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UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PANAM

FACULTAD INGENIERA CIVIL

LICENCIATURA EN INGENIERIA CIVIL

METODOS Y COSTOS DE LA CONTRUCCION

CONSTRUCCION DE CARRETERA: ASFALTO

INTEGRANTES:

AGUILAR, ALCIBIADEZ

CABRERA, JEFFERSON 1-722-845

DOMINGUEZ, PAOLA 8-844-177

ESPINOSA, YOANY 2-713-1516

1IC253

PROFESOR:

BETSY, RUIZ

PANAMA, JUNIO 2013

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INDICE

INTRODUCCION ........................................................................................................................ 4

OBJETIVOS ............................................................................................................................... 6

GLOSARIO ................................................................................................................................ 8

CONTENIDO

1. ASPECTO GENERALES DE LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS ........................ 11

1.1 DEFINICION ................................................................................................................ 12

1.2 CLASIFICACION DE LAS CARRETERAS .................................................................. 12

1.3 OBJETIVOS BASICOS EN LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS ....................... 14

1.4 FASES DE UN PROYECTO ........................................................................................ 16

1.5 DISEO DE CARRETERAS ........................................................................................ 18

2. ASFALTO ......................................................................................................................... 20

2.1 DEFINICION ................................................................................................................ 20

2.2 DE ACUERDO A SU APLICACIN, LOS ASFALTOS LOS PODEMOS CLASIFICAR

EN 2 GRANDES GRUPOS ................................................................................................ 20

2.3 AGREGADOS .............................................................................................................. 21

2.4 PAVIMENTO ASFALTICO PARA TRANSITO VEHICULAR ........................................ 22

2 MAQUINARIA UTILIZADA PARA LA CONTRUCCION DE CARRETERA DE ASFALTO

2.1. Caractersticas generales de las pavimentadoras de asfalto .......................... 24

2.2. Tipos de pavimentadoras de asfalto25

2. 3 Partes de las pavimentadoras de asfaltoRelleno para Estructuras ......... 30

2.4 Metodos contructivos ................................................................................ 37

2.5 Productividad y mantenimiento de pavimentadoras de asfalto ................. 54

2.6 Ventajas para Pavimentos de Asfalto46

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3 METODOLOGA DE ACTIVIDADES PARA LA CONSTRUCCIN DE CARRETERAS

3.1 Movimiento de Tierras .............................................................................. 48

3.2 Excavaciones y Terraplenes .................................................................... 50

3.3 Terraplenes Estructurales ........................................................................ 53

3.4 Sub-Bases y Bases .................................................................................. 57

3.5 Pavimentos Asflticos .............................................................................. 64

3.6 Estructuras de Drenaje ............................................................................. 72

3.7 Construcciones Complementarias ............................................................ 79

Conclusiones 82

Bibliografia.83

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INTROCUCCION

La construccin de carreteras es un proceso que se realiza desde mucho tiempo atrs

y con el pasar de los aos se ha logrado avanzar en tecnologa para realizar el proceso ms

eficiente, pero la esencia se mantiene, crear carreteras confortables, seguras y en la medida

de lo posible econmicas, factores importantes que se toman en cuenta para el diseo y que

no deben ser sacrificados tan fcilmente.

El conocimiento de la maquinaria utilizada para la construccin de carreteras, es de

gran importancia, ya que, juega un papel determinante en la ejecucin del proyecto, adems

conlleva un costo elevado. Por lo tanto, se describen los criterios para la seleccin, las

caractersticas bsicas, los factores del rendimiento y la optimizacin en el proceso de

construccin.

Se debe conocer el procedimiento de clculo de precios unitarios de las actividades

que componen un proyecto; porque son la base fundamental para alcanzar contratos de

construccin y depende de ello, el crecimiento de una empresa, con un adecuado clculo

obtendremos los mrgenes de ganancia necesarios, o, en caso contrario, llevar al fracaso de

la misma.

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La estructura del presente trabajo consta de cuatro captulos, complementados entre s. En el

primero, se mencionan los aspectos generales que contemplan, desde el surgimiento de la

necesidad del proyecto, hasta el inicio de las actividades. En el segundo, se describen todos

los aspectos relevantes de la maquinaria utilizada para la construccin de carreteras y sus

caractersticas. En el tercer captulo, se describe la metodologa de actividades para la

construccin de carreteras, donde se incluye la maquinaria, el equipo y el personal necesario.

En el captulo final, se desarrolla el tema de clculo de precios unitarios, donde se persigue

encontrar el precio unitario de cada actividad, en base a: los requisitos del proyecto, los

rendimientos de la maquinaria, el personal y la cantidad de materiales.

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OBJETIVOS

General

Describir de forma prctica y tcnica, la metodologa empleada para realizar las distintas

actividades de construccin de carreteras. Adems, dar a conocer la importancia de un

adecuado clculo de precios unitarios de cada actividad y las variables que lo afectan, como

parte del xito de una empresa para alcanzar proyectos.

Especficos

1. Conocer los aspectos generales que comprende la construccin de carreteras, desde el

surgimiento de la necesidad hasta la firma de un contrato.

2. Estudiar la importancia, que tiene el conocimiento de la maquinaria para el proceso de

construccin de carreteras.

3. Describir de forma prctica y comprensible, la metodologa de las actividades ms

importantes para la construccin de carreteras, involucrando la maquinaria, equipo, materiales

y personal, as como la funcin que cada uno tiene en el proceso constructivo.

4. Determinar el procedimiento de clculo de precios unitarios de cada actividad y las

variables que intervienen.

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5. Presentar formatos de los cuadros utilizados para el control de un proyecto de

carreteras: cuadro de cantidades de trabajo, cuadro de precios unitarios, cronograma de

actividades, cuadros para control de la maquinaria y personal.

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GLOSARIO

Carretera: Va de trnsito pblico construida dentro de los lmites del derecho de va.

Contratista : Persona individual o jurdica con quien se suscribe el contrato para la ejecucin

de una obra o servicio.

Contrato :Instrumento jurdico suscrito entre la institucin licitante y la empresa Contratista, en

donde se norman los derechos y obligaciones de ambas partes para la ejecucin de un

determinado proyecto.

Contraccin :Es el acomodamiento de las partculas de suelo, debido a la accin de

compactacin.

Derecho de va :rea de terreno que el Estado suministra para ser usada en la construccin

de la carretera.

Dilatacin : Es el aumento del volumen de material, debido a una accin de excavacin o

detonacin.

Factibilidad Evaluacin de los indicadores para determinar la posibilidad de

ejecutar un proyecto o no.

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Gerente de obra O superintendente: Es el jefe ejecutivo quien dirige la construccin del

proyecto, Ingeniero Civil colegiado activo. Licitacin : Procedimiento para contratar la

ejecucin de obras.

Metodologa :Procedimiento sistemtico que describe la forma de llevar a cabo una accin.

Oferta :Propuesta que presenta por escrito la empresa interesada para participar en la

ejecucin de una obra.

:Precalificacin Es el anlisis de la capacidad tcnica y financiera, organizacin empresarial y

experiencia, que se hace a las empresas interesadas en presentar ofertas para la ejecucin

de obras, con el objeto de inscribirla en el Registro de Precalificados.

Precio Unitario :Valor econmico por unidad de medida para la ejecucin de un rengln de

trabajo.

Registro de Precalificados :Es la entidad del Ministerio de Comunicaciones, Infraestructura y

Vivienda, encargada de precalificar a las empresas.

Supervisor O delegado residente: encargado de velar por la calidad de los trabajos y por la

correcta ejecucin de los mismos.

Terrapln : Son los depsitos de material debidamente compactados que se realizan sobre

terreno natural para alcanzar el nivel de subrasante.

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11

1.1. Definicin de carreteras

La Carretera se puede definir como la adaptacin de una faja sobre la superficie terrestre

que tiene las condiciones de ancho, alineamiento y pendiente para permitir el rodamiento

adecuado de los vehculos para los cuales han sido adaptados.

1.2. Clasificacin de las carreteras

La Carreteras se clasifica segn Transitabilidad, Aspecto Administrativo y por su clasi-

ficacin tcnica.

a) Transitabilidad: Cuando la carretera se ha construido hasta el nivel de subra-

sante.

b) Revestida: Cuando se colocan una o varias capas de material granular sobre el

nivel de subrasante.

c) Pavimentada: Cuando sobre la subrasante se ha construido totalmente el pavi-

mento

Por su aspecto, administrativo las carreteras se clasifican en:

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a) Estatales: Cuando su construccin y mantenimiento depende totalmente del es-

tado. El ministerio de obras pblicas queda a cargo de su mantenimiento.

b) De cuota: Estn a cargo de compaas privadas cuya inversin se recupera por

medio de cuotas de pago (corredores norte y sur).

La clasificacin tcnica determina la categora fsica del camino tomando los volmenes de

transito sobre este al final del periodo econmico. Estas pueden ser

a) Tipo A: para un (TPA) de 1500 a 3000 vehculos

b) Tipo B: para un (TPA) de 500 a 1500 vehculos

c) Tipo C: para un (TPA) de 50 a 500 vehculos

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1.3. Objetivos bsicos en la construccin de carreteras

En la construccin de un camino deben considerase en mayor o menor medida los ob-

jetivos a continuacin:

a. Soportar cargas de trfico: Un camino debe ser construido para soportar cargas

de trfico sin grandes deformaciones en su superficie, base o sub-base, esto se

conoce como la estabilidad o resistencia mecnica. Este trmino no solo involu-

cra la resistencia de una carga directa de una rueda por cantidad de kilmetros;

sino tambin la resistencia de un rompimiento interno al movimiento de las par-

tculas ocasionada por la accin contina del trfico.

b. Protege el cuerpo del camino a la accin del agua: El control del agua en la

superficie de rodamiento y la infiltracin de este se debe tomar en cuenta cuan-

do se vaya a construir una carretera, ya que provoca lubricacin de las partcu-

las ocasionado estabilidad. En climas fros se da el problema de congelamiento.

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c. Minimiza la prdida de material en la superficie de rodamiento: La accin del

trfico provoca grados de desgaste en la superficie de un camino, varias desde

el desgaste abrasivo en una superficie de rodamiento slida, a la prdida de

materiales finos en forma de nubes de polvo y desintegracin de las partculas

grandes del camino.

d. Proveer de una adecuada textura a la superficie de rodamiento: La textura de la

superficie de rodamiento deber ser seguro para el manejo normal de vehculos

y los suficientemente suaves para viajar cmodamente en sta.

e. Proporcionar flexibilidad para posibles deformaciones en la sub- base: Definiti-

vamente el tiempo y el dinero permitan un 100 % en la preparacin de la sub-

base y materiales de proteccin para la superficie de rodamiento. Por lo ante-

rior, se pretende proporcionar y una superficie que se ajuste a si misma a de-

formaciones menores sin necesidad de mantenimiento mayor.

f. Resistencia a fenmenos climatolgicos: El sol, la lluvia viento, hielos, etc., ac-

tan constantemente en los materiales de la superficie .Algunos materiales o

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combinaciones resistirn a estos ataques y extendern la vida de la superficie

de rodamiento.

1.4 Fases de un proyecto

De tal forma, se percibe que para realizar un proyecto de carreteras se debe conocer la me-

todologa de actividades, pero lo ms importante es poder integrar los precios unitarios de

cada rengln, para presentar una oferta y poder ejecutar proyectos de sta ndole.

a. Fases de la preparacin de un proyecto: La preparacin de proyectos es un proceso se-

cuencial y progresivo, en el que se van profundizando las investigaciones para obtener la

informacin necesaria. Este proceso se inicia despus de que se ha identificado un pro-

yecto potencial y empiezan a realizarse estudios ms profundos y detallados de todos

aquellos aspectos condiciones y circunstancias que permitan llegar a demostrar que un

proyecto es factible de ser ejecutado. Las fases de la preparacin de proyectos son las si-

guientes.

Idea del proyecto: del anlisis de los problemas, de sus causas y efectos, surgen

algunas propuestas de solucin. A estas posibilidades iniciales, se les denomina

idea del proyecto. Sin embargo, una idea no consiste solamente en el nombre del

mismo, sino que por lo menos debe comprender los aspectos siguientes:

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nombre del proyecto;

localizacin geogrfica;

identificacin del problema;

objetivos del proyecto;

descripcin general;

evaluacin a priori de la viabilidad.

La idea de proyecto se prepara a partir de la informacin existente, el buen juicio y

la opinin que da la experiencia de quien lo prepara.

b. Perfil del proyecto: Los perfiles de proyecto elaborados, tcnicamente, permiten tomar de-

cisiones en materia de inversiones. Un perfil permite evaluar la conveniencia de continuar

el estudio en su fase siguiente o descartarlo, definitivamente, si no es viable. Con esta eva-

luacin se pretende minimizar el riesgo de las inversiones, desechando todas aquellas que

no sean factibles.

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1.5. Diseo de carreteras

El diseo de una carretera es el proceso que determina las caractersticas geomtricas que

permiten el desplazamiento de vehculos sobre ellas, segn las especificaciones que la rigen.

Los factores principales para el diseo son: seguridad, comodidad, drenaje y apariencia.

a. Preliminar de campo y gabinete: El diseo geomtrico de una carretera empieza con la

necesidad de unir dos puntos, seleccionando una ruta dentro de varias opciones, ba-

sando el trabajo en obtener la que mejor cubra las necesidades de servicio de comuni-

cacin para las poblaciones a beneficiar, cuidando los aspectos de diseo y economa.

Despus de realizar el reconocimiento se procede al levantamiento topogrfico prelimi-

nar de la lnea, donde debemos reconocer punto de partida, azimut, kilometraje, y cota

de salida, incluyendo referencias de variaciones topogrficas, ros, cruces de caminos y

otra informacin que pueda obligar a mover la lnea. El levantamiento de preliminar de-

be incluir: trnsito, niveles y secciones. El trabajo concluye cuando sobre la lnea preli-

minar dibujada en planta se localiza todas las estaciones para dibujar sus secciones

sobre lneas perpendiculares a la lnea central, identificando los puntos donde existen

orillas de ros, quebradas, casas, caminos existentes; sobre el mismo se forman las

curvas de nivel uniendo los puntos de igual elevacin.

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b. Diseo y clculo de localizacin: Consiste en disear la lnea que servir para la cons-

truccin de la carretera, de la cual se obtienen todos los datos para replantearlos en

campo. Para el diseo de la lnea de localizacin se deben tomar en cuenta varios as-

pectos.

c. Localizacin de campo: Esta actividad consiste en replantear la lnea de localizacin

con los datos calculados en gabinete en base a los datos del calco de campo

d. Movimiento de tierras: El movimiento de tierras es la actividad ms importante en la

construccin de carreteras, debido a la influencia que en porcentaje de trabajo repre-

senta en el proyecto y el costo que conlleva. Adems de contemplar, las caractersticas

geomtricas de diseo para construir un proyecto seguro al trnsito de vehculos y que

cubra las necesidades para el cual fue diseado.

e. Drenajes: Dentro del diseo de una carretera deben contemplarse los drenajes como

parte importante del proyecto, debido a la funcin que tienen para evitar que el agua

dae la estructura de la carretera. Se debe tener cuidado de incluir todas las formas en

que pueda llegar el agua a la carretera por pequeas que se presenten.

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2. ASFALTO

2.1. Definicin

Es un material aglomerante de color oscuro, constituidos por mezclas complejas de hidrocar-

buros no voltiles de alto peso molecular, originarios del petrleo crudo, en el cual estn di-

sueltos, pueden obtenerse por evaporacin natural de depsitos localizados en la superficie

terrestre, denominados Asfaltos Naturales, o por medio de procesos de destilacin industrial

cuyo componente predominante es el Bitumen. Los asfaltos destilados del petrleo son pro-

ducidos ya sea por destilacin por vapor o soplados. La destilacin por vapor produce un ex-

celente asfalto para pavimentos, mientras que el producto de destilacin por aire o soplado

tiene una escasa aplicacin en pavimentacin.

2.2. De acuerdo a su aplicacin, los asfaltos los podemos clasificar en dos grandes

grupos:

a. Asfaltos para Pavimentos

b. Asfalto s Industriales

Asfaltos para pavimentos

:stos se subdividen en :

Cementos Asflticos

Asfaltos Cortados

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Emulsiones Asflticas

Cementos asflticos: Los Cementos Asflticos, son preparados especialmente para

pavimentacin. Es un material ideal para la construccin de pavimentos ya que:

Es un material aglomerante, resistente, muy adhesivo, impermeable y duradero.

Es consistente y puro.

Es termoplstico, es decir, se licua a medida que se va calentando.

Es resistente a los cidos, sales y lcalis.

Se denominan por las letras CA, y se clasifican segn su grado de dureza, el que mide

segn el ensayo de penetracin. Podemos distinguir CA 40 50, CA 60 70 , etc; CA indica

que es un cemento asfltico y los nmeros el rango de penetracin. Para su aplicacin debe

estar libre de agua y con caractersticas homogneas.

2.3. Agregados:

Los agregados constituyen una parte importante para cualquier mezcla utilizada en

pavimentacin, ya que estos ayudan al comportamiento mecnico de la mezcla asflti-

ca. Podemos definirlos como fragmentos duros e inertes, stos incluyen grava, gravilla,

arena, roca y polvo de roca. En la mezcla para pavimentos asflticos, el agregado

aporta del 90 al 95% del peso total de la mezcla, mientras que el asfalto el 10 el 15

%restante. La dosificacin asfalto agregado es muy importante y requiere de un control

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muy riguroso, especialmente de la granulometra del agregado. Un pavimento con ex-

ceso de asfalto provoca una superficie inestable y un bajo contenido de ste produce

un pavimento spero propenso a la desintegracin, bajando as sus caractersticas de

impermeable y poco durable. Por sta razn se requiere de profesionales competentes

para el control de la mezcla asfltica.

2.4. Pavimento asfltico para trnsito vehicular

2.4.1 Definicin y propiedades

Pavimento Asfltico se define como cualquier pavimento que tenga una superficie as-

fltica. Consiste en una capa superficial de agregado mineral cubierto y ligado con as-

falto y una o ms capas portantes. El pavimento asfltico, en s, est compuesto por

todas las capas sobre la subrasante. Las capas siguientes a la subrasante son las sub-

bases y bases, siendo stas un material granular compuesto principalmente por roca

triturada, grava, arena o combinaciones de ellas. La capa superficial es la superficie

asfltica de rodamiento, la que vara entre los 25 mm hasta 75 mm de espesor.

22

23

2. PAVIMENTADORAS DE ASFALTO

2.1. Caractersticas generales de las pavimentadoras de asfalto

Estas mquinas poseen una tolva frontal que recibe el material a extender y mediante un

sistema de tornillo sinfn distribuye el material en todo su ancho de trabajo para ser finalmente

conformado por una regla en su parte final. Consiste en varios componentes que se hacen

casi completamente de acero.

Aunque algunas pavimentadoras de asfalto son remolcadas por el camin que proporciona el

asfalto, hoy en da la mayora son automotoras y propulsadas con diesel. Las pavimentadoras

remolcadas que son ms pequeas tienen generalmente entre 3 y 20 caballos de fuerza,

mientras que versiones automotoras de ms tamao tienen entre 100 y 250 caballos de fuer-

za, pesando entre 20,000 a 40,000 libras (9.072 a 18.144 Kg.). Estas pavimentadoras miden

normalmente entre 19 a 23 pies de largo (5.8 a 7 m), 10 pies de ancho (3 m), y 10 pies de alto

(3 m). Algunas pavimentadoras son neumticas, es decir; que son vaciadas con el uso de una

bomba y aire a presin.

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2.2. Tipos de pavimentadoras de asfalto

Existen diversos tipos de pavimentadoras de asfalto, segn el tipo de rodaje pueden ser

pavimentadoras de asfalto de ruedas o pavimentadoras de asfalto de cadenas, las cuales se

describen a continuacin:

2.2.1. Pavimentadoras de asfalto de ruedas

Las pavimentadoras de asfalto equipadas con ruedas ofrecen movilidad superior en la

obra para aplicaciones que exigen una gran cantidad de movimiento y reubicacin de la pavi-

mentadora. La alta potencia y la excelente movilidad ayudan a los operadores a colocar la

capa en el sitio en que lo desean. Una servodireccin de soporte basculante mejora la fuerza

de traccin en los soportes basculantes, proporcionando mayor traccin. Todos los modelos

estn equipados con sistemas de alimentador independientes diseados para disminuir la se-

paracin y el trabajo manual. Los diagnsticos electrnicos automticos en los sistemas de

propulsin y del alimentador aumentan al mximo la eficiencia y disminuyen el tiempo de inac-

tividad de la mquina.

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Figura 2.1. Pavimentadora de Ruedas

Antes de la aplicacin del asfalto se debe realizar la imprimacin, cuando esto no se rea-

liza adecuadamente, se puede adherir a las ruedas.

Es importante mantener la limpieza del equipo una vez terminada la labor para mantener-

lo en buenas condiciones.

Figura 2.2. Ruedas de la pavimentadora

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2.2.2. Pavimentadoras de asfalto de cadenas

Las pavimentadoras de asfalto equipadas con cadenas ofrecen traccin superior para trabajos

que requieren arrastres amplios o vehculos mezcladores grandes. Una potencia alta y una

traccin excepcional, mantienen todo operando suave y uniformemente, lo que ayuda a pro-

ducir una capa sin separaciones ni defectos.

Hay modelos disponibles con cadenas de acero que proporcionan seguridad durante la ope-

racin y facilidad de mantenimiento o sistemas de goma Mobil-trac que proporcionan movi-

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lidad adicional y una operacin suave y silenciosa, estas correas de goma pueden ser lisas o

con diseo.

Figura 2.3. Pavimentadora de cadena de acero

Figura2.4. Cadena de acero

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Figura2.5 Cadenas de goma (lisa y con diseo)

Figura 2.6 Pavimentadora de cadena de goma

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2.3. Partes de las pavimentadoras de asfalto

Las dos partes principales de una pavimentadora son la unidad de potencia y la unidad

de enrase.

2.3.1. Unidad de potencia

Es la que se encarga de proveer la fuerza motriz tanto para mover las ruedas u orugas,

como para la maquinaria de la pavimentadora. Est compuesta por la tolva receptora, el

transportador alimentador, compuertas de control de flujo, barrenas de distribucin, planta

generadora (motor), transmisiones, controles dobles, y el asiento del operador.

Cuando est en marcha, el motor de la unidad de potencia propulsa la pavimentadora,

arrastra la unidad de la niveladora y proporciona potencia a los otros componentes a

travs de las transmisiones. La mezcla es depositada en la tolva receptora, de donde es

llevada por el transportador alimentador, a travs de las compuertas de control de flujo,

hacia las barrenas de distribucin (o tornillos de distribucin). Las barrenas luego distribuyen

uniformemente la mezcla a lo largo de todo el ancho del asfaltador para obtener una colo-

cacin pareja y uniforme.

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Figura 2.6 Tolva

Figura 2.7 Bandas transportadoras

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Figura 2.8 Bandas transportadoras

Figura 2.9 Barrenas de distribucin

2.3.2. Unidad del enrasador

Tiene dos funciones principales: nivelar la mezcla de una manera que cumpla con

las especificaciones de espesor y acabado, y proporcionar la compactacin inicial de la

mezcla.

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En la operacin de un enrasado es importante controlar dos aspectos: el control del es-

pesor de la carpeta, y el control del perfil transversal de la carpeta (para un drenaje co-

rrecto). Ambas funciones estn reguladas por unidades de control que hacen parte de la

pavimentadora.

Figura 2.10 Unidad del enrasador

Figura 2.11. Controles del enrasador

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Controles automticos del enrasador: deben ser ajustados por el operador a

medida que progresa la pavimentacin. Los controles automticos, sin embargo,

estn diseados para ajustarse automticamente en la colocacin de una carpeta

con espesor, rasante, y forma deseada.

Calentadores del enrasador: usados para calentar la placa emparejadora al

comienzo de cada operacin de pavimentacin. Los calentadores no son usados

para calentar la mezcla durante la operacin. Si la placa emparejadora no est, ini-

cialmente, caliente, la mezcla se romper y su textura aparecer abierta y gruesa,

como si la mezcla estuviese demasiado fra.

Accesorios del enrasador: los ms son: las extensiones del enrasador, las

zapatas de corte, y las placas de pendiente.

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Las extensiones del enrasador son accesorios que ensanchan el enrasador, permi-

tiendo que la compactadora coloque una carpeta ms ancha que lo normal. Estas exten-

siones hacen posible la colocacin de carpetas de un ancho de hasta 7.3 metros (24 pies)

en una sola pasada.

Las zapatas de corte sirven la funcin opuesta, Estas son placas de metal encaja-

das dentro del enrasador para reducir el ancho de la carpeta colocada.

Las placas de pendiente son placas de metal usadas para darle una pendiente de 45 a

los bordes de la carpeta.

2.3.3. Enganche del camin

Su propsito es mantener el camin, que se encuentra descargando mezcla en la tolva,

en contacto con la pavimentadora. Si el camin y la pavimentadora se separan durante la

operacin de descarga, la mezcla termina fuera de la tolva, y entonces deber recogerse

antes de que la pavimentadora pase sobre ella.

Figura 2.11 Enganche de camin

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2.3.4. Rodillos pivoteados de empuje para camin

Es un dispositivo instalado en el frente del asfaltador que se ajusta cuando el ali-

neamiento entre el camin y el asfaltador es desigual. El dispositivo reduce la fuerza de-

sigual ejercida sobre el asfaltador debido al desalineamiento del camin, minimizando as

cualquier interferencia en el manejo de ambos vehculos.

Una pavimentadora de asfalto consiste en varios componentes que se hacen casi com-

pletamente de acero.

2.4. Mtodo constructivo

Lo principal al momento de elegir la maquinaria para la colocacin de asfalto es saber

cules son los volmenes de material que se van a utilizar, esto porque por ejemplo para

bacheo se requieren equipos que viertan volmenes de asfalto pequeos, normalmente

para este tipo de trabajos se utilizan los tag wagons y las pavimentadoras pequeas. En

el caso donde se requiera mayores cantidades de material, como para la construccin de

carreteras, siempre es recomendable utilizar pavimentadoras de 6m3 en adelante.

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Antes de suministrar el asfalto en sitio, debe realizarse la estabilizacin/compactacin de

las superficies inferiores a la carpeta asfltica. Algunos de los equipos para esta tarea son

las estabilizadoras de suelos.

Tipos de Mezclas: Existen diferentes tipos de mezclas, el cementos asfalticos

se usa para hacer mezclas calientes de hormign asfaltico para uso en pavimentos de

asfalto.

Asfaltos lquidos se usan para mantenimiento de pavimentos, sellado de fisuras, y para

hacer mezclas fras (con agregados). Las mezclas fras se prefieren para parches, estabi-

lizacin de bases y sub-bases.

Tanto la mezcla asfltica en caliente como las mezclas asflticas con emulsiones tibias

pueden colocarse sobre una variedad de superficies, incluyendo:

Subrasante (Suelo)

Capa granular de Base (Afirmado)

Pavimento asfltico existente

Pavimento existente de concreto de cemento Prtland

De acuerdo al grado de volatizacin del fluidificante (ms o menos voltil) los asfaltos l-

quidos se pueden clasificar en tres tipos:

Curado Rpido (RC): Estos asfaltos tienen como fluidificante bencina o nafta

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Curado medio (MC): asfaltos cuyo fluidificante es kerosene.

Curado lento (SC): asfaltos cuyo fluidificante es aceite.

Los procedimientos constructivos para la colocacin de mezclas asflticas en caliente y

para mezclas asflticas con emulsiones tibias son similares.

2.4.1.1. Mtodos constructivos para mezclas en caliente

Preparacin de la superficie: las mezclas obtenidas en la instalacin pueden

aplicarse sobre cualquier base estable. En superficies no tratadas la base deber im-

primase. Cuando se aplica la mezcla sobre una superficie pavimentada debe aplicarse

un riego de adherencia cuyo fin es cerrar pequeas grietas de la antigua superficie y

enlace con la nueva superficie.

Transporte: los camiones que sirven para transportar los materiales calenta-

dos son de tres tipos: los camiones volteo ordinarios, los de volteo con descarga

por el fondo y los camiones de tipo de tanque. Para acarrear las cargas de materia-

les de la planta de mezcla caliente, la unidad de acarreo ms usual es el camin

volteo ordinario, aunque tambin puede usarse el camin de volteo de descarga en

el fondo.

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Cualquier camin que se use para transportar el material asfltico o la mezcla caliente

debe protegerlo. La proteccin sirve como aislamiento, de manera que la temperatura del

material satisfaga las especificaciones cuando se coloca, y como proteccin contra la llu-

via para que no se moje antes de que lo consolide la carpeta. La proteccin mnima para

estos fines es una lona pesada y alquitranada para cubrir la parte superior abierta de la

caja del camin de volteo.

Una variante del transporte de material procesado es el camin largo volteo, con

descarga por el fondo, pero que puede descargar tambin por la parte posterior. Este

puede transportar de 20 a 30 toneladas de material mezclado. La entrega controlada de

material por la parte posterior se logra mediante una cadena de arrastre horizontal, seme-

jante a un transportador, que recorre a lo largo del lecho de acarreo del camin. El mate-

rial puede descargarse a cualquier ritmo, desde cero hasta 20 toneladas por minutos. Es-

te tipo de camin puede usarse con vaciado por el fondo, descargando el material bitumi-

noso, mezclado en forma de camellones. Esta mezcla se vaca en forma de camelln so-

bre la base preparada, para extenderla luego a mano, por una motoconformadora o para

recargarla a una pavimentadora. Un camin volteo vaca por su extremo el material bitu-

minoso directamente a una pavimentadora para extenderlo sobre la base preparada.

40

Figura 2.12 Camiones

Colocacin con pavimentadora de asfalto: antes de comenzar el trabajo, la

tolva de la pavimentadora se debe llenar por un camin de volteo que contiene asfalto.

Un tractor mueve la pavimentadora hacia adelante, mientras que los transportadores

comederos se utilizan para empujar el asfalto hacia la parte posterior de la mquina.

En este punto, los tornillos transportadores giran para separar el asfalto hacia fuera

hasta una anchura determinada por el operador. Cada uno de los tornillos transpor-

tadores se sujeta a un transportador comedero, permitiendo el control independiente

del asfalto desde cualquier lado de la pavimentadora. La unidad de la extendedora, que

es precalentada, despus entra en accin, nivelando y compactando parcialmente el

asfalto. Una mquina separada conocida como un rodillo sigue la pavimentadora para

terminar la compactacin del asfalto. Este proceso se realiza generalmente a una velo-

41

cidad de aproximadamente 100 a 300 pies (30.5 a 91 m) por minuto. Aunque la anchu-

ra promedio de extensin est entre 8 y 12 pies (2.4 y 3.7 m), extensiones de la exten-

dedora permiten al asfalto ser separados hasta 40 pies (12 m) de ancho.

Control de espesores: algo importante en pavimentacin es controlar los es-

pesores y pendientes que se colocan para tener un perfil de va que se requiere.

Para controlar los espesores las pavimentadoras modernas cuenta con tres tipos

de controles: de contacto fsico con la mezcla de asfalto, snicos y con lser.

Lo ms efectivos son los lseres, pero tambin son los de mayor costo. El ms po-

pular es el sistema snico, ya que es muy seguro porque controla la alimentacin de la

pavimentadora emitiendo una onda sonora igual a la que emiten los radares.

Caterpillar, a travs de sus distribuidores, tambin ofrece toda una gama en tecno-

loga de punta para ayudar a los contratistas a hacer sus trabajos de asfaltado. En el caso

de las pavimentadoras Cat, estas pueden venir equipadas con el sistema snico de gra-

diente y rasante llamado Accugrade. Este sistema est diseado e integrado en la m-

quina y los sistemas hidrulicos de la misma, para crear un sistema automatizado de la

regla que permite a los operadores controlar el grado de la carpeta asfltica con mayor

precisin. El sistema utiliza sensores montados en la mquina para calcular la pendiente

precisa de la regla y la informacin de la elevacin. El mdulo integrado electrohidrulico

42

utiliza la informacin recibida de los sensores para ajustar automticamente la regla para

mantener la gradiente.

Reglas en una pavimentadora: la regla en una pavimentadora de asfalto

ayuda a dar forma y nivel de la superficie en preparacin para la mquina de lami-

nacin. Que contiene unidades de vibracin y un nmero de sensores complejos

que le permiten auto-ajuste, mantenimiento de la carretera sea lo ms sencilla y

compacta posible. Uso de los controles en el tractor, el operador automticamente

pueden ampliar o reducir la regla segn sea necesario para las diferentes seccio-

nes de la carretera. El pavimento de asfalto ms pequeo, la regla puede ser colo-

cado en la parte delantera del vehculo, que proporciona un mejor control y manejo.

Con los proyectos ms grandes, sin embargo, la regla es remolcada detrs de la

pavimentadora que esto permite a zonas ms amplias que se prepar con ms fa-

cilidad.

Al elegir una extendedora de asfalto, otra opcin a considerar es si se debe usar un

de ruedas o unidad de seguimiento. Colocacin de asfalto con ruedas de proporcionar

una excelente velocidad y movilidad, pero a menudo no tienen el poder para lograr una

mayor solera. Mquinas en las vas de transporte, por otro lado, no se mueve tan rpido o

tan fcilmente, pero ofrece una traccin superior, lo que les permite hacer ms tira.

43

Coordinacin de la planta y el asfaltadorLa uniformidad en las operaciones es esencial

en la pavimentacin de mezclas asflticas. Las operaciones uniformes y continuas del

asfaltador producen un pavimento de alta calidad.

No hay ninguna ventaja en operar el asfaltador a una velocidad que requiera que la mez-

cla deba ser suministrada ms rpido de lo que la planta puede producirla. El tratar de

pavimentar demasiado rpido puede ocasionar que la pavimentadora tenga que parar

frecuentemente, para esperar que los camiones traigan ms mezcla. Si la parada es de-

masiado larga (ms que unos minutos en un da fro), la uniformidad del pavimento va a

ser afectada desfavorablemente cuando la pavimentadora empiece a operar de nuevo

utilizando la mezcla que se ha enfriado.

Por consiguiente, es esencial que la produccin de la planta est coordinada con las ope-

raciones de pavimentacin. El asfaltador debe cargarse continuamente con suficiente

mezcla y, al mismo tiempo, los camiones no deben esperar mucho tiempo para descargar

sus camionadas en la tolva del alimentador.

Ancho de la distribucin: las capas sucesivas de mezcla no deben ser cons-

truidas directamente una sobre otra, sino que deben desplazarse, no menos de 150

mm., en lados alternos de la lnea central de la carretera. Por ejemplo, en un pavi-

mento de 7.4 metros, la primera capa (carril) tiene 3.85 metros de ancho y el carril

44

siguiente tiene 3.55 metros de ancho. Este mtodo previene que se forme una cos-

tura vertical continua a travs del pavimento terminado a lo largo de la junta longi-

tudinal. En las carreteras angostas (06 metros de ancho o menos), la capa que re-

quiere de una zapata de corte deber colocarse primero, y la del otro lado deber

colocarse con la extensin total del enrasador. En la capa final (de arriba), se debe

usar una zapata de corte en ambas pasadas para que la junta quede localizada en

la lnea de centro de la va.

El alineamiento de la carpeta depende de la precisin de la gua usada por el operador, y

de la atencin del operador. Esta atencin es vital en la construccin de una junta longi-

tudinal aceptable.

2.5. Productividad y mantenimiento de pavimentadoras de asfalto

El volumen colocado por unidad de tiempo depende de la geometra de la va a pavimentar,

en general la produccin se estima como:

P = B . e .

Donde B: ancho de pavimentacin

e: espesor de la capa

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v: velocidad del equipo

Las velocidades de las pavimentadoras con asfalto son lentas, 10 Km/h, y el ancho es-

tndar es de aproximadamente 3 a 4 m. Los espesores varan segn el diseo, pero por lo

general se suele trabajar con espesores entre 2" y 4".

2.6. Ventajas para Pavimentos de Asfalto:

Resulta ms econmico en su construccin inicial.

Tiene un perodo de vida de 10 a 15 aos.

2.7. Mantenimiento de carpetas asflticas

En estas carpetas se desarrolla una cierta fragilidad debido al intemperismo, a la accin alter-

na de congelamiento y deshielos, o a la falla de la base o de las subrasante. El mantenimiento

de estas carpetas puede dividirse en cinco distintas operaciones:

1) bacheo

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2) taponamiento

3) escarificacin

4) resellado

5) tratamiento antiderrapante.

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3. METODOLOGA DE ACTIVIDADES PARA LA CONSTRUCCIN DE CARRETERAS

La construccin de carreteras es el proceso constructivo que permite acondicionar los sue-

los para ajustarlos a un diseo segn el tipo de terreno, por lo general, las actividades son

repetitivas, lo que vara es la dificultad que depende mucho de las condiciones topogrficas y

el tipo de suelo; pueden existir desde pequeos cortes hasta la apertura de brechas en gran-

des montaas, asimismo, puede combinarse con rellenos en lugares inestables, pantanosos o

con mucha agua, excavacin en terreno rocoso donde sea necesario el uso de explosivos.

Debido a esta razn, no es posible estandarizar los trabajos que varan de proyecto en pro-

yecto.

Para llevar a cabo la construccin de carreteras es necesario basarse en las

Especificaciones Generales para Construccin de Carreteras del Ministerio de Obras Pbli-

cas, donde se dan las normas que deben cumplir cada una de las actividades en las diferen-

tes etapas de la construccin, adems en algunas ocasiones se tienen otro tipo de normas

dependiendo de la institucin contratante o de las fuentes de financiamiento.

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3.1 Movimiento de Tierras

El movimiento de tierras en una carretera comprende todos los trabajos para la prepara-

cin o construccin del cimiento hasta nivel de la sub-rasante, no incluyndola, en donde se

realiza: el retiro de estructuras, servicios existentes y obstculos; la limpieza, chapeo y des-

tronque; excavacin y terraplenes; y todo tipo de excavaciones y rellenos para las estructuras

necesarias para el funcionamiento adecuado de la carretera. Adems, el acarreo de los mate-

riales no clasificados provenientes del corte y de prstamo. Si fuese necesario el uso de ex-

plosivos, segn el tipo de material.

Figura N 3.1 Movimiento de Tierra

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3.2 Retiro de Estructuras, Servicios Existentes y Obstculos

Como su nombre lo indica este trabajo consiste en remover todos los obstculos y es-

tructuras que existan dentro de los lmites de la carretera, como por ejemplo postes de luz,

construcciones como casas o edificios que sean imposibles de salvar, tubera de drenajes,

etc. Segn sea el tipo de estructura este trabajo debe hacerse con maquinaria de demolicin,

que puede ser un tractor, una excavadora con martillo, un cargador frontal y camiones para la

disposicin en lugares adecuados, o equipo ms liviano como retroexcavadoras, minicargado-

res, etc. Su medida se debe hacer con la unidad que ms se adecue ya sea por el nmero de

metros cuadrados o metros lineales. Dentro del personal necesario para este trabajo se inclu-

ye a operadores de maquinaria, personal de topografa, banderilleros y ayudantes entre otros.

3.3 Limpia, Chapeo y Destronque

Consiste en el retiro de toda la maleza, tala de rboles y corte de la capa de suelo vege-

tal (aprox. 30 cm) existente en la seccin comprendida del derecho de va, previo al inicio de

los trabajos de terracera. Este trabajo puede realizarse con maquinaria forestal, equipo como

motosierras son muy empleadas, adems los tractores de banda que cortan y retiran el mate-

rial en distancias cortas, a veces es necesario disponer el material de corte en reas destina-

50

das para ello a distancias ms lejanas donde se emplearn cargadores, camiones o volque-

tas, etctera, segn sean las condiciones del terreno.

Figura N 3.2 Limpieza y Destronque del Terreno

3.4 Excavaciones y Terraplenes

3.4.1 Excavaciones

Una excavacin se entiende como la operacin de cortar material no clasificado dentro o

fuera de los lmites de construccin de conformidad con el trazo de la carretera o camino.

Dentro de la maquinaria ms comnmente empleada para esta actividad tenemos: la excava-

51

dora de banda, tractores de banda, cargadores, camiones de volteo, volquetas, etc. El perso-

nal necesario consiste en operadores, personal de topografa para marcar los lmites de cons-

truccin y ayudantes que efectan trabajos menores como manejo de trfico u otros. La medi-

cin para fines de este rengln se efecta por el nmero de metros cbicos obtenidos por me-

dio de secciones transversales del lugar donde fueron extrados, en su estado natural.

Es importante mencionar que el equipo y personal de topografa juega un papel primordial

en todas las actividades de movimiento de tierras hasta llegar a la pavimentacin, ya que,

ellos son los encargados del marcaje de los cortes y niveles de los mismos, informacin que

debe ser expresada a cabalidad y debidamente leda del diseo o los planos. Dentro de los

distintos tipos de excavaciones que existen se enumeran las siguientes.

Excavacin no clasificada: de desperdicio y para prstamo.

Excavacin de canales.

Excavacin estructural para estructuras mayores y menores como:

Cimentaciones de estructuras, para alcantarillas, para subdrenajes, para gaviones.

3.4.2 Terraplenes

Como terrapln se entiende el relleno y compactacin de las reas de terreno natural, previa-

mente, preparado, donde se necesita llegar al nivel de subrasante; existen diversidad de con-

diciones donde se hace necesario la construccin de terraplenes con distintos tipos de mate-

52

riales como suelo y roca, pero el procedimiento es similar y consiste en rellenar y nivelar el

terreno inicialmente a un nivel uniforme para luego hacerlo en varias capas sucesivas de ma-

terial, debidamente, compactadas hasta llegar a la subrasante. Dentro de la maquinaria em-

pleada tenemos que en su conjunto necesitamos una excavadora que corte el material en el

banco y luego lo cargue a los camiones o volquetas que lo acarreen y depositen en el rea del

terrapln, donde necesitaremos una mquina que lo reciba y lo distribuya uniformemente, aqu

podemos emplear una motoniveladora, una retroexcavadora, un cargador frontal u otro que

dependiendo de las condiciones de espacio y del tipo de material sea la ms adecuada, luego

se necesita una compactadora que al igual que las otras mquinas se debe seleccionar el tipo

y el tamao.

3.4.3 Relleno para Estructuras

Es el relleno que se construye en los accesos de un puente, sobre la superficie exterior

de una bveda o en la excavacin de las alcantarillas. En cada caso se debe seleccionar el

tipo de maquinaria para compactacin, carga y acarreo de los materiales; hacer los chequeos

de laboratorio, revisar los niveles finales del mismo. La medida se hace por el nmero de me-

tros cbicos medidos en su posicin final.

53

3.5 Terraplenes Estructurales

Dentro de este ttulo entran todos los trabajos que comprenden la construccin de estructuras

para la proteccin de taludes, mrgenes, estructuras de drenaje y para el control de la ero-

sin. Existen diferentes tipos de terraplenes estructurales dentro de los cuales podemos men-

cionar: zampeado de roca con o sin mortero, muros o rellenos de roca, tambin, conocido co-

mo muros secos, gaviones y colchones para revestimiento, muros de huacaleras, muros con

geosintticos, anclajes permanentes, muros de retencin de concreto reforzado, muros de

suelo enclavado, concreto lanzado.

.

Todos los trabajos a realizarse deben ser debidamente cimentados y compactados para so-

portar las fuerzas a las que sern sometidos por los esfuerzos estticos y dinmicos y previs-

tas para los tipos de fallas que puedan ocurrir. Adems cumpliendo con todas las especifica-

ciones de diseo y construccin de la obra con los que se han calculado.

Cuando ya se haya determinado cul ser el terrapln a construir se debe programar el equi-

po y maquinaria a utilizar, asimismo el suministro de los materiales de calidad y emplear mano

de obra calificada.

54

Figura N 3.3 Preparacin de los Terraplenes Estructurales

3.5.1 Zampeado, RipRap

El zampeado consiste en la colocacin de roca a mano o mecnicamente con o sin mortero

sobre una superficie lisa para la proteccin de taludes o estructuras, empleando o no geotextil.

Se debe cumplir con todos los requisitos de los materiales a utilizar. La medida se puede ha-

cer por el nmero de metros cuadrados o por metro cbico.

55

3.5.2 Muros o Rellenos de Roca

Tambin se conocen como muros secos, debido a que, no se utiliza mortero para unir

las rocas y consiste en la colocacin de roca acomodada manual o mecnicamente, para for-

mar muros de forma regular o irregular que soporte las cargas a las que ser sometido. Cuan-

do se piense en esta solucin se debe tener roca disponible en medidas adecuadas o pensar

en la extraccin de la misma con alguna mquina de corte, adems necesitamos camiones o

volquetas que trasladen la roca al lugar de construccin, si la distancia fuese corta se puede

emplear un cargador. Lo ms importante a considerar es la forma ms prctica para la colo-

cacin de la roca, por ejemplo: si fuese un muro de proteccin a la orilla de un ro con una al-

tura considerable, se dejara caer la roca desde la parte alta cuidando no afectar el cauce o en

la posibilidad de colocar la roca con una excavadora o gra. La medicin de este trabajo se

hace por el nmero de metros cbicos.

3.5.3 Gaviones y Colchones

Los gaviones son utilizados como muros de contencin, proteccin de mrgenes de ros y ca-

rreteras, apoyos de puentes, etc. Las dimensiones del muro deben ser diseadas por mtodos

de clculo de ingeniera que chequeen los diferentes tipos de esfuerzo a los que sern some-

tidos.

56

Un muro de gavin est formado por varias cajas de alambre con forma definida, regularmen-

te rectangular, e interconectados, los cuales se llenan de roca colocada manualmente cuidan-

do mantener su alineacin, se contempla la colocacin de geotextil en la parte trasera previo

al relleno con material adecuado. La malla que forma las canastas debe ser lo suficientemente

resistente a los esfuerzos de tensin que soportarn internamente y al estar entrelazados.

Para la construccin de un muro de gaviones segn las condiciones que se tengan, se debe

hacer excavacin para el cimiento empleando maquinaria de corte, una excavadora, o ma-

nualmente, luego se debe contar con personal para armar las cajas y rellenarlas, gavioneros y

ayudantes, el relleno del muro se debe hacer conforme se avanza en la altura para lo cual se

coloca el geotextil y debe transportarse el material de relleno al lugar para luego colocarlo y

compactarlo, bailarina o rodo.

Los gaviones pueden ser tipo colchn o de tipo caja rectangular entre los cuales las diferen-

cias son las dimensiones, ya que el tipo colchn tiene menos de 0.30 m en su altura vertical y

los de tipo caja rectangular miden de 0.50 m en adelante. Adems, existen gaviones con re-

vestimiento que traen una proteccin adicional contra la corrosin y agentes contaminantes

que pueden afectar su vida til, dentro de los ms comunes en el mercado se encuentran: los

revestidos de cloruro de polivinilo, por otro lado estn los galvanizados y los aluminados. La

medida de este trabajo se debe hacer por el nmero de metros cbicos trabajados.

57

3.6 Sub-Bases y Bases

El diseo de pavimentos consiste en determinar los espesores de cada capa componente y

los factores que se toman en cuenta para el clculo son:

Las cargas de trnsito;

Las caractersticas de los materiales

Los factores climticos.

Entonces el diseo se obtiene en base a las cargas que se prevean y a los materiales que se

tienen disponibles, es por eso que existen diversas alternativas para la construccin de sub-

bases y bases, y la seleccin se hace comparando costos. En este inciso se describen las

partes que componen la estructura del pavimento desde la sub-rasante hasta la sub-base y la

base.

Tratamiento de sub-rasante

La sub-rasante es la capa de terreno de una carretera que soporta la estructura del pavimento

y se extiende hasta una profundidad en que no le afecte la carga de diseo que corresponde

al trnsito previsto. Las formas en que puede construirse son sobre una carretera existente o

una estabilizacin de sub-rasante.

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El procedimiento de construccin en ambos casos consiste en realizar repetidamente el n-

mero de veces que sea necesario los pasos siguientes: escarificar con el riper de la motonive-

ladora a una profundidad de 0.20m hasta aflojar el terreno, para luego homogenizar o dar la

humedad con la regadora hasta alcanzar la humedad ptima, mezclando, -en campo a este

paso se le conoce como camellonear-, con la cuchilla de la motoniveladora los materiales has-

ta uniformizarlos, conformndolos hasta los niveles dados por la topografa y, por ltimo, pro-

ceder a la compactacin con el rodo hasta alcanzar la compactacin deseada.

En resumen la maquinaria necesaria para llevar a cabo el trabajo consiste en: Una motonive-

ladora, un rodo compactador y una regadora.

En este proceso se contempla que el personal necesario y el trabajo que realice sea el si-

guiente: el equipo de topografa ser el encargado replantear los niveles del diseo por medio

de maderas o trompos y que exista un grupo de ayudantes encargados por velar que se man-

tengan en su lugar durante y despus del trabajo con la maquinaria.

Cuando la maquinaria est en el proceso de mezcla se debe procurar llegar a la humedad

ptima, para lo cual es muy importante la experiencia del patrolero, para pedir el agua que

considere necesaria y contar con la supervisin constante de un laboratorista que calcula hu-

59

medades con el speddy u otro mtodo. Por ltimo, cuando los materiales han alcanzado la

mezcla necesaria, se afinan hasta llegarlos a los niveles definidos y se procede a compactar

la sub-rasante hasta alcanzar la densidad ptima que ser comprobada por medio del ensayo

de densidad de campo que efectu el laboratorista.

La estabilizacin de la sub-rasante se da cuando los materiales existentes no cumplen con los

requisitos mnimos de diseo y se necesita incrementar alguna propiedad como el caso del

CBR, lo que hace necesario adicionar algn tipo de material estabilizador como: la cal hidra-

tada, la cal viva, granza de cal, lechada de cal, puzolanas naturales o artificiales, escoria gra-

nulada de alto horno, compuestos estabilizadores qumicos, orgnicos e inorgnicos.

La medida de la sub-rasante se hace por el nmero de metros cuadrados que se trabajen.

Figura N 3.4 Tratamiento de la Sub-Rasante

60

3.6.1 Capa de Sub-Base

Est constituida por una capa de material previamente estudiado, de espesor determinado, de

acuerdo al diseo de la carretera y colocada directamente sobre la sub-rasante, en casos es-

peciales hay terraceras que se pueden utilizar como subbases. Una sub-base es la capa de

la estructura del pavimento destinada fundamentalmente a soportar, transmitir y distribuir con

uniformidad el efecto de las cargas del trnsito provenientes de las capas superiores del pa-

vimento, de tal manera que el suelo de sub-rasante las pueda soportar.

Dentro de los tipos de sub-bases que existen, se enumeran los siguientes:

Capa de sub-base comn;

Capa de sub-base granular;

Capa de sub-base de grava o piedra trituradas;

Capa de sub-base de recuperacin del pavimento existente;

Capa de sub-base estabilizada.

El procedimiento de trabajo de una sub-base consiste en la obtencin de los materiales a utili-

zar ya sea por explotacin de bancos, mezcla de materiales existentes o compra de los mis-

mos, adems, incluye el transporte al rea de trabajo de las cantidades de material contem-

plando el porcentaje de contraccin. Segn sea el tamao del proyecto se considera la im-

61

plementacin de las estructuras y equipo necesario, por ejemplo, el montaje de una triturado-

ra, el uso de excavadoras y tractores para la obtencin del material, una cantidad de camio-

nes para el transporte al rea de trabajo.

Cuando el material ya est colocado en el rea de trabajo se procede al tendido por medio de

la motoniveladora hasta el nivel de los trompos colocados previamente por la topografa ajus-

tndose a los alineamientos horizontal y vertical y secciones tpicas de pavimentacin, a este

paso se le conoce como ajuste de material, luego se humedece por medio de la regadora y se

mezcla, camellonea con el patrol, las veces necesarias hasta ver uniforme el material, se che-

quea por el laboratorista la humedad de campo, luego se procede a conformar y afinar, com-

probando con la topografa las tolerancias de aceptacin, para que entre el rodo a compactar

hasta alcanzar la densidad ptima deseada. Por ltimo, se chequean densidades de campo.

Al finalizar, se debe cubrir con material de base para evitar que la sub-base pierda sus carac-

tersticas.

Luego de describir el procedimiento de trabajo se percibe que es un trabajo repetitivo que se

podra estandarizar pero que conlleva mucho cuidado por ejemplo el nmero de vueltas que el

patrol le da al material depende de la uniformidad de los materiales, segn las condiciones

climticas en un da soleado se necesita ms agua que en un da nublado, el nmero de pa-

62

sadas dadas por el rodo para compactar depende de la capacidad o tonelaje que tenga, se-

gn el volumen del material a trabajar o el tiempo que se disponga se podra tener dos patro-

les, dos pipas, etc. As, se podran numerar otras condiciones que pueden suceder, pero de-

penden de cada tipo de proyecto.

3.6.2 Capa de Base

Estn constituidas por una capa de material seleccionado, de granulometra y espesor deter-

minado que se constituye sobre la sub-base. Hay una gran variedad de bases que varan de

acuerdo al tipo de pavimento y a los criterios del ingeniero diseador. Dentro de los distintos

tipos de bases que existen se describen las siguientes:

Capa de base granular;

Capa de base de grava o piedra trituradas;

Capa de base de recuperacin del pavimento existente;

Capa de base estabilizada;

Capa de base de suelo cemento;

Capa de base negra;

Recuperacin y estabilizacin del pavimento existente.

Dentro de las principales funciones y caractersticas que cumplen se enumeran las

Siguientes:

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Transmitir y distribuir las cargas provenientes de las carpetas de rodadura;

Servir de material de transicin entre la sub-base y la carpeta de rodadura;

Drenar el agua que se filtre a travs de las carpetas y hombros hacia las cunetas;

Ser resistentes a los cambios de temperatura, humedad y desintegracin por abrasin

producida por el trnsito, y;

Alcanzar mayor capacidad de soporte que las sub-bases.

El procedimiento constructivo es igual al de una sub-base, lo que varan son los requisitos y

especificaciones de los materiales y que los mrgenes de tolerancia y aceptacin son ms

estrictos. Al igual que la sub-base la medida es por el nmero de metros cuadrados trabaja-

dos y aceptados a entera satisfaccin, protegidos por un riego de imprimacin.

Figura N 3.5 Capas, Sub Rasante, Sub Base, Base

64

3.7 Pavimentos Asflticos

Los pavimentos asflticos conocidos, comnmente, por asfalto son muy empleados en la

construccin de carreteras como superficie de desgaste, y la preparacin del mismo puede

hacerse de diversas formas. La esencia de su preparacin consiste en emplear materiales

ptreos de graduacin establecida unidos por material bituminoso derivado del petrleo. Los

ms conocidos son: pavimento de concreto asfltico en caliente, pavimento de concreto asfl-

tico reciclado en caliente, mezcla asfltica en fro, tratamientos asflticos superficiales, sellos

asflticos, adems, en las actividades relacionadas a este tipo de pavimento tenemos: el se-

llado de grietas y bacheo del pavimento existente, riego de imprimacin, riego de liga, geosin-

tticos para pavimentacin, arena asfalto, asfaltos modificados.

Los pavimentos asflticos son considerados como flexibles debido a su comportamiento. Un

pavimento flexible es una estructura que mantiene un contacto ntimo con las cargas y las dis-

tribuye a la sub-rasante; su estabilidad depende del entrelazamiento de los agregados, de la

friccin de las partculas y de la cohesin.

65

3.7.1 Concreto Asfltico

Actualmente, el concreto asfltico es muy empleado en las carpetas de rodadura.

El procedimiento de la elaboracin de concreto asfltico se hace en una planta en caliente

donde deben mezclarse en proporciones controladas los agregados ptreos, polvo mineral,

cemento asfltico y aditivos empleados. Tambin, se puede producir concreto asfltico reci-

clado, proveniente de materiales de una carpeta existente fresada, agregando materiales tritu-

rados nuevos y cemento asfltico, incluyendo agentes recicladores o rejuvenecedores cuando

sean necesarios. Todo el proceso de elaboracin est, debidamente, normado, al igual que

los requisitos que deben cumplir los materiales para su construccin.

Debido a las propiedades de la mezcla esta debe ser colocada dentro de un margen estable-

cido de temperatura para evitar su endurecimiento. Para la colocacin de la carpeta se necesi-

ta del transporte de la mezcla caliente al rea de trabajo por medio de camiones de volteo que

descargan sobre la tolva de la pavimentadora o finisher que distribuye en espesores unifor-

mes la capa o capas de asfalto, prosiguiendo con la compactacin por medio de compactado-

ras neumticas y de rodillos lisos, Los tramos trabajados con concreto asfltico, tienen la ven-

taja de ser abiertos al trfico inmediatamente despus de compactados.

66

Existen dos formas aceptadas para la medicin del concreto asfltico: la primera es por volu-

men del nmero de metros cbicos de material, debidamente, compactado y la segunda por

peso del nmero de toneladas mtricas de 1000kg colocadas en la seccin tpica de la carre-

tera.

67

Figura N 3.6 Colocacin de la Mezcla Asfltica

PAVIMENTADORA Colocacin de la Mezcla

68

3.7.2 Tratamientos Superficiales

El tratamiento superficial asfltico es un trmino que se usa para identificar la aplicacin de

uno o varios riegos de asfalto, recubiertos cada uno con agregados graduados; segn sea el

nmero de capas aplicadas, el tratamiento se identifica como simple, doble, triple o mltiple.

Los tratamientos superficiales tienen diversas aplicaciones por sus bajos costos de construc-

cin y porque cuando estn bien construidos sobre bases slidas y firmes provocan bajos cos-

tos de mantenimiento. Tienen una prolongada vida til. Sus principales funciones son las si-

guientes:

o Suministrar una superficie asfltica de bajo costo inicial, transitable siempre;

o Impermeabilizar los pavimentos que se han agrietado o envejecido, para evitar la en-

trada de agua a la estructura, dando nueva vida a la superficie del pavimento;

o Mejorar la adherencia cuando la superficie existente se ha vuelto resbaladiza.

El xito para este tipo de proyectos depende de la calidad de los materiales a emplear y el

proceso constructivo, donde el funcionamiento del equipo empleado juega un papel muy im-

portante al igual que la experiencia de los operadores.

69

En resumen, el rea a trabajar debe encontrarse limpia para lo cual se emplean escobas ba-

rredoras y barredoras, muchas veces se necesita que la superficie se encuentre hmeda para

que los materiales se adhieran ms fcilmente, siendo necesaria una pipa de agua, cuando el

terreno ya esta listo se contempla el uso de una distribuidora de asfalto que es la mquina

ms importante en este trabajo, debe contar con un tanque de almacenamiento, con su siste-

ma de circulacin, quemadores, barras de riego, escopetas para riego a mano y un sistema

adecuado de controles de temperatura, presin, volumen, cantidad y velocidad de distribucin

en metros por minuto, luego entra a trabajar la esparcidora de agregados que debe ser capaz

de distribuir uniformemente y en las cantidades deseadas los mismos, por ltimo, se compac-

tan los materiales para lograr el acomodo y la adherencia de las partculas minerales, em-

pleando de preferencia compactadoras de neumticos, ya que, por el movimiento oscilante y

la cara lisa de los neumticos se alcanza acomodar un alto porcentaje de agregado mineral

dentro del asfalto sin romperlo.

La medicin de este rengln se hace por el nmero de galones empleados de material bitumi-

noso, y, por el nmero de metros cbicos de agregado suelto.

Riego de imprimacin

Es la aplicacin de un asfalto lquido, por medio de un riego a presin, sobre la superficie de la

sub-base o sobre la base y hombros de una carretera, para protegerla, impermeabilizarla, unir

70

entre s las partculas minerales existentes en la superficie y endurecer la misma, favorecien-

do la adherencia entre la superficie imprimada y la capa inmediata superior. El material bitu-

minoso es esparcido sobre la superficie debidamente humedecida con una regadora de asfal-

to a una temperatura especfica y en cantidades uniformes, que permitan la penetracin ade-

cuada, la cantidad de asfalto debe oscilar entre 0.12 y 0.60 gal/m2. Los asfaltos recomenda-

dos y sus temperaturas para aplicacin son los siguientes: MC-30 > 30C, MC-70 > 50C y

MC-250> 75C.

La absorcin completa del asfalto debe darse en un lapso aproximado de 24 horas, luego del

cual se procede a la aplicacin de material secante sobre toda la superficie en una cantidad

que puede variar entre 0.003 a 0.006 m3 por m2, para absorber los excesos de asfalto y evitar

que la imprimacin sea levantada por las llantas de los vehculos.

A pesar de las propiedades que alcanza una imprimacin, no es aconsejable que los vehcu-

los transiten mucho tiempo sobre ellas, por lo que se debe pavimentar en el menor tiempo

posible.

La medida se hace por el nmero de galones empleados en la cantidad de metros cuadrados

imprimados, esta medida se obtiene restando la lectura inicial menos la lectura final del indi-

cador de galones de la imprimadora.

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Figura N 3.7 Superficie Lista para Imprimar, y Luego de ser Imprimada

72

3.7.3 Riego de Liga

Es la aplicacin de una emulsin asfltica diluida por medio de riego a presin, sobre

una superficie bituminosa existente, la cual debe ser cubierta con la capa de material asfltico

inmediato superior. Este riego tiene por objeto mejorar las condiciones de adherencia entre las

dos superficies y prevenir deslizamientos.

3.7.4 Sellos Asflticos

Un sello asfltico es considerado como el revestimiento con emulsiones asflticas o

emulsiones asflticas y agregados finos, destinado principalmente a impermeabilizar una su-

perficie, por medio del llenado de los vacos y grietas y/o evitar la desintegracin de superfi-

cies asflticas desgastadas y mejorar su resistencia contra el deslizamiento aumentando la

durabilidad del pavimento.

3.8 Estructuras de Drenaje

Las obras de drenaje juegan un papel muy importante en la construccin de las carrete-

ras, pues su funcin principal es eliminar en el menor tiempo posible las aguas que por una u

otra forma fluyen en las vas ya sean superficiales o subterrneas, creando de esta forma la

proteccin para la erosin de taludes, pasos de agua y la estructura del pavimento.

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El trmino drenaje en carreteras, es muy amplio e incluye las diferentes formas de realizar

esta labor, dentro de las cuales se mencionan: las alcantarillas de tubos de concreto reforza-

do, alcantarillas de metal corrugado, alcantarillas de material plstico, sub-drenajes, drenajes

horizontales, incluyendo los dispositivos para proteccin de las alcantarillas como las cajas y

cabezales, cunetas revestidas, bordillos, capa filtrante, por ltimo, se debe contemplar la for-

ma de proceder para la limpieza, reacondicionamiento, reutilizacin o remocin de estructuras

de drenaje existentes.

3.8.1 Alcantarillas

Las tuberas o alcantarillas son los conductos que se construyen por debajo de la sub-

rasante de una carretera u otras obras viales, con el objeto de evacuar las aguas superficiales

y profundas, provenientes de las cunetas o cuencas definidas, las cuales pueden ser perma-

nentes, como riachuelos o variables como las aguas de lluvia.

Dentro de los tipos ms conocidos se enumeran las siguientes:

Alcantarillas de tubos de concreto reforzado;

Alcantarillas de metal corrugado;

Alcantarillas de material plstico.

Los trabajos relacionados a la construccin de alcantarillas consisten en el suministro, aca-

rreo, almacenaje, manejo y colocacin de la tubera de los dimetros y materiales requerida

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en los planos. Segn las especificaciones los trabajos de excavacin y relleno se pagan como

rengln de excavacin estructural; y, si el material de relleno debe reemplazarse se pagar

dentro del rengln de relleno para estructuras.

Para la construccin de tuberas necesitamos definir el dimetro de la misma, por algn mto-

do confiable, racional, de comparacin u otro, la alineacin de la misma con respecto a las

aguas que drenar, para que su desfogue sea rpido; la pendiente debe ser adecuada para

que no se estanque el agua sobre ella y no debe ser demasiada grande para evitar erosin.

La compactacin del material de relleno, debe hacerse en capas ms o menos unifor-

mes y, debidamente, homogenizados, la altura mnima de relleno debe ser 0.60m.

El personal encargado de la colocacin debe nivelar y afirmar el terreno de cimenta-

cin. Dentro de la maquinaria a utilizar esta una retroexcavadora para zanjeo y si fuese nece-

saria la obtencin de material para relleno se necesitar un camin de volteo para transporte,

adems de una vibrocompactadora manual, bailarina u otro.La medida se hace por el nmero

de metros lineales colocados, medidos entre rostros exteriores de los extremos de la alcantari-

lla, o los cabezales, segn el caso, a lo largo del eje longitudinal y siguiendo la pendiente de la

alcantarilla.

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Figura N 3.8 Alcantarillas de Hormign

3.8.2 Sub-Drenajes

Un sub-drenaje es un sistema de drenaje para aguas subterrneas que puedan afectar

a la carretera, buscando la forma de desalojarlas adecuadamente. Existen distintos tipos de

sub-drenaje:

Sub-drenaje de tubera perforada, con o sin geotextil;

Geocompuestos para sub-drenajes;

Sub-drenaje de drenaje francs.

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La construccin de un sub-drenaje consiste en la excavacin de la zanja, nivelacin, coloca-

cin o no de geotextil, relleno con material filtrante, colocacin o no de la tubera perforada,

relleno de material impermeable. Cada actividad que compone el sub-drenaje se mide por se-

parado, a menos que se conozcan las dimensiones y se presente una integracin en global

del trabajo a ejecutar. Por lo tanto, las medidas se hacen de la siguiente forma: la tubera per-

forada en ml, el material granular para filtro en m3, drenaje francs en m3, geotextil en m2,

geocompuesto en m2, para los trabajos de excavacin no se debe hacer ninguna medida por-

que son a cargo del rengln de excavacin estructural.

Figura N 2.6.2.1 Sub Drenaje de Geotextil

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3.8.3 Cajas y Cabezales para Alcantarillas

Las cajas son las obras de drenaje, construidas de forma rectangular o cuadrada, cuya

funcin es encauzar las aguas provenientes de las cunetas y se colocan en la entrada de las

tuberas, mientras que los cabezales son muros de proteccin para la carretera que se cons-

truyen en la salida o en la entrada de la alcantarilla. Los materiales empleados para su cons-

truccin pueden ser de concreto ciclpeo, concreto de 2500 psi, mampostera de piedra,

mampostera de ladrillo o bloque.

Figura N 3.9 Cabezal de Alcantarilla

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3.8.4 Cunetas Revestidas

La eliminacin del agua que cae sobre la superficie de rodamiento y hombros, se reali-

za a travs de las cunetas, transportndola a lugares fuera del rea de la carretera o a las ca-

jas receptoras. La forma y tamao de las cunetas es muy variable y debe disearse, segn

sea la cantidad de agua a desfogar. Las contracunetas son simplemente cunetas construidas,

generalmente, en los taludes de corte, cuya finalidad es evitar que las aguas superficiales lle-

guen hasta la carretera. Las especificaciones relativas a las cunetas son aplicables a las

contracunetas. La construccin de cunetas contempla la preparacin del terreno, zanjeo y

compactacin si fuese necesario. La medicin de este rengln se hace por la cantidad de me-

tros cuadrados. Los materiales empleados para las cunetas pueden ser: piedra ligada con

mortero, concreto simple fundido en sitio, concreto simple prefundido o mezclas asflticas.

3.8.5 Bordillos

Son las estructuras de concreto simple, que se construyen en el centro, en uno o en

ambos lados de una carretera para el encauzamiento de las aguas, sobre todo, en las seccio-

nes de relleno, as como para el ordenamiento del trfico y seguridad del usuario. Existen di-

versas formas y tamaos de bordillos, los cuales son indicados en los planos. La construccin

del bordillo incluye los trabajos de formaleta, excavacin si la hay, la elaboracin y curado del

concreto. La medida de los bordillos se hace por la cantidad de metros lineales construidos.

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3.9 Construcciones Complementarias

Las construcciones complementarias son aquellas que involucran los trabajos finales pero

indispensables para el correcto funcionamiento del proyecto, dentro de las que podemos

mencionar:

Defensas para carreteras y puentes;

Indicadores del derecho de va;

Cercas;

Monumentos de kilometraje;

Delineadores;

Lneas, marcas y marcadores de trfico;

Seales de trfico;

Dispositivos para el control temporal del trfico;

Barricadas de concreto

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CONCLUSIONES

Los proyectos de construccin de carreteras conllevan grandes beneficios sociales y

desarrollo a las poblaciones, por lo que, deben construirse con la mejor calidad posi-

ble, cumpliendo las especificaciones contractuales y haciendo buenas prcticas de in-

geniera.

La metodologa de actividades para la construccin de carreteras, nos describe la fun-

cin que cada componente tiene en el proceso constructivo, tanto como el personal, la

maquinaria, el equipo y el manejo de los materiales.

La importancia de un buen diseo de carreteras, radica en que determina las caracte-

rsticas geomtricas que dan seguridad al conducir y de l, se obtienen las cantidades

de trabajo que componen un proyecto.

En la ejecucin del proyecto se deben tomar decisiones para solucionar situaciones

que surjan, mismas que debern ser resueltas por el ingeniero superintendente con la

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aprobacin del ingeniero delegado residente. Cuando se cuenta con el apoyo de per-

sonal experimentado, estas situaciones se resolvern de la mejor forma, tal es el caso,

de encargados, laboratoristas, topgrafos, operadores de maquinaria, etc.

El conocimiento de las caractersticas de la maquinaria y los trabajos que puede reali-

zar cada una, son imprescindibles para el clculo de precios unitarios.

Adems, permite relacionar en que actividad del proceso constructivo se utilizan, para

optimizar su rendimiento. La experiencia es un factor muy importante que se debe to-

mar en cuenta en el clculo de precios unitarios, al igual que el conocimiento acerca

de los rendimientos de la maquinaria e incluir todas las variables, tal es el caso de ma-

quinaria, mano de obra, materiales, impuestos, fianzas, utilidad e imprevistos.

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Bibliografa

Manual de MOP

Ingeniera de Transito, Fundamento y Aplicaciones 7. Edicin

Autores: Rafael cal y Mayor R.

Jaime Crdenas

Manual de Carreteras. Volumen 2

Autores: Carlos Kraerme

Jos Mara Pardillo

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