad de Auto-Control
Recorridos de inspección (diarios)
Inspecciones Programadas mensualmente entre COCONAL y S.C.T. de San Luis
Potosí.
Inspecciones no Programadas por la S.C.T. de San Luis Potosí.
Cumplimiento de los trabajos por PUOT.
Sistema de Gestión de Calidad durante la ejecución de los trabajos.
Inspecciones Programadas y No Programadas durante la ejecución de los
trabajos.
Supervisión permanente de la S.C.T. de San Luis Potosí.
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SERVICIOS DE VIALIDAD
Estas actividades involucran los
siguientes servicios:
Comunicación con el usuario y las
instituciones correspondientes,
incluyendo a la S.C.T. en primer
lugar, a fin de requerir información y
dar asistencia en caso de incidentes,
Coordinar acciones conjuntas de
emergencia.
Atención de incidencias, para resolver eventos que hayan producido
alguna alteración a las operaciones normales del Paquete Carretero CPCC - San
Luis Potosí.
ATENCIÓN DE EMERGENCIAS
Las actividades para atender emergencias, tienen por objeto solucionar aquellos
daños a la infraestructura del CPCC causados por Fenómenos Naturales.
Los Fenómenos Naturales más frecuentes son:
• Precipitaciones y vientos de una intensidad y/o duración extraordinarias.
• Deslizamientos o deslaves menores y mayores, los cuales tienen origen dentro
o fuera del Derecho de Vía de la carretera.
• Inundaciones o crecientes en que los niveles de agua suban por arriba de un
máximo.
• Terremotos, etc.
ATENCIÓN AL USUARIO
En las carreteras que integran el CPCC se dispuso de un Centro de Atención
Telefónica (CAT) que brinda apoyo e información a los usuarios en tránsito y a
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usuarios potenciales las 24 horas del día los 365 días del año. Entre las funciones del
CAT, destacan:
Información General: Servicios disponibles, distancias, tiempos de recorrido y
lugares de interés.
Apoyo Vial: Asistencia en el camino a vehículos con falla mecánica con cargo al
usuario.
Apoyo en Emergencias: Canaliza y notifica a autoridades o instancias
competentes.
BASES DE MANTENIMIENTO
Para cumplir con los requerimientos
contractuales, COCONAL construyó siete bases de
mantenimiento ubicadas en los tres tramos
carreteros, estos están coordinados por la Oficina
Central de San Luis Potosí, S.L.P., en donde se
encuentra el CAT, las oficinas administrativas de la
empresa y base de mantenimiento central.
Cada base de mantenimiento cuenta con oficinas, almacén, taller de
mantenimiento y patio de resguardo para vehículos y maquinaria.
Por requerimientos del proyecto la ubicación de las bases guarda una
distancia no mayor a 70 km entre ellas, de tal manera que la atención a incidencias y
emergencias no sea superior a 30 minutos a partir del reporte.
MAQUINARIA MAYOR, MENOR Y VEHÍCULOS
Para realizar los trabajos de las Etapas
de Desarrollo y Conservación se cuenta con
37 máquinas mayores entre trituradoras,
tractores, recuperadoras, barredoras,
motoconformadoras, compactadores,
cargadores y excavadoras, etc., así como 68
máquinas menores entre torres de
iluminación, reglas vibratorias, revolvedoras
manuales, apisonadoras, equipos de lubricación, lavadoras de presión, rompedoras de
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pavimento, soldadoras de combustión, tractores agrícolas, etc., y 54 vehículos entre
autobuses de pasajeros, tractocamiones, camionetas estacas, camionetas pick-up,
remolques oficina, camiones de volteo, camiones pipa de agua, etc.
CAPITAL HUMANO
El personal dispuesto para el CPCC -
S.L.P. por COCONAL lo integran 450
personas, preferentemente originarios de la
zona, está compuesto por Ingenieros Civiles,
Licenciados en Administración de Empresas,
Contadores Públicos, Licenciados en
Sistemas, Superintendentes, Jefes de Frente,
Sobrestantes y obreros (albañiles,
carpinteros, fierreros, operadores de
maquinaria, choferes, etc.) entre otros. El efecto multiplicador de empleo en la
Construcción y Conservación de Carreteras es de 7 y la derrama económica del 50%
de los ingresos del contrato, por lo que las comunidades se ven beneficiadas en gran
medida por proyectos plurianuales como éste.
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VENTAJAS PARA EL USUARIO
1.-Centro de Atención Telefónica
Las 24 hrs. 365 días del año, con un
número gratuito (01-800-camino9)
proporcionando información turística,
reporte de accidentes y asistencia vial, así
también a través del número 074.
2.-Auxilio Vial, las brigadas
trabajan permanentemente durante todo
el año, atendiendo emergencias, fallas
mecánicas, siniestros, resguardando el lugar de los accidentes. Se tienen centros de
conservación cada 50 km para atender cualquier evento en menos de 30 minutos del
reporte de la eventualidad.
3.- Calzada y derecho de vía limpio y libre
de obstáculos. Tramos carreteros en óptimas
condiciones y permanente conservación
4.- Disminución de accidentes y auxilio
vial permanente.
5.- Señalamiento horizontal y vertical en
perfecto estado.
6.- Confort y seguridad.
7.- Carreteras Libres de peaje.
VENTAJAS PARA LA SCT
1.- Contrato plurianual por 7 años.
2.- Reducción de costos en los sistemas de conservación correctivo y preventivo
de las carreteras y puentes, seguimiento constante a los sistemas de administración
de infraestructura carretera como son: el HDM-4, SIPUMEX y SAIC. (Atención
oportuna a los trabajos de conservación y mayor eficacia en la programación de
recursos)
3.- Atención permanente para emergencias e incidencias en caso de
contingencia.
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4.- Actualización constante del banco de estudios y proyectos ejecutivos de
reestructuración y evaluaciones de pavimentos.
5.- Se cuenta con dos empresas MYPIME, una de Ingeniería que tiene todo el
desarrollo de estudios y proyectos ejecutivos en la conservación de manera integral y
otra para la evaluación técnica de las acciones implementadas: se evalúan
pavimentos, se hacen dictámenes de construcción y conservación, favoreciendo a la
Dependencia y economizando el costo.
6.- Se ha logrado la identificación y explotación de bancos de materiales de
origen basáltico para asegurar la calidad de los trabajos.
7.- Se han propuesto nuevas técnicas de estructuración de pavimentos más
económicos y con mejoras estructurales.
VENTAJAS COCONAL
1.- El contrato tiene la particularidad de ser plurianual y así se reducen costos
por la permanencia de la empresa a largo plazo, evitando la rotación de personal y el
retiro y vuelta del equipo.
2.- Optimización integral de recursos por trabajos programados, y de
seguimiento, ya que la empresa es propietaria de estos sistemas (HDM4, SIPUMEX Y
SAIC).
3.- Programación eficiente de los recursos con inversiones de largo plazo.
4.- Comunicación y discusión constante entre la Dependencia y Coconal para
soluciones técnicas programables y problemas en tiempo y forma para optimizar el
desarrollo del proyecto.
5.- Nueva tecnología con equipos de última generación.
6.- Estudio y determinación de bancos de basalto con excelente calidad.
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ETAPAS DEL CONTRATO DEL CPCC
El proyecto de conservación CPCC-San Luis Potosí contempla tres etapas:
PREPARATORIA 2 meses
DESARROLLO 3 años
CONSERVACION 4 años
7 años + 2 meses
Actualmente el CPCC se encuentra en la etapa de desarrollo.
ETAPA DE DESARROLLO
Las acciones y actividades que realiza el Contratista durante esta etapa por
cada Segmento y Tramo, son las establecidas en los Programas de Conservación y la
propuesta del Contratista, e incluyen las obras y actividades necesarias para que cada
uno de los Tramos del Paquete Carretero cumpla con los Estándares de Desempeño
Etapas Actividades
Preparatoria
Esta etapa inicia con la firma del CPCC y termina cuando la SCT
entrega al Contratista cada uno de los Tramos del Paquete Carretero,
en un plazo máximo de dos meses.
Desarrollo
Esta etapa inicia para cada uno de los Tramos cuando el Contratista
obtiene el Certificado de Inicio y concluye cuando cumple con el 100%
de los Estándares de Desempeño requeridos y recibe el Certificado de
Cumplimiento, en un plazo máximo de 36 meses.
Conservación
La etapa inicia para cada uno de los Tramos cuando el Contratista
obtiene el Certificado de Cumplimiento del Tramo y concluye al
término del plazo del Contrato. En esta etapa el Contratista deberá
cumplir con los Estándares de Desempeño de cada Tramo y de todo el
Paquete, con excepción de los plazos en que se lleven a cabo Trabajos
de reconstrucción. En el último año el Contratista deberá efectuar
trabajos para cumplir con los Requerimientos Técnicos a la
Devolución del Paquete Carretero a la SCT
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ESTANDARES DE DESEMPEÑO
Los Estándares de Desempeño que se utilizan para verificar la calidad de los
Trabajos del Contratista son indicadores que se agrupan conforme a los siguientes
elementos:
ESTANDARES DE DESEMPEÑO DE LA CORONA DEL CAMINO
No. Indicador Estándar / Nivel de
Servicio
1 Índice de Rugosidad Internacional (IRI). En
operación 2.81 máx.
2 Roderas en pavimentos asfálticos En
corredores y Red Básica y Secundaria Entre 15 mm y 20 mm
Elemento Número de
indicadores
Corona 4
Terracerías 1
Drenaje 2
Señalamiento y dispositivos de seguridad 3
Puentes y pasos a desnivel 3
Funcionalidad del derecho de vía 2
Servicios de vialidad 2
Total 17
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3 Resistencia al deslizamiento. Coeficiente de
fricción (m) Entre 0.30 min. y 0.80 máx.
4 Bacheo en pavimentos asfálticos o de
concreto hidráulico
Bacheo aislado superficial y profundo
No se admiten baches ni
calaveras. (Cero baches)
ACTIVIDADES REALIZADAS PARA CUMPLIR LOS ESTANDARES DE DESEMPEÑO
DE LA CORONA
Buscando innovar y darle la oportunidad a nuevos procesos constructivos, las
principales tecnologías que ha utilizado COCONAL para cumplir los estándares de
desempeño de la corona, consisten en:
Bases estabilizadas con espuma asfáltica
Bases estabilizadas con emulsión funcionalizada
Mezclas densas de alto desempeño con asfaltos modificados con polímero
Capas de rodadura de alta calidad funcional tipo CASAA
BASES ESTABILIZADAS CON ESPUMA ASFALTICA
Es una técnica que permite elaborar mezclas asfálticas, con procesos
constructivos especializados, de muy alto rendimiento y ahorro energético, pueden
usarse en reciclado en frío de pavimentos
asfálticos y estabilización de suelos.
El asfalto espumado se logra mediante
un proceso, en el cual se inyecta una
pequeña cantidad de agua y aire comprimido
a una masa de asfalto caliente, dentro de
una cámara de expansión.
Lo anterior genera una espuma de manera espontánea y puede ser realizado
tanto en sitio como en una planta central
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Esta técnica tiene su origen en 1956, cuando el profesor Ladis Csani de la
Universidad Estatal de Iowa comenzó con estudios y pruebas. Después en 1960, se
crea la primera cámara patentada para espumar y en 1966 se ofrece esta innovación
al mercado en general. A partir de entonces, se ha utilizado en diferentes países
alrededor del mundo con excelentes resultados.
Asfalto espumado en el proyecto del CPCC de SLP.
En el 2011 se utilizó en el pavimento de la carretera Zacatecas, teniendo los
siguientes datos:
Km. 14+000 al km. 16+000, cuerpo “A”
Longitud: 2000 m.
Ancho: 10.50 m.
Espesor de asfalto espumado: 0.22 m.
Espesor de carpeta: 0.06 m.
Capa de rodadura tipo CASAA de 0.03 m.
Periodo de ejecución de los trabajos 25 de octubre al 20 de noviembre.
Procedimiento constructivo con el asfalto espumado CARRETERA: SAN LUIS POTOSI – ZACATECAS KM 9+580 AL 20+500
CARRETERA: SAN LUIS POTOSI – ZACATECAS KM 14+000 AL KM 16+000 COLOCACIÓN ASFALTO ESPUMADO
Localización
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Fresado de la superficie
Planta para asfalto espumado y emulsión
asfáltica
Producción de asfalto espumado
Compactación de asfalto espumado
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BASES ESTABILIZADAS CON EMULSION ASFALTICA FUNCIONALIZADA
La estabilización de bases con emulsión, utilizando materiales recuperados de la
estructura existente, para posteriormente tratarlos con emulsión no es nueva, pero es
una técnica en continuo desarrollo.
Actualmente se utilizan emulsiones del tipo funcionalizado que permiten
incrementar más rápidamente la cohesión de la mezcla, utilizando menores
porcentajes de humedad.
Su objetivo fundamental, como en el caso del asfalto espumado, es incrementar la
capacidad estructural de un pavimento deteriorado.
Tendido de base espumada
Riego de impregnación
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Recuperación y estabilización de bases con Emulsión Asfáltica en el proyecto del
CPCC de SLP
Algunos de estos trabajos se realizaron en la carretera Zacatecas, del km 9+580 al
14+000 y del km 16+000 al 20+600. Teniendo espesores de 20 cm en la base, 10 cm
en la carpeta y 3cm de CASAA.
Procedimiento constructivo de la recuperación en sitio con emulsión asfáltica
Fresado y recuperación del material existente, incorporación de la emulsión
asfáltica y material de aporte, compactación profunda con rodillo pata de cabra.
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Afine y nivelación de la superficie para Compactación final con rodillo metálico
eliminar las huellas del rodillo pata de cabra
MEZCLAS DENSAS DE ALTO DESEMPEÑO CON ASFALTOS MODIFICADOS CON
POLÍMERO EN EL PROYECTO CPCC - SLP
Se han obtenido resultados significativamente favorables en las obras donde se
usan asfaltos polimerizados. Vinculados a nuevas metodologías de diseño y buenas
prácticas constructivas. Los principales beneficios que aportan los asfaltos
modificados con polímero a las mezclas asfálticas consisten en incrementar su
resistencia a agrietamientos por fatiga y térmicos, a deformaciones permanentes
(roderas) y disminuir la susceptibilidad a la humedad.
Procedimiento constructivo de las mezclas densas de alto desempeño
Fabricación de mezcla asfáltica
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CAPAS DE RODADURA DE ALTA CALIDAD FUNCIONAL TIPO CASAA
Hoy en día el usuario de la carretera exige superficies de rodamiento con mayor
calidad funcional como es el caso de la resistencia al derrape en seco y en mojado,
más silenciosas, menor pulverización (rociado) de agua durante la precipitación
pluvial, mayor visibilidad, menor resistencia a la rodadura para disminuir el consumo
de combustible, menor desgaste de los neumáticos, menores daños a los vehículos.
Estas exigencias han impulsado el uso de las capas delgadas de rodadura de
alta calidad funcional sobre las capas de mezcla densa utilizadas como capas de
rodadura y sobre otros tratamientos superficiales.
Las capas de rodadura de alta calidad funcional pueden ser aplicadas sobre
concreto asfáltico, concreto hidráulico o sobre otros tratamientos superficiales
existentes.
Capas de rodadura CASAA en el proyecto del CPCC de SLP
Compactación de carpeta
asfáltica
Tendido de carpeta asfáltica
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En el CPCC de SLP se han colocado capas de rodadura tipo CASAA (capa asfáltica
superficial altamente adherida) sobre superficies de concreto hidráulico y de concreto
asfáltico.
En estos casos el CASAA se aplicó sobre superficies asfálticas, Y sobre superficie de
concreto hidráulico, en la carretera SLP-Matehuala del km 107+000 AL km. 165+000
Procedimiento constructivo de las capas de rodadura CASAA
TENDIDO DE CARPETA
Y COMPACTACION DE CASAA
PAVIMENTO REHABILITADO UTILIZANDO LAS TECNOLOGIAS DESCRITAS
A continuación se muestran algunos resultados de los indicadores de
desempeño, medidos antes y después de las aplicaciones. Así mismo, en las fotografías
se pueden apreciar las condiciones, antes y después de la rehabilitación, de uno de los
tramos rehabilitados en el que se utilizaron las tecnologías citadas.
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RESULTADOS DE INDICADORES DE DESEMPEÑO
San Luis Potosi - Matehuala
Baja Alta Baja Alta Baja Alta
2011 2.57 2.45 5.14 7.79 0.11 0.26
2012 1.40 1.33 2.89 3.74 0.68 0.65
AñoIRI PR CF
km 107+000 - 165+000
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TRABAJOS CARRETERA 49. SAN LUIS - ZACATECAS
ANTES DESPUES
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CONLUSIONES
El CPCC de SLP está cumpliendo satisfactoriamente los objetivos de mejorar
sustancialmente el servicio a los usuarios, incrementando su seguridad y confort,
permitir a la SCT ser más efectiva en el uso de los recursos, reduciendo los costos
en los sistemas de conservación correctivo y preventivo de la red, con atención
oportuna a los trabajos de conservación y mayor eficacia en la programación de
recursos
Este tipo de contratos CPCC plurianuales y con responsabilidad directa del
constructor en los estudios, diseño, proyecto ejecutivo y ejecución de los trabajos
de restructuración y conservación de pavimentos, así como de la conservación
periódica y programable, con orientación a resultados y mecanismos de evaluación
y principalmente a la comodidad, seguridad y satisfacción al usuario, sus
beneficios son tangibles y medibles, permitiendo la inversión a largo plazo y la
aplicación de nuevas tecnologías y la utilización de maquinaria de última
generación que redundan en calidad, durabilidad y reducción de costos
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BIBLIOGRAFIA
Conservación de carreteras federales libres de peaje.- Ing. Arturo M. Monforte
Ocampo.
Taller informativo del CPCC de SLP.- Dirección General de Conservación de
Carreteras.
Proyecto de referencia CPCC de SLP.- Dirección General de Conservación de
Carreteras
Technical Guideline: Bitumen Stabilised Materials (TG2).- Asphalt Academy.
Mezclas densas de alto desempeño.- Asociación Mexicana del Asfalto.
Capas de rodadura de alto desempeño.- Asociación Mexicana del asfalto.
