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MANTENIMIENTO DE OBRAS
VIALES
Enero 2014 Ing. Edgar Jess Castillo Vega Centeno.
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Mantenimiento rutinario.- Reparacin localizada de pequeos
defectos en la calzada y el pavimento;
nivelacin de superficies sin pavimentar y de bermas;
mantenimiento regular
del drenaje, los taludes laterales, los bordes, los dispositivos
para el control
del trnsito y otros elementos accesorios.
Mantenimiento peridico.- Esta expresin puede introducir a
equivocaciones, porque todas las
actividades de conservacin son peridicas, es decir, deben ser
repetidas
cada cierto tiempo. No obstante, suelen denominarse
actividades
peridicas, al tratamiento de la superficie y la renovacin de la
superficie.
Mantenimiento o Conservacin.- Amplio conjunto de actividades
destinadas a asegurar el funcionamiento
adecuado a largo plazo de un camino o de una red de caminos, al
menor costo posible. La conservacin procura especficamente evitar
la destruccin de las partes de la estructura de los caminos y la
necesidad de una posterior rehabilitacin o reconstruccin.
Trminos ms usados
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Rehabilitacin.- Reparacin selectiva y refuerzo del pavimento o
de la calzada, previa
demolicin parcial de la estructura existente. La rehabilitacin
se realiza cuando el camino se encuentra demasiado deteriorado como
para poder resistir una mayor cantidad de trnsito en el futuro,
pudiendo incluir, adems, algunos mejoramientos del drenaje. La
rehabilitacin tiene el objeto de restablecer la solidez estructural
y la calidad de la rodadura.
Reconstruccin.- Renovacin completa de la estructura del camino,
con previa demolicin
parcial o completa de la estructura existente, que generalmente
se efecta usando las explanaciones y el alineamiento regulares del
camino. El objetivo de esta actividad es remediar las consecuencias
provocadas por el descuido prolongado y se realiza cuando la
rehabilitacin ya no es posible.
Mejoramiento.- Mejoras de los caminos relacionadas con el ancho,
alineamiento, la
curvatura o la pendiente longitudinal, incluidos los trabajos
relacionados con la renovacin de la superficie y la
rehabilitacin.
Reparacin de emergencia.- Arreglos superficiales que se ejecutan
cuando el camino est intransitable o
en psimo estado, como consecuencia del descuido prolongado o de
un desastre natural, por no disponerse de los recursos necesarios
para reconstruirlo, que es lo que correspondera hacer.
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Un esquema sano de conservacin tiene las
condiciones siguientes:
Debe garantizar la conservacin adecuada de la red vial a un
costo razonable
Debe velar porque la red pueda mantenerse a largo plazo.
Debe tender a optimizar la relacin entre el costo y el
beneficios del sistema de transporte por carretera.
Debe racionalizar el uso de los recursos.
Debe reducir al mximo los efectos dainos del medio ambiente
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Caminos indestructibles.-
Existen caminos europeos generalmente rurales que nunca han
demandado rehabilitacin o reconstruccin. Slo han tenido
conservacin.
Buen drenaje y no esperar que el pavimento original se
desintegre. Se ha conservado lo que existi siempre. De esta manera
los caminos sern
indestructibles.
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Ciclo normal de los caminos .
El ciclo normal comprende 4 etapas:
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Construccin slida o con defectos, con diseo o ejecucin
claramente
deficiente. Desde el da de la inauguracin de la obra se
encuentra en
condiciones excelentes y satisfactorias.
Fase A: La Construccin.
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Fase B: El desgaste lento y poco visible
El desgaste y debilitamiento lento, principalmente en la
superficie pavimentada en menor grado el resto de la
estructura.
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El trfico, clima, agua de lluvias, la radiacin solar, la
oxidacin, los cambios de temperatura y otros afectan al
pavimento.
Para contrarestar: conservacin del pavimento y de las obras de
drenaje. Tambin operaciones rutinarias de mantenimiento.
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En el mayor nmero de pases el mantenimiento en esta etapa es
nulo. En consecuencia este periodo de 10 a 15 aos se reduce a slo 6
u 8 .
La vida til del pavimento utilizada en el diseo no significa que
al trmino de ese periodo haya que reconstruirlo necesariamente,
si no que hay que conservarlo en ese tiempo.
El usuario no percibe el desgaste, hay fallas menores.
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Fase C: Deterioro acelerado y quiebre.
El camino est agotado y resiste cada vez menos el trnsito, la
estructura bsica sigue intacta, las fallas en la
superficie son menores. El usuario tiene la impresin de
que el camino sigue slido, sin embargo no es as.
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Se inician los daos puntuales y se van extendiendo
hasta que al final afectan la mayor parte del camino.
Esta etapa es relativamente corta: entre 2 y 5 aos.
En un esquema sano de conservacin, la superficie del camino debe
reforzarse. Los objetivos del refuerzo son
los siguientes:
Detener el deterioro acelerado del camino
Conservar totalmente la estructura bsica existente
Asegurar la capacidad del camino de modo que pueda ser apto para
el trnsito durante otro
periodo prolongado.
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Fase D: Descomposicin total.-
Se observa la prdida del pavimento. Cada vez que pasa un vehculo
pesado se desprende trozos de capa
asfltica hasta que al final termina siendo de grava o
tierra.
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El paso de vehculos es dificultoso. Los vehculos comienzan a
experimentar daos en neumticos, ejes,
amortiguadores y en el chasis. Suben enormemente
los costos de operacin as como los accidentes.
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En conclusin, la tarea principal en la preparacin de un programa
global de conservacin para una red de caminos, pasa por identificar
para cada camino:
1. Tipo de intervencin con su dimensionamiento adecuado.
Demandan la evaluacin financiera y operacional.
2. El momento preciso en que la intervencin debe aplicarse en
todos los caminos dentro de la red. El estudio de adelantar o
retrazar la intervencin depende de un estudio financiero y
operacional.
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N ORMAS PARA EL MANTENIMIENTO DE CARRETERAS EN EL PERU
Antecedentes Administrativos: Mediante Decreto Supremo N
034-2008-MTC, se aprueba eL Reglamento Nacional
de Gestin de Infraestructura Vial
Los objetivos de esta norma son:
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Antecedentes administrativos
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Antecedentes Administrativos
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A Finales de los ao 1970, Francia, Reino Unido, RF.de Alemania
emiten el Manual de Conservacin de carreteras para Capataces y
trabajadores del AFRICA.
En 1982 es publicado en tres volmenes en idioma francs e ingls
por la Comisin Econmica para frica y se extiende a nivel mundial su
uso.
Posteriormente la AIPCR (Asociacin Mundial de Carreteras),
revisa y actualiza con la participacin de los tres pases que
inicialmente auspiciaron y otros pases desarrollados, en desarrollo
y el Banco Mundial.(introduce procedimiento con equipo mecnico,
gestin de personal y la seguridad en el trabajo).
Este documento es denominado: Manual Internacional de
Conservacin de Carreteras
Antecedentes Tcnicos:
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ANTECEDENTES TECNICOS
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ANTECEDENTES TECNICOS
El ao 1979 se emite el:
Manual de Mantenimiento Vial para
capataces.
Manual de Mantenimiento Vial para
Ingenieros.
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A partir del ao 2002: Se dan los cambios funcionales en el
MTC.
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www.mtc.gob.pe/transportes/caminosyferrocarriles/normatividad/manuales
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CIRCULO VICIOSO CIRCULO VIRTUOSO
abandono
construccin destruccin
reconstruccin
M. Rutinario
Construccin-
Mejoramiento
M. Peridico
DESARROLLO VIAL CONTINUO
CONSERVACIN Y DESARROLLO VIAL
Pasar del crculo vicioso al crculo virtuoso
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Resolucin Ministerial N 817-2006-MTC/9: Poltica Nacional del
Sector Transportes
Estrategias generales Priorizar efectiva conservacin de la
infraestructura de transporte en
sus distintos modos para mantenerla en buen estado.
Tercerizar el mantenimiento utilizando mecanismos acordes con
las caractersticas de la infraestructura transporte.
Desarrollar la infraestructura de transporte en concordancia con
la dinmica de la demanda de los distintos sectores econmicos, de
las necesidades de la poblacin y con el uso eficiente de los
recursos.
Promover la inversin en el desarrollo de la infraestructura de
transporte, dentro de un marco jurdico de estabilidad y
seguridad.
Incrementar sustancialmente los niveles de seguridad de la
infraestructura de transporte.
Promover el desarrollo y optimizacin de los servicios vinculados
a la infraestructura de transporte.
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Estrategia de Conservacin por Niveles de Servicio
Consiste en contratos de conservacin a mediano plazo,
transfiriendo al Contratista la responsabilidad de garantizar
adecuados niveles de servicio de manera permanente en la red vial
nacional.
NIVELES DE SERVICIO: Indicadores que califican y cuantifican el
estado de
servicio de una va, y que normalmente se utilizan como
lmites
admisibles hasta los cuales pueden evolucionar su condicin
superficial,
funcional, estructural, y de seguridad. Son propios a cada va y
varan de
acuerdo a factores tcnicos y econmicos dentro de un esquema
general
de satisfaccin del usuario (comodidad, oportunidad, seguridad
y
economa) y rentabilidad de los recursos disponibles.
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Modelos de contratos de mantenimiento
CONTRATOS de MANTENIMIENTO
por CANTIDADES, con garanta de
3 aos
CONTRATOS de MANTENIMIENTO
por CANTIDADES
Modelo CREMA Contrato de
Reconstruccin y
Mantenimiento
Modelo GMANS Gestin y Mantenimiento
por Niveles de Servicio
Modelo MICRO Microempresa de
Conservacin Vial
CONCESIONES de PEAJE con
MANTENIMIENTO por
RESULTADOS
CONTRATOS de GESTIN y
MANTENIMIENTO por RESULTADOS
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Contratos de mantenimiento por niveles de Servicio (CMNS)
Los CMNS son en esencia contratos de
gestin.
- Es el contratista quien toma las
decisiones de las acciones a tomar para
mantener bien el camino.
- El pago al contratista est vinculado a
cumplimiento de indicadores, y no por
volumen de obra
- El contrato es a un cierto plazo, a
cambio del pago de un precio por mes,
sujeto a penalizaciones y bonificaciones.
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Modelos de contratos de mantenimiento por niveles de
servicio
Modelo CREMA Contrato de
Reconstruccin y
Mantenimiento
Modelo GMANS Gestin y Mantenimiento
por Niveles de Servicio
Modelo MICRO Microempresa de
Conservacin Vial
INCLUYEN AUTNTICA GESTIN
SON INTEGRALES: pavimento, seguridad vial, faja de va,
desages,
etc.
SON DE MEDIANA DURACIN: 4 a 6 aos
suelen ser tutelados se concentran en faja de va y
desages
son de corta duracin: 1 o 2 aos
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Tipos de contratos de mantenimiento vial.-
Contratos a precios unitarios.- Contrato tradicional de obra en
el cual las actividades a ejecutar tienen un precio
unitario y el avance se valoriza en funcin del metrado realmente
ejecutado.
Contratos con las Pimes.- Contratos principalmente rubricados
para fines del mantenimiento rutinario con la
pequea empresa. En este tipo de contratos las actividades por
realizar estan completamente definidas y requieren pequea direccin
tcnica y apoyo logstico. Su accionar esta basado principalmente en
la la mano de obra.
Contratos de concesin que incluyen operacin.- Estos contratos
adems de la explotacin de la infraestructura va peaje, el
concesionario est encargado del mantenimiento rutinario de de
emergencia. Tambin pueden incluirse en estos contratos las labores
de mantenimiento peridico bajo presupuestos especficos.
35
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36
Fuentes de financiamiento para las obras de mantenimiento.-
Tesoro pblico.-
Es la principal fuente de financiamiento para las labores de
mantenimiento de carreteras tanto del sistema nacional,
departamental y vecinal.
Lamentablemente, siempre son los presupuestos mas austeros y
sujetos a reprogramaciones en las que son disminuidos sin ningn
criterio y sin ningn sentido de la prevencin.
Prestamos internacionales.-
Principalmente proporcionan los fondos para labores importantes
de mantenimiento de redes y principalmente para rehabilitaciones
viales.
Fondos provenientes del peaje.-
Estos recursos econmicos provienen del cobro del peaje que puede
ser administrado por una entidad estatal como es el caso de EMAPE o
un privado como es el caso de la fase de operaciones de una
concesin.
36
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SERVICIABILIDAD DE PAVIMENTOS
Un pavimento puede tener buena capacidad estructural y no una
capacidad funcional y viceversa.
Conceptos bsicos de un pavimento:
a.- Debe proporcionar confort y seguridad al usuario.
b.- El confort y la capacidad de rodamiento es un aspecto
subjetivo o de opinin del usuario.
c.- La serviciabilidad se puede determinar a partir del promedio
de las evaluaciones de todos los usuarios. Solo una percepcin
subjetiva da origen al Rango de serviciabilidad presente (PSR).
d.- Hay algunas caractersticas fsicas del pavimento que pueden
medirse objetivamente y pueden relacionarse con las evaluaciones
subjetivas. Este procedimiento da origen al Indice de
Serviciabilidad Presente (PSI). Existen otros mtodos como el VIZIR
, ESBVT entre otros.
e.- El comportamiento del pavimento puede ser representado por
la historia de la serviciabilidad de dicho pavimento.
En consecuencia la serviciabilidad es la percepcin que tienen
los usuarios del nivel de servicio que tiene el pavimento. 37
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5.0
4.0
Muy buena Slo los pavimentos nuevos (o casi nuevos) son los
suficientemente suave y sin deterioro para
clasificar en esta categora. En la mayor parte de los pavimentos
construidos o recarpeteados
durante el ao de inspeccin normalmente se clasificaran como muy
buenos.
4.0
3.0
Buena Los pavimentos de esta categora si bien no son tan suaves
como los (muy buenos), entregan
un manejo de primera clase y muestran muy poco o ningn signo de
deterioro superficial. Los
pavimentos flexibles pueden estar comenzando a mostrar signos de
ahuellamiento y fisuracin
aleatoria. Los pavimentos rgidos pueden estar empezando a
mostrar evidencias de un leve
deterioro superficial, como desconches y fisuras menores.
3.0
2.0
Regular En esta categora la calidad de manejo es notablemente
inferior a la de los pavimentos nuevos,
y puede presentar problemas para altas velocidades de trnsito.
Los defectos superficiales en
pavimentos flexibles pueden incluir ahuellamiento, parches y
agrietamiento. Los pavimentos
rgidos en este grupo pueden presentar en las juntas,
agrietamiento, escalonamiento y pumping.
2.0
1.0
Mala Los pavimentos en esta categora se han deteriorado hasta un
punto donde pueden afectar la
velocidad de trnsito de flujo libre. Los pavimentos flexibles
pueden tener grandes baches y
grietas profundas; el deterioro incluye prdida de ridos,
agrietamiento y ahuellamiento, y ocurre
en un 50 % o ms de la superficie. El deterioro en pavimentos
rgidos incluye desconche de
juntas, escalonamiento, parches agrietamiento y bombeo.
1.0
0.0
Muy mala Los pavimentos en esta categora se encuentran en una
situacin de extremo deterioro. Los
caminos se pueden pasar a velocidades reducidas y considerables
problemas de manejo.
Existen grandes baches y grietas profundas. El deterioro ocurre
en un 75 % o ms de la
superficie.
Calificacin Descripcin
Escala de calificacin de la serviciabilidad segn AASHO
(AASHO,1962)
Num. Verbal
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39
Determinacin del ndice de serviciabilidad.
Se remplaza la subjetividad por la objetividad.
Los parmetros de incidencia son: a.- La variacin de la pendiente
longitudinal que corresponde a la variacin de la
distribucin de irregularidades.
b.- Deterioros.
Las ecuaciones originales del PSI para pavimentos de asfalto y
de concreto desarrolladas por AASHTO son:
Asfalto PSI= 5,03-1,91* log(1+SV)-1,38* (RD)2-0,01* (C+P)
Concreto PSI= 5,41-1,78*log(1+SV)-0,09* (C+P) Donde:
SV= Varianza de la pendiente longitudinal, medida por un
perfilmetro (in/ft)2
RD= Ahuellamiento promedio en pavimentos de asfalto, in.
C(en asfalto)= Superficie agrietada ft2/1000 ft2
C(concreto)= Longitud total (transversal y longitudinal) de
grietas, selladas o abiertas, ft/1000 ft2.
P= Superficie bacheada ft2/1000 ft2.
39
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40
Rugosidad del pavimento.
Es el factor de mayor incidencia en el valor de la
serviciabilidad. Unidad m/Km.
Se mide:
Perfil de precisin. Mira nivel, mtodos estticos, perfilmetros
de
precisin.
Perfilmetros. Perfilmetros de alta velocidad.
Estimaciones del IRI mediante correlaciones. Bump Integrator
tipo respuesta. Para su calibracin se requiere el Merlin.
Valoraciones subjetivas y medidas sin calibrar.
40
ndice de rugosidad internacional (IRI)
El IRI es un indicador estadstico de las irregularidad
superficial del pavimento. El perfil longitudinal perfecto (IRI=0)
y el perfil longitudinal real.
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41
Metodologa de medicin del IRI con Merlin.
Tiene buena exactitud de tal forma que lo utilizan como de
calibracin el Bump Integrator, Mays Meter y otros.
La determinacin de la rugosidad de un pavimento se basa en el
concepto de usar la distribucin de las desviaciones de la
superficie respecto a una cuerda de 1,80 m o 2.15 m.
Repetir el procedimiento 200 veces para obtener igual nmero de
desviaciones en una longitud de 430 m aproximadamente. Se avanza a
un promedio de 2 km/h.
A mayor rugosidad de la superficie mayor es la variabilidad de
los desplazamientos.
Se confecciona un histograma de la distribucin de las
frecuencias de las 200 mediciones, midiendo la dispersin de las
desviaciones correlacionndolas con la escala estandar de la
rugosidad.
En el grafico (histograma) se desecha el 10% que corresponde a
los extremos y el valor del rango D es la rugosidad del pavimento
en unidades merlin.
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42
Para relacionar las unidades merlin con el IRI se usa:
a.- Cuando 2,4 < IRI < 15,9
IRI = 0,593 + 0,0471 D
b.- Cuando IRI < 2,4
IRI = 0,0485 D
c.- Macadan de penetracin extendido manualmente:
IRI = 1,913 + 0,0490 D
Las diferentes posiciones del patn se registran en el formato de
campo.
El lmite de la rugosidad para el control de calidad de los
pavimentos:
IRIc = IRIp + 1,645 Ds
IRIc : IRI caracterstico.
IRIp : IRI promedio.
Ds : Desviacin estndar.
En pavimentos nuevos el IRIc deber ser igual o menor a 2.0 m/km,
en pavimentos recapados el IRIc deber ser igual o menor a 2.5 m/km
y los
sellos asflticos tendrn un IRIc menor o igual a 3 m/km.
42
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Mantenimiento rutinario en la red no pavimentada.
El manual tcnico del mantenimiento rutinario fue aprobado por RD
N 015-2006MTC/14 del 22.03.06.
El mantenimiento requiere de polticas institucionales estables,
recursos financieros suficientes, organizacin, tecnologa apropiada
y oportunos, personal calificado y, preferiblemente de la
participacin de la comunidad para lograr eficiencia, eficacia y
alta productividad.
Como poltica de mantenimiento se determin adoptar el sistema de
tercerizacin del mantenimiento de la red departamental mediante
microempresas especialmente conformadas capacitadas y
contratadas.
Las microempresas dispondrn del personal y de herramientas
manuales para la realizacin de los trabajos y en cuanto a los
materiales para las reparaciones debern ser proporcionados por el
Gobierno Regional o deben ser incluidos en los contratos con las
microempresas.
El supervisor de las microempresas adems de sus funciones
naturales deber prestar apoyo tcnico y administrativo y ser
responsable de la capacitacin del personal.
Es importante determinar las actividades de mantenimiento en
base a la ubicacin geogrfica del camino.
Las actividades de mantenimiento rutinario estn orientadas
principalmente a retrazar en todo lo posible el proceso de
degradacin de las caractersticas fsicas y funcionales de los
elementos del camino y prevenir y corregir los impactos ambientales
negativos que puedan presentarse o que se presenten por la
realizacin de la actividad as como la atencin de las emergencias
menores.
43
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El mantenimiento est orientado a: la plataforma, obras de
drenaje y subdrenaje, derecho de va, obras de arte y sealizacin y
los elementos de seguridad vial.
Las actividades especficas de mantenimiento estn bien definidas
en el manual con indicacin de su descripcin, objeto, materiales,
mano de obra equipos y herramientas, procedimientos, unidad de
medida indicador de aprobacin y forma de pago.
Actividades en la plataforma: limpieza diaria, bacheo pequeos y
aislados, el perfilado en casos de considera como mantenimiento
rutinario mecanizado.
Actividades en las obras de drenaje: restablecer el bombeo de la
plataforma, limpieza de las cunetas, zanjas de coronacin,
alcantarillas, canales y otros. En subdrenaje: limpieza de los
filtros longitudinales, capas drenantes y drenes de piedra.
Actividades en el derecho de va: limpieza, y tratamiento de la
vegetacin y la proteccin de los taludes contra la erosin, el
desquinche o peinado de taludes y la remocin de los pequeos
derrumbes de hasta los 50 metros cbicos.
44
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45
Actividades en las obras de arte: puentes (limpieza, pintura de
las barandas, limpieza manual de los obstculos del cauce, de
badenes y de muros.
Actividades en la sealizacin y elementos de seguridad vial:
limpieza y reposicin de seales, mantenimiento a los hitos
kilomtricos, limpieza de guarda vas, pintado de cabezales de
alcantarillas y otros.
Actividades en los aspectos socio-ambientales: la limpieza de la
va, regulacin de la extraccin de los materiales de cantera, fuentes
de agua, DME, descontaminacin visual.
Atencin de emergencias: Eliminacin de derrumbes y comunicacin de
efectos de fenmenos naturales, accidentes, vandalismo,
bloqueos.
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Mantenimiento peridico para la red no pavimentada.
La poltica de mantenimiento es la misma explicada para el
mantenimiento rutinario y las caractersticas de las actividades las
establece la magnitud
de la labor a realizar y el uso relativo de maquinaria.
El sistema tercerizado estar a cargo preferentemente de empresas
medianas y pequeas (MYPES), las cuales dispondrn de personal,
equipos y materiales para la realizacin de las obras.
El supervisor respectivo ser el encargado del control tcnico,
administrativo, financiero y socio-ambiental con el fin de alcanzar
los
resultados esperados.
Para cada actividad de este tipo de mantenimiento se ha
establecido normas de ejecucin que son instructivos que como el
caso del
mantenimiento rutinario incluyen la descripcin, el objeto, los
materiales,
personal, equipos, herramientas, condiciones de recepcin, unidad
de
medida, indicacin de aprobacin y la forma de pago.
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EVALUACION DEL MANTENIMIENTO POR
NIVELES DE SERVICIO DE LA CARRETERA
INTEROCEANICA SUR
TRAMO 3: PUENTE INAMBARI-IAPARI
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48 48
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49 49
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50 50
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51 51
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52 52
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53 53
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54 54
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55 55
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56 56
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57 57
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58 58
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60 60
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61 61
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62 62
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63 63
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69
22
69
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70 70
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71 71
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72 72
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73 73
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74 74
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75 75
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76 76
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78 78
