Información importante del proceso de asfaltado de la Ruta 160, trayecto Playa Naranjo – Paquera: Guía técnica para la construcción de una estructura de pavimento

MEJORAMIENTO Y REHABILITACIÓN DE LA RUTA NACIONAL No. 160, SECCIÓN PLAYA NARANJO – PAQUERA

Enero 2021

EXCAVACIÓN EN LA VÍA 

En que consiste:  

∙ Excavaciones realizadas en el derecho de vía hasta encontrar el nivel de subrasante definido  en los planos constructivos y en las especificaciones de diseño.  

Proceso constructivo:  

∙ Se realiza la excavación hasta una profundidad tal que se encuentre el nivel de subrasante  establecido en las especificaciones de diseño y planos constructivos.  

∙ Una  vez  realizada  la  excavación,  por  medio  de  equipo  topográfico  se  realizar  una  verificación de los niveles de la subrasante obtenida, la cual es comparada con los niveles  teóricos especificados en los planos constructivos para su respectiva aprobación.  

Especificaciones técnicas:  

En nivel de la subrasante no debe variar en más de 3,00 cm. por encima del nivel teórico o  menos de 3,00 cm. por debajo del nivel especificado en diseño.  

Figura 1. Trabajos de excavación en la vía. 

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Figura 2. Trabajos de excavación en la vía. 

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SUBEXCAVACIÓN 

En que consiste:  

∙ Excavaciones  realizadas  en  secciones  del  proyecto  en  donde  la  subrasante  presenta  características  mecánicas  no  aptas  para  soportar  una  estructura  de  pavimento,  este  consiste en realizar una excavación por debajo del nivel de subrasante a una profundidad  tal  que  permita  encontrar  una  superficie  con  características  adecuadas  y  su  debida  conformación.  

Proceso constructivo:  

∙ Excavación de la capa de material cuyas características son inadecuadas para soportar una  estructura de pavimento hasta la profundidad definida por el Ingeniero.  

∙ Conformación y compactación del fondo de la excavación con material selecto hasta el nivel  definido como subrasante, para la cual se realiza verificaciones topográficas que permitan  determinar que se ha alcanzado el nivel previsto.  

Especificaciones técnicas:  

∙ Las siguientes especificaciones se deben verificar por medio de un laboratorio de calidad  debidamente certificado por el Ente Costarricense de Acreditación.  

∙ El material de acabado debe presentar una capacidad relativa de soporte mayor o igual al  3%, según ensayo AASHTO T‐193 (CBR min de 3%), con material compactado a un mínimo  de 95% del ensayo AASHTO‐T99.   

∙ El material deberá presentar un límite liquido máximo de 35%.  

∙ El índice plástico será un máximo de 7%.  

∙ La granulometría del material deberá obedecer el siguiente cuadro: 

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Figura 3. Trabajos de subexcavación en la vía. 

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CONSTRUCCIÓN DE TERRAPLENES 

En que consiste:   

∙ La construcción de  terraplenes consiste en la colocación y compactación de material de  préstamo  o  material  excavado  en  otros  sectores  del  proyecto,  cuyas  características  mecánicas  cumplen  con  las  características  adecuadas.  Lo  anterior  con  la  finalidad  de  rellenar  secciones  del  proyecto  en  donde  el  nivel  del  terreno  natural  se  encuentra  por  debajo del nivel de subrasante.  

Proceso constructivo:  

∙ Se deberá desmenuzar la superficie de la fundación mediante un arado o escarificado hasta  una profundidad de 15 cm.  

∙ Se compactarán los taludes laterales con un rodillo de impacto (apisonador)   o  con  pasadas de tractor. Para taludes de 1:1,75 o más en el sentido vertical, se compactarán los  taludes a medida que avanza el terraplén.  

∙ El material de  terraplén se deberá colocar en capas menor a 30 cm. de espesor, y estas  deberán ser compactadas de acuerdo con el patrón de compactación determinado por un  laboratorio de calidad que garantice una compactación del 95 % según la norma ASSTHO T‐ 99 punto C.  

∙ Una vez alcanzado el nivel de subrasante, se verifican los niveles finales por medio de un  levantamiento topográfico.  

Especificaciones técnicas:  

∙ En nivel de la subrasante no debe variar en más de 3,00 cm. por encima del nivel teórico o  menos de 3,00 cm. por debajo del nivel especificado en diseño.  

∙ El material debe presentar una capacidad relativa de soporte mayor o igual al 3%, según  ensayo AASHTO T‐193 (CBR min de 3%), con material compactado a un mínimo de 95% del  ensayo AASHTO‐T99.  

∙ El material deberá presentar un límite liquido máximo de 35%. 

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∙ El índice plástico será un máximo de 7%.  

∙ La granulometría del material deberá obedecer el siguiente cuadro:  

Figura 3. Trabajos de construcción de terraplenes. 

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Figura 4. Trabajos de construcción de terraplenes.  

Figura 5. Trabajos de construcción de terraplenes. 

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SUBBASE 

En que consiste:  

∙ Consiste en la extracción del material primario o cantera y la producción del material en los  tamaños  y  características especificadas,  acarreo,  colocación, extendido,  compactación  y  acabado de la capa de subbase de acuerdo con los niveles y alineamientos establecidos.  

Proceso constructivo:  

∙ El Contratista extrae el material a utilizar como subbase y este se encargará de garantizar  el tamaño de material según las características granulométricas establecidas en el cartel  mediante un adecuado proceso de cribado o trituración.  

∙ El  material  se  colocará  sobre  la  superficie  de  la  subrasante  debidamente  acabada  y  aprobada por el Ingeniero, la cual será extendida según el área a intervenir mediante una  niveladora u otra maquinaria que garantice un acabado homogéneo de la capa colocada.  

∙ Las capas de material de subbase no podrán tener un espesor mayor a 15,00 cm. una vez  compactada.  

∙ Previo al proceso de compactación, se deberá verificar que el contenido de humedad sea  cercano a un ±3%, en caso contrario se deberá humedecer o secar según lo requiera.  

∙ Durante  el  proceso  de  compactación,  este  se  deberá  realizar  a  todo  el  ancho  del  área  intervenida,  iniciando  el  proceso  en  los  bordes  y  finalizando  en  el  centro  del  tramo  colocado, mediante pasadas paralelas a la línea de centro de la carretera.  

∙ Se deberá realizar un paño de prueba para determinar el proceso de homogenización del  material,  el  número  mínimo  de  pasadas  del  compactador  que  garantice  un  95  %  de  la  densidad máxima esperada.  

∙ Al finalizar cada capa de material, esta deberá ser verificada por el laboratorio de calidad  para  garantizar  que  se  presente  un  porcentaje  de  compactación  mayor  al  95  %  de  la  densidad  máxima  esperada  del  ensayo  AASHTO  T‐180,  esta  será  realizada  mediante  el  ensayo AASHTO T‐310 con densímetro nuclear. 

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∙ Una vez finalizado el tramo intervenido, se deberá verificar por medio de topografía que el  nivel final no se encuentre por encima de 1,00 cm. o 1,00 cm. por debajo del nivel teórico  especificado en las especificaciones de diseño o planos constructivos.  

Especificaciones técnicas:  

∙ El  material  utilizado  para  la  construcción  de  la  subbase  debe  cumplir  con  la  siguiente  caracterización granulométrica:  

∙ El límite liquido máximo permitido para el material pasando el tamiz #40 es de 30%.  

∙ El índice plástico máximo permitido para el material pasando el tamiz #40 es de 6%, sin  embargo, este puede ser hasta un 7% si el porcentaje de material pasando el tamiz #40 es  menor a un 15%.  

∙ El grado de compactación mínimo permitido es de un 95 % según el ensayo AASHTO T‐180.  ∙ La capacidad de soporte (CBR) a 95 % del ensayo AASHTO T‐180 debe ser mayor a 30%.  

∙ Se consideran áreas defectuosas, las que presenten desviaciones de la superficie mayores  de 10 mm. en 3 m. entre dos puntos de contacto de un escantillón con la superficie. Si se  trata de capas intermedias, el criterio a emplear será el de determinar que la superficie del  paño sea razonablemente uniforme y no presente ondulaciones o protuberancias mayores  de 20 mm. determinadas mediante el uso de un escantillón de 3,0 m. de largo.  

Requisitos de control de calidad: 

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∙ El laboratorio de control de calidad deberá cumplir como mínimo con los siguientes tipos  de ensayo y frecuencia de ejecución para garantizar la calidad de la subbase colocada en el  proyecto: 

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Figura 6. Trabajos de construcción de terraplenes. 

Figura 7. Trabajos de construcción de terraplenes.  

Figura 8. Trabajos de construcción de terraplenes. 

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BASE ESTABILIZADA 

En que consiste:  

∙ En la extracción del material primario o cantera y la producción del material en los tamaños  y  características  especificadas,  suministro  del  cemento  necesario  para  garantizar  la  resistencia solicitada, mezclado en planta, acarreo, colocación, extendido, compactación y  acabado  de  la  capa  de  base  estabilizada  de  acuerdo  con  los  niveles  y  alineamientos  establecidos.  

Proceso Constructivo:  

∙ El Contratista extrae el material a utilizar como base y este se encargará de garantizar el  tamaño  de  material  según  las  características  granulométricas  establecidas  en  el  cartel  mediante un adecuado proceso de cribado o trituración.  

∙ El  material  extraído  y  debidamente  triturado  o  cribado  será  trasladado  a  la  planta  de  producción de base estabilizada, la cual se encargará de realizar la mezcla del agregado con  el cemento, agua y otros aditivos según las proporciones obtenidas en el diseño de mezcla  previamente establecido.  

∙ Posterior al proceso de mezclado, el material de base estabilizada será colocada y extendida  sobre la  superficie  de  subbase  debidamente acabada  y aprobada  por el Ingeniero. Este  material deberá ser colocado de forma tal que se garantice una correcta homogenización y  nivelación  de  la  superficie  acabada  por  medio  de  una  motoniveladora  u  otro  medio  adecuado.  

∙ Una vez nivelada, se procede a compactar, para ello se deberá iniciar en los bordes del  tramo colocado e ir avanzando hacia el centro de forma paralela a la línea de centro de la  carretera.   

∙ El  espesor  de  la  capa  de  base  colocada  no  deberá  sobrepasar  los  25,00  cm.  una  vez  compactada. 

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∙ La  humedad  del  material  debe  estar  cercano  a  un  ±3  %,  en  caso  contrario  se  deberá  humedecer o secar según lo requiera.  

∙ Una vez añadida agua a la mezcla se tendrá un tiempo máximo de 1 hora 45 minutos hasta  finalizar el proceso de compactación, a no ser que se utilice un agente retardador lo cual  permitirá un tiempo adicional de 45 minutos.  

∙ Se deberá realizar un paño de prueba para determinar el proceso de homogenización del  material,  el  número  mínimo  de  pasadas  del  compactador  que  garantice  un  97  %  de  la  densidad máxima esperada.  

∙ Una vez colocada y finalizada la base estabilizada, se deberá realizar una verificación del  nivel final por medio del equipo de topografía, los cuales comprobaran que no exista un  espesor que sobrepase 0,50 cm. o disminuya en 1,00 cm. con respecto al teórico.  

∙ Si el proceso de colocación de base estabilizada demora más de 2 horas con respecto al  tramo anterior, se deberá realizar un corte transversal vertical para conforma la junta de  construcción en el extremo final del paño.  

Especificaciones técnicas  

∙ El nivel final de la capa de base estabilizada no deberá ser mayor a 0,50 cm. por encima o  menor a 1,00 cm.por debajo del nivel teórico especificado en los planos constructivos. Se  consideran áreas defectuosas, las que presenten desviaciones de la superficie mayores de  las indicadas en 3 m. entre dos puntos de contacto del escantillón con la superficie. Si se  trata de capas intermedias, el criterio a emplear será el de determinar que la superficie del  paño sea razonablemente uniforme y no presente ondulaciones o protuberancias mayores  de 15 mm. determinadas mediante el uso de un escantillón de 3,0 m. de largo.  

∙ La caracterización granulométrica del material de base a utilizar deberá adecuarse a las  condiciones especificadas en la siguiente tabla: 

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∙ El límite liquido máximo permitido para el material pasando el tamiz #40 es de 40%.  ∙ El índice plástico máximo permitido para el material pasando el tamiz #40 es de 8%.  ∙ La perdida por abrasión según AASHTO T‐96 es máximo de un 50%.  

∙ La perdida por abrasión según AASHTO D‐5821 es de 70/40.  

∙ El cemento Portland utilizado debe cumplir con la norma AASHTO M‐240 para cemento  mezclado con adición de puzolana MP que cumpla con el reglamento Técnico RTCR 383. El  porcentaje  adicionada  de  puzolana  no  deberá  sobrepasar  el  20  %  del  peso  total  de  cemento.  

∙ El grado de compactación mediante las pruebas según los ensayos de la norma AASHTO T‐ 310 o ASTM D‐1556 para la colocación es mínimo de 100% según ensayo AASHTO T180.  

∙ La resistencia a la compresión simple a los 7 días mediante el ensayo ASTM D 1633 para la  base  estabilizada  BE‐25  deberá  ser  mayor  a  25  kg/cm²  pero  menor  a  45  kg/cm².  Base  estabilizada con resistencias menor a 25 kg/cm² o mayor a 50 kg/cm² serán rechazadas y  deberán ser reparadas. Resistencias entre 45 y 50 kg/cm² serán sujetas a una reducción  económica mediante factor de pago.  

∙ La sección de base estabilizada colocada deberá permanecer húmeda mediante aplicación  programada y continua de agua durante un periodo mínimo de 7 días.  

∙ Se  podrá  realizar  un  sello  de  revestimiento  con  asfalto  emulsionado  a  una  razón  aproximada  de  1,00  l/m²,  el  cual  se  puede  aplicar  96  horas  posterior  al  proceso  de  compactación.  

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Requisitos de control de calidad:  

∙ El laboratorio de control de calidad deberá cumplir como mínimo con los siguientes tipos  de ensayo y  frecuencia de ejecución para garantizar la calidad de la base colocada en el  proyecto:  

Requisitos de muestreos y ensayos 

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Figura 9. Base granular colocada.  

Figura 10. Colocación de cemento en base granular. 

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Figura 11. Proceso de recuperado de base granular con cemento.  

Figura 12. Compactación de base granular con cemento. 

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Figura 13. Imprimación de BE‐25. 

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COLOCACIÓN DE CONCRETO ASFALTICO 

En que consiste:  

∙ Consiste en la extracción de los agregados requeridos según el diseño de mezcla realizada,  cribado y trituración, acarreo, proceso de mezclado en planta, colocación y compactación  de la capa de concreto asfaltico utilizada como superficie de rodamiento.  

Proceso constructivo:  

∙ Se deberá preparar la capa de base estabilizada previo a la colocación del concreto asfaltico,  está deberá estar libre de polvo o suciedad, no podrá tener exceso de humedad y deberá  ser una superficie homogénea y regular.  

∙ Se  deberá  realizar  un  corte  vertical  en  las  juntas  longitudinales  y  transversales  al  día  siguiente  de un proceso de colocación, para garantizar una adecuada adherencia con la  capa de concreto asfaltico por colocar.  

∙ Posterior a obtener una superficie libre de polvo y agentes externos, se procede a aplicar  un riego de liga de manera uniforme a lo largo y ancho del tramo por colocar, incluyendo  las paredes verticales de los cortes realizados en las juntas.  

∙ Una vez que se haya realizado el diseño de la mezcla asfáltica, y esta ha sido aprobada por  parte de la administración, se deberá realizar un paño de prueba con una longitud no menor  a 100 m. para demostrar que a partir del proceso de compactación se puede obtener un  contenido de vacíos de aire promedio de 8±1%. (INTE 04‐01‐03).  

∙ Una vez definido el patrón de compactación y habilitada la superficie en donde se colocará  la mezcla asfáltica se procede a extender la misma mediante un pavimentador a lo largo  del proyecto. 

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∙ Posterior  a  la  extensión  de  la  mezcla  asfáltica  se  procede  a  realizar  el  proceso  de  compactación,  el  cual  deberá  seguir  el  patrón  obtenido  en  el  paño  de  prueba.  La  compactación  deberá  realizarse  de  manera  uniforme,  sin  que  haya  desplazamientos  laterales,  agrietamientos  o  corrugación  de  la  superficie,  de  lo  contrario  deberá  ser  reparado. Se compactará hasta que la marca de los bolillos sea eliminada y se obtenga la  densidad requerida según el diseño.  

Especificaciones técnicas:  

∙ La temperatura de mezclado no debe exceder los 165°C.  

∙ Se  debe  determinar  la  resistencia  al  daño  inducido  por  humedad  obteniendo  su  valor  mediante el ensayo INTE 04‐01‐05. En el cual se debe obtener una saturación como mínimo  de 70% y 80 % como máximo.  

∙ La temperatura de compactación no podrá ser menor a 125°C, la cual debe ser medida justo  antes de ser colocada en la superficie. Sin embargo, la compactación se debe finalizar antes  de que la temperatura sea inferior a 85 °C.  

∙ La temperatura mínima para iniciar el proceso de colocación en sitio no deberá ser inferior  a 5°C.  

∙ El  plazo  máximo  entre  la  construcción  y  la  extracción  de  especímenes  de  ensayo  de  verificación para la determinación de la compactación será máximo de 7 días naturales.  

∙ La densidad en sitio no deberá ser menor a 92 % ni mayor a 94 % respecto a la densidad  máxima teórica según la norma INTE 04‐01‐03. El cual es medido en campo por medio de  la  gravedad  especifica  bruta  de  la  mezcla  asfáltica medida  en  los  núcleos  extraídos  del  pavimento según la norma INTE 04‐01‐01.   

∙ El porcentaje de vacíos de la mezcla asfáltica deberá ser de 8±1% calculado con base en la  gravedad específica máxima teórica de la producción, la prueba es realizada según la norma  INTE 04‐01‐04. 

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∙ La regularidad superficial medida mediante la metodología del MRI deberá tener un valor  menor  a  3  m/km,  sin  embargo,  valores  entre  2.5  y  3  m/km  son  sujetos  a  castigos  por  irregularidad, tal como se muestra en la siguiente tabla:  

∙ El espesor máximo de las capas de nivelación y aproximación deberá ser de 7.5 cm.  Requisitos de la mezcla asfáltica por el metido de diseño Marshall  

∙ Los requisitos para la mezcla de concreto asfaltico según la tabla 402‐01 del CR‐2010 se muestran a continuación: 

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Requisitos de control de calidad:  

∙ El laboratorio de control de calidad deberá cumplir como mínimo con los siguientes tipos  de  ensayo  y  frecuencia  de  ejecución  para  garantizar  la  calidad  del  concreto  asfaltico  colocado en el proyecto, según la tabla 402‐03 del CR‐2010: 

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Medida  y 

Caras  

_fracturadas  AASHTO T5821  

1 por tipo y  fuente de  materiales  

Agregados  descarga de  tolva  

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