i instituto de desarrollo urbano -idu · propósito de realizar el diseño de las estructuras de...

I INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO -IDU

1 INTRODUCCiÓN

El Consorcio Troncal Carrera 7, en virtud del Contrato IDU-025-06, presentó los informesde Caracterización Geotécnica, Definición de Parámetros de Diseño en donde determinólos sectores homogéneos y los parámetros correspondientes a cada tramo con elpropósito de realizar el diseño de las estructuras de los pavimentos de la Carrera 7 desdela Calle 34 hasta la Calle 170 y del tramo de la Calle 72 desde la Carrera 7 hasta laAvenida Caracas. Igualmente se presentó la información requerida para realizar losdiseños de la estructura del paso deprimido de la Calle 134 y del Espacio Público.

Con base en los requerimientos de los términos de referencia se presentó el informe deAlternativas de Diseño para cada tramo según sea el caso: Pavimentos Flexibles,Pavimentos Rígidos y Pavimentos con superficie de rodadura en adoquines.

Para los pavimentos flexibles se realizó el diseño utilizando la metodología Shell y paralos pavimentos rígidos se diseñó con la metodología PCA-1984, en los dos casos serealizaron comprobaciones al diseño utilizando la metodología AASHTO-1993. Para loscasos de adoquines se aplicó la metodología racional y el método británico.

En este informe se presenta el diseño definitivo de las estructuras de los pavimentos paracada tramo con características similares de la Carrera 7 desde la Calle 34 hasta la Calle170 y del tramo de la Calle 72 desde la Carrera 7 hasta la Avenida Caracas.

Igualmente se describen en este informe las consideraciones a tener en cuenta conrespecto a las condiciones particulares que se presentan en el corredor y que puedenllegar a alterar el comportamiento de las estructuras de los pavimentos diseñados.

CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7ESTUDIOS Y DISEÑOS TRONCAL CARRERA SÉPTIMATK7-G11-9

DISENO FINAL DE LAS ESTRUCTURAS DE PAVIMENTOSREV. 3 -NOVIEMBRE 07, 2008

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2 OBJETIVOS

El principal propósito de este informe es presentar el diseño final de las estructuras de lospavimentos del corredor de la Carrera 7 desde la Calle 34 hasta la Calle 170 y del tramode la Calle 72 desde la Carrera 7 hasta la Avenida Caracas para cada uno de los tramoshomogéneos determinados en los Informes de Caracterización Geotécnica y Parámetrosde Diseño para Pavimentos presentados por este Consorcio.

Igualmente, se presenta el diseño de las estructuras que hacen parte del Espacio Públicosobre el corredor en estudio las cuales comprenden los andenes y las rampas de accesoa concesionarios, talleres y estaciones de servicio. También se presenta el diseño de lasestructuras de los pavimentos de la Estación Intermedia de la Calle 100 Y del Portal-Patiode la Calle 170.

Finalmente, se presentan la descripción de las condiciones particulares que puedenafectar el comportamiento de las estructuras de los pavimentos y se describen losprocedimientos a tener en cuenta para optimizar el diseño.



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3 ESTRUCTURAS DE LOS PAVIMENTOS

En el volumen de Alternativas de Diseño presentado por este Consorcio, se diseñaron lasestructuras de los pavimentos para cada calzada (Mixta y Transmilenio) teniendo encuenta que se realizó para pavimentos flexibles, rígidos y adoquines.

En este capítulo se presenta la alternativa de diseño con la cual debe realizarse laconstrucción de las estructuras de los pavimentos que harán parte del corredor de laCarrera 7 desde la Calle 34 hasta la Calle 170 y el tramo de la Calle 72 desde la Carrera 7hasta la Avenida Caracas.

Con base en los espesores obtenidos, se determinó que la alternativa a tener en cuentapara construir las estructuras de pavimento son las resultantes de aplicar lasmetodologías Shell para pavimentos flexibles, PCA para pavimentos rígidos y Racionalpara pavimentos adoquinados. En el Cuadro 3-1 al Cuadro 3-13 se presentan lasestructuras de los pavimentos diseñados, teniendo en cuenta los criterios de diseñopresentados en los volúmenes de Definición de Parámetros de Diseño (5 de 10) YAlternativas de Diseño (4 de 10).

3.1 CARRERA 7 DESDE LA CALLE 34 HASTA LA CALLE 170 Y TRAMODE LA CALLE 72 DESDE LA CARRERA 7 A LA AVENIDA CARACAS.

El corredor de la Carrera 7 desde la Calle 34 hasta la Calle 170 y del tramo de la Calle 72desde la Carrera 7 hasta la Avenida Caracas, estará compuesto por pavimento rígidotanto para calzadas mixtas como para calzadas transmilenio. En la Figura 3-1 sepresenta un esquema en planta de las zonas con pavimentos rígidos y flexibles. En elAnexo 4 del volumen de Alternativas de Diseño se presentan los planos de perfilesestratigráficos con los niveles de excavación para cada tipo de estructura.

CAIdADA MIX-r A- EP, Ff~xtbte)

C-Ak-~ADA·Ml~T-A -(p, F-le-xible-)

Figura 3-1. Esquema en planta de las zonas de pavimentos flexibles y rígidos.



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3.1.1 Calzada Transmilenio

Teniendo en cuenta que las calzadas transmilenio se diseñaron en pavimento rígido, en elCuadro 3-1 se presentan los espesores determinados de las estructuras de lospavimentos que hacen parte de la Carrera 7 desde la Calle 34 hasta la Calle 170 y deltramo de la Calle 72 desde la Carrera 7 hasta la Avenida Caracas.

Cuadro 3-1. Estructura de pavimento rígido para la Carrera 7, Calle 72 y Calle 170 CalzadaTransmilenio.

~~ ~I •• , .Dlse~o (d~~~nslgUese\tcm.).. .,.L5IL e B~C "iranUilr~l 1\1 Es~sorU m

DES!jE \lAST. pc~ el;, ~;:' ~em!i~es i.ª"~Excav ¡,¡Total¡~ Calle 34 Calle 72 30 7.5 20 20 57.5 77.5.~ Calle 72 Calle 85 29 7.5 20 O 56.5 56.5

~ Calle 85 Calle 92 29 7.5 20 O 56.5 56.5

'" Calle 92 Calle 102 29 7.5 20 O 56.5 56.5:2o Calle 102 Calle 112 29 7.5 20 20 56.5 76.5o,O

Calle 112 Calle 120 29 7.5 20 O 56.5 56.5ta"g

]J Calle 120 Calle 127 29 7.5 20 20 56.5 76.5ca Calle 127 Calle 134 29 7.5 20 O 56.5 56.5CJ

k, Calle 134 Calle 150 28 7.5 20 20 55.5 75.5

Calle 150 Calle 170 29 7.5 20 20 56.5 76.5,Calle 34 Calle 47 30 7.5 20 20 57.5 77.5

Calle 47 Calle 54 31 7.5 20 O 58.5 58.5.se Calle 54 Calle 72 30 7.5 20 40 57.5 97.5GIl: Calle 72 Calle 102 29 7.5 20 20 56.5 76.5Ota Calle 102 Calle 116 29 7.5 20 O 56.5 56.5"g

~ Calle 116 Calle 127 29 7.5 20 O 56.5 56.5"¡;jCJ Calle 127 Calle 150 29 7.5 20 O 56.5 56.5

Calle 150 Calle 170 29 7.5 20 30 56.5 86.5

~i Calzada Norte 30 7.5 20 30 57.5 87.5

Ü Calzada Sur 29 7.5 20 30 56.5 86.5

~ Calzada Norte 29 7.5 20 30 56.5 86.5

Ü Calzada Sur 29 7.5 20 20 56.5 76.5

C.H: concreto HldraullcoC.A: Concreto AsfálticoBG+C: Base Granular con cementoExcav=C.H+C.A+BG+CTotal=Excav + Granulares Remanentes

Con relación a la capa de concreto asfáltico de 7,5 cm, esta se consideró teniendo encuenta el buen comportamiento que ha tenido esta configuración en las troncales detransmilenio ya construidas como son la NOS y Av. Américas en Bogotá. Esta capaaumenta la resistencia a la erosión, no obstante el daño por erosión permitido en losdiseños se mantiene en el 100%.

En caso que el espesor ~e la capa de granulares remanentes no cumpla con loestablecido en el diseño p~esentado en el Cuadro 3-1, debe colocarse una capa dematerial de conformación de la subrasante que cumpla con la normatividad del IDU-ET-2005 en su capítulo 320.05.



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3.1.2 Calzada Mixta

En el Cuadro 3-2 se presentan los espesores de las estructuras de los pavimentos rígidospara las Calzadas Mixtas de la Carrera 7 desde la Calle 34 hasta la Calle 170 y del tramode la Calle 72 desde la Carrera 7 hasta la Avenida Caracas.

Cuadro 3-2. Estructura de pavimento rígido para la Carrera 7, Calle 72 y Calle 170 CalzadaMixta.

~ " 01 l. 1IlI"8!! "-I,%¡¡ DlSéAG:; '.'''';11\ """'1\1"TRAMO ConcnItoH. Gran_ Espesor

DESDE HASTA '§ PCA§¡ CA SBG Remanentes- Excev. Total

t. Calle 34 Calle 72 24 7.5 20 O 51.5 51.5

Calle 72 Calle 85 24 7.5 20 O 51.5 51.5

I Calle 85 Calle 92 24 7.5 20 O 51.5 51.5

• Calle 92 Calle 102 24 7.5 20 O 51.5 51.5'a

I~.¡j Calle 102 Calle 112 27 7.5 20 O 54.5 54.5

•• Calle 112 Calle 120 26 7.5 20 O 53.5 53.5'a

! Calle 120 Calle 127 26 7.5 20 O 53.5 53.5(,) Calle 127 Calle 134 26 7.5 20 O 53.5 53.5

11 Calle 134 Calle 150 26 7.5 20 O 53.5 53.5

Calle 150 Calle 170 26 7.5 20 O 53.5 53.5

Calle 34 Calle 47 24 7.5 20 O 51.5 51.5

~I Calle 47 Calle 54 24 7.5 20 O 51.5 51.5

Calle 54 Calle 72 24 7.5 20 30 51.5 81.5•ocCalle 72 Calle 102 7.5 O 53.5 53.5O 26 20

•• Calle 102 Calle 116 25 7.5 20 O 52.5 52.5'a.;Calle 116 Calle 127 24 7.5 20 O 51.5 51.5~Calle 127 Calle 150 53.5 53.526 7.5 20 O

Calle 150 Calle 170 27 7.5 20 O 54.5 54.5

N Calzada Norte 26 7.5 20 30 83.5 83.5,...Ü Calzada Sur 26 7.5 20 30 83.5 83.5

~ Calzada Norte 26 7.5 20 30 83.5 83.5.•.Ü Calzada Sur 26 7.5 20 20 73.5 73.5. .

·Se debe garantizar como mlnlmo este espesor de granulares remanentes, en caso contrariO es necesario reemplazarlos con matenal granular nuevo .

3.1.3 Bocacalles

En el Cuadro 3-3 se presentan los espesores de las estructuras de los pavimentosflexibles para las bocacalles que llegan a la Carrera 7.

C d II33 E d fl 'bl bua ro - structura e pavimento eXI e para as ocaca esSHELL

TRAMO:i: Espeso((cm) .:

DESDE HASTA MD-12 MD-20 B.G+C SBG Matlllial rajón TotalCalzada Calle 34 Calle 72 5 15 20 15 55

OccidantalCalle 72 Calle 85 5 15 20 15 55

Calle 85 Calle 92 5 15 20 15 55

Calle 92 Calle 102 5 15 20 15 55

Calle 102 Calle 112 5 15 20 15 55

1\>\ Calle 112 Calle 120 5 15 20 15 55

Calle 120 Calle 127 5 15 20 15 55



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~ ,,,.,,, Calle 134 5 15 20 15 55

Calle 134 Calle 150 5 15 20 15 55

Calle 150 Calle 170 5 15 20 40 50 130

Calle 34 Calle 47 5 15 20 15 55

,~~ " Calle 47 Calle 54 5 15 20 15 55

~¿,I' Calle 54 Calle 72 5 15 20 25 65

Calle 72 Calle 102 5 15 20 15 55Calzada

Calle 102 Calle 116 5 15 20 15 55Oriental

Calle 116 Calle 127 5 15 20 15 55

Calle 127 Calle 134 5 15 20 15 55

Calle 134 Calle 150 5 15 20 15 55

Calle 150 Calle 170 5 15 20 20 60

MD·12,MD-20. Carpeta asfaltlca, BG+C. Base Granular con Cemento, SBG, Subbase Granular

3.1.4 Intersecciones

Teniendo en cuenta que en estas zonas existe confluencia de flujos vehiculares, seadicionó el tránsito de las intersecciones al tránsito de las calzadas del corredor de laCarrera 7 y se verificó que el diseño de las estructuras de los pavimentos de las calzadascumpliera con los requerimientos del tránsito total en estas zonas. En el Cuadro 3-4 sepresentan los espesores de diseño de las zonas de las intersecciones.

ua ro - s ruc ura e pavlmen o eXI e para as In ersecclones.Metodología SHELL

::wIf' TRA:rAO F i!~llí~f!:(Cml BG~~· ~ :Mt:rial~fonn:ión.t !!llf T ,t!,.~cm It Sub!'ÍIHnte' (cml.t, oc,DESDE HASTA loi' ' iI!I' '01'Calle 34 Calle 72 5 15 20 15 55

Calle 72 Calle 85 5 15 20 15 55

Calle 85 Calle 92 5 15 20 15 55

Calle 92 Calle 102 5 15 20 15 55

Calzaea OccidentalCalle 102 Calle 112 5 15 20 25 65

Calle 112 Calle 120 5 15 20 15 55

Calle 120 Calle 127 5 15 20 15 55

Calle 127 Calle 134 5 15 20 15 55

Calle 134 Calle 150 5 15 20 20 60,,1 Calle 150 Calle 170 5 15 20 40 ~,!i\ 75 • 155

l~at:~, Calle 34 Calle 47 5 15 20 15 55Calle 47 Calle 54 5 15 20 15 55

Calle 54 Calle 102 5 15 20 20 30 90Calzada I Calle 102 Calle 116 5 15 20 20 15 75

Calle 116 Calle 127 5 15 20 15 55

Calle 127 Calle 150 5 15 20 20 605i Calle 150 Calle 170 5 15 20 20 20 80

MD-12,MD-20, Carpeta asfáltica, BG+C, Base Granular con Cemento, SBG, Subbase Granular

Material rajón para mejoramiento de la subrasante. ·Se debe garantizar como mínimo este espesor de granulares remanentes, en caso contrario es necesario reemplazarlos con material

e d 34 E t d t fl 'bl . t

3.2 PASOS A DESNIVEL (CALLE 85, CALLE 94, CALLE 127 Y CALLE 134,CON CARRERA 7)

A continuación se presentan las estructuras de los pavimentos de las intersecciones delas Calles 85, 94, 127 Y 134.

3.2.1 Rampas de acceso paso deprimido Calle 134



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Instituto de Desarrollo Urbano IC(~nlro dA Documentación .


3.2 PASOS A DESNIVEL (CALLE 85, CALLE 94, CALLE 127 Y CALLE 134,CON CARRERA 7)

A continuación se presentan las estructuras de los pavimentos de las intersecciones delas Calles 85, 94, 127 Y 134.


La estructura del pavimento que hace parte de las rampas de acceso al paso deprimidode la Calle 134 se diseñó en pavimento flexible. En la Figura 3-2 se presenta un esquemaen planta de estas rampas de acceso y en el Cuadro 3-5 se presentan los espesores de laestructura de pavimento flexible de las rampas de acceso al paso deprimido de la Calle134 con Carrera 7.

Figura 3-2. Esquema de las rampas de acceso al paso deprimido de la Calle 134.

Cuadro 3-5. Estructura de pavimento flexible para las rampas de acceso al paso deprimido de laCalle 134.

3.2.2 Accesos paso a desnivel Calle 127

La estructura del pavimento que hace parte de los accesos al paso a desnivel de la Calle127 se diseñó en pavimento flexible. En la Figura 3-3 se presenta un esquema en plantade estos accesos y en el Cuadro 3-6 se presentan los espesores de la estructura depavimento flexible de los accesos al paso a desnivel de la Calle 127 con Carrera 7.



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Figura 3-3. Esquema de los accesos al paso a desnivel de la Calle 127.

Cuadro 3-6. Estructura de pavimento flexible para los accesos al paso a desnivel de la Calle 127.

Granular


La estructura del pavimento que hace parte de los accesos al paso deprimido de la Calle94 se diseñó en pavimento flexible (rampa occidental) y rígido (túnel oriental). En laFigura 3-4 se presenta un esquema en planta de estos accesos y en el Cuadro 3-7 sepresentan los espesores de la estructura de pavimento de esta intersección.



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Figura 3-4. Esquema de los accesos al paso deprimido de la Calle 94.

Cuadro 3-7. Estructura de pavimento de los accesos al paso deprimido de la Calle 94.

Occidental 5

MD·12.MD·20: Carpeta asfáltica. BG+C: Base Granular con Cemento. SBG: Subbase Granular. MCSA: Material de conformación de Subrasante

Pavimento Rígido (cm)TRAMO ~ BG Espesor

PCA

Calle 94 oriental 22 28 50

C.H: Concreto Hidráulico. BG: Base Granular

3.2.4 Intersección Calle 85

La estructura del pavimento que hace parte de la Intersección de la Calle 85 se diseñó enpavimento flexible con el propósito de no generar discontinuidades en la estructura depavimento existente. En la Figura 3-5 se presenta un esquema en planta de las víasdiseñadas y en el Cuadro 3-8 se presentan los espesores de la estructura de pavimentode la intersección de la Calle 85 con Carrera 7.



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: '

Figura 3-5. Esquema de la Intersección de la Calle 85.

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Cuadro 3-8. Estructuras de los pavimentos de la Intersección de la Calle 85

MO-12.MO-20: Carpeta asfáltica.

3.3 ESTACION INTERMEDIA DE LA CALLE 100 Y PORTAL - PATIO DE LACALLE 170.

A continuación se presenta el diseño de las estructuras de los pavimentos de la EstaciónIntermedia de la Calle 100 Y del Portal Patio de la Calle 170.

3.3.1 Estación Intermedia de la Calle 100

En la Figura 3-6 se presenta un esquema de la Estación Intermedia de la Calle 100, endonde se muestra el circuito que hace parte de la plataforma de cargue y descargue depasajeros y la vía perimetral por donde circularán los vehículos de la Carrera 7 costadooccidental a la Calle 100. Estas estructuras se diseñaron en pavimento flexible con



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mezclas convencionales para la Avenida perimetral y pavimento rígido para la zona de laplataforma de cargue y descargue (circuito).

Figura 3-6 Esquema de la Estación Intermedia de la Calle 100

En el Cuadro 3-9 se presentan los espesores de las estructuras de los pavimentos para laEstación Intermedia de la Calle 100 Y la avenida perimetral a esta.

Cuadro 3-9. Estructura de pavimento para la Estación Intermedia de la Calle 100.

Para el diseño de la estructura del pavimento se tuvo en cuenta que la zona presentasuelos blandos, especialmente en el área en donde se encuentra ubicada la EstaciónIntermedia de la Calle 100, razón por la cual es necesario retirar estos materiales yreemplazarlos por un relleno de ceniza con cal.


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3.3.2 Portal Patio de la Calle 170

En la Figura 3-7 se presenta el esquema del Portal-Patio de la Calle 170, en donde semuestra que la zona del portal se diseñó en pavimento flexible, con Mezcla Asfáltica deAlto Módulo, y la zona del patio en adoquines. En el Cuadro 3-10 se presentan losespesores de las estructuras de los pavimentos para la zona del Portal - Patio de la Calle170.

Figura 3-7. Esquema del Portal-Patio de la Calle 170.

Cuadro 3-10. Estructura de pavimento para el Portal - Patio de la Calle 170.

(a) Estructura de pavimento zona del Portal. (b) Estructura de pavimento zona del Patio.

ZcraPciio

D:s::rip:i01 Estru::tua .Acix1Lin

(mi E(I\tlE) n.Acix1Lin

11 oco 0.3Pci:l(~3cniB3 15 200 0..35ffi3 2) 13J 0..35Ceriza+ca 100 00 0..35

asfáltica convencional,MAM: Mezcla Asfáltica de Alto Módulo, BG+C: Base Granular con Cemento.SBG: Subbase Granular, SR:Subrasante


DISENO FINAL DE LAS ESTRUCTURAS DE PAVIMENTOSREV. 3 -NOVIEMBRE 0.7,20.0.8

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En la zona del Patio-Portal se colocó una capa de ceniza con cal al 5%, la cual no solosirve como elemento estructural, sino que su función adicional es disminuir los esfuerzosejercidos sobre la subrasante, con el fin de evitar asentamientos sobre los materiales enlos que se apoya la estructura.

El espesor de la capa de ceniza con cal es de 1,90 m los cuales deben colocarse en todala zona del Patio - Portal de la Calle 170 con los sobreanchos establecidos en esta zona(1,00 m), por 'debajo del nivel de la subbase, con el fin de garantizar una superficiehomogénea en toda el área del patio. Para el caso de la zona señalada en la Figura 3-8, esnecesario colocar un espesor adicional de ceniza con cal de 0,80 m, de tal forma que laestructura del pavimento en esta zona es de 3,16 m.

Estructura de pavimento con 0,80m adicionales de ceniza con cal.

SUB BASE GRANULAR

CENIZA + CAL

Figura 3-8. Zona del Patio de la Calle 170 en la que se indica la zona que tendría 0,80madicionales de ceniza con cal

3.4 ESPACIO PÚBLICO

El diseño de las estructuras del espacio público se realizó tanto para los andenes comopara las rampas de acceso a edificaciones.

3.4.1 Rampas de acceso.

Las estructuras de las rampas de acceso se diseñaron en pavimento rígido con base en eldiseño arquitectónico presentado por este Consorcio. En el Cuadro 3-11 se presentan losespesores de las estructuras de las rampas de acceso que hacen parte del espaciopúblico.



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Cuadro 3-11. Estructura de pavimento rígido para las rampas de acceso - Espacio Público.

If~ Espesores (mm) de placa de concretó sobre subtlase granul8r de 200 mm ¡?%Ji;ú ;Iji¡

Concesio- Talleres Estaciones HospitalesSector

narios occidente oriente occidente oriente occidente oriente

Calle 34 - 72230

Calle 72 - 92 240 240

Calle 92 - 100 220 250 230220

Calle 100 - 127 260220 240

Calle 127 - 147230

Calle 147 - 170 230 270 260 240

3.4.2 Andenes.

Las estructuras de los andenes se diseñaron teniendo en cuenta los procedimientospresentados en la Cartilla de Andenes del IDU. En el Cuadro 3-12 se presentan losespesores de la subbase que hace parte de la estructura de los andenes del corredor enestudio.

En este informe de diseño se presentan las estructuras de los andenes que garantizan suoperación según los valores de CBR obtenidos.

Cuadro 3-12. Espesor de Subbase granular para la estructura de los andenes - Espacio Público.

TRAMOe'

CBR(%} SUBBASE (mm)Desde Hasta

tlilltf ...J ;mYi Calle 34 Calle 72 2,51 500

"'1- Calle 72 Calle 85 2,51 500ZUJe Calle 85 Calle 92 3,21 400(3

ffi~OCalle 92 Calle 102O 4,13 400

~ Ji Calle 102 Calle 112 2,19 500

~ Calle 112 Calle 120 4,04 400) "'O. Calle 120 Calle 127 2,72 500po-

"' Calle 127 Calle 134 3,18 400lE:UJlE: Calle 134 Calle 150 2,92 500lE:

"'O Calle 150 Calle 170 1,10 500

~I ...J ilIl Calle 34 Calle 47 3,23 400~Z ,r Calle 47 Calle 54 3,16 400UJ¡¡:O ~:i Calle 54 Calle 72

"' 1,62 500e Calle 72 Calle 102

~ :~ Calle 102 Calle 116 2,29 500"'O Calle 116 Calle 127 3,04 400.po-

W"' Calle 127 Calle 134lE: 2,47 500UJ

'1:lE: Calle 134 Calle 150lE:

"' Calle 150 Calle 1705'"

O 2,07 500

J



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I INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO - IDU 21 I

En la Estación Intermedia de la Calle 100, tanto para la vía como para el espacio público,se recomienda retirar el material orgánico para evitar fallos en las estructuras de lospavimentos, en especial en el sitio donde se encontró turba desde la superficie hastaprofundidades de 3,50 m (ver Caracterización Geotécnica volumen 1 de 10).

3.4.3 Cicloruta.Con base en el diseño geométrico presentado por este Consorcio, se muestra acontinuación el diseño de la cicloruta localizada al costado norte de la Calle 170 teniendoen cuenta los parámetros de diseño definidos en la Cartilla de Andenes delIDU.

El diseño se realizó utilizando la metodología AASHTO en pavimento flexible, en elCuadro 3-13 se presenta el diseño de esta estructura en donde se obtuvo como subbasegranular un espesor de 0,30 m y de carpeta asfáltica un espesor de 0,05 m.

Con el propósito de mantener la continuidad de la estructura del pavimento, en estoscasos es necesario realizar un sobreancho de 0,50 m a cada lado de la ciclovía paraevitar el fisuramiento en la carpeta asfáltica de esta estructura por falta de confinamiento.

Cuadro 3-13. Diseño de la Ciclo ruta sobre la Calle 170 costado norte.

# EJES EQUIVALENTES PROYECTADOS

Teniendo en cuenta la estructura de los andenes en esta zona, y con el fin de evitarescalonamientos en estas que posteriormente generen fisuramientos, se construirá laestructura tal como se presenta en la Figura 3-9.



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BORDILLO BORDILLO

,06

,04

SUB BASE GRANULAR SUB BASE GRANULAR SUB BASE GRANULAR

SUBRASANTE

Figura 3-9. Estructura del espacio público de la Calle 170. Cicloruta - Andén.



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4 CARACTERISTICAS DE LA ESTRUCTURA ENPAVIMENTO RIGIDO.

Las estructuras que hacen parte de la calzada transmilenio de la Carrera 7 desde la Calle34 hasta la Calle 170 se diseñaron en pavimento rígido, en las cuales se deberán tener encuenta las consideraciones que en este capítulo se mencionan para la construcción.

4.1 CARACTERíSTICAS PARTICULARES

Las losas de concreto que forman parte de la capa de rodadura de la estructura depavimento rígido deben cumplir con los requisitos mínimos que a continuación sedescriben, los cuales se tuvieron en cuenta para la modulación presentada en el Anexo 5del volumen de Alternativas de Diseño, estos requisitos se presentan con el fin de aplicarestos mismos criterios si durante el proceso de construcción se realizan algunos cambios enla localización final de pozos, sumideros, cámaras y otro tipo de estructuras, y por tanto lamodulación de las losas cambiaría según la nueva ubicación de estos.

4.1.1 Relación de esbeltez

Se deben colocar losas típicas con dimensiones tales que cumplan con la relación deesbeltez ancho a largo de 1,00 a 1,25 Y una longitud máxima de losa igual a 25 veces suespesor siendo esta longitud no mayor de 4,50 m. En la Figura 4-1 se presentan algunosejemplos de modulación en zonas críticas como intersecciones y bocacalles.

En los casos que por diseño geométrico se tenga que construir losas de forma irregular, opara losas con relación de esbeltez mayor a 1.4, se deberá utilizar losas reforzadas,ubicando el refuerzo en el tercio superior de la losa, la cual consta de barras corrugadascon limite de fluencia (fy) de 420 MPa, de W' de diámetro separadas cada 30 cm, en elsentido perpendicular al tránsito y cada 23 cm en el sentido paralelo al eje de la vía (verplano DVGGDP-57).



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D

~. 2

(a) Modulación Intersecciones

(b) Modulación Bocacalles

Juntas longitudinales (1), Juntas Transversales (2), Juntas de expansión (3).

Figura 4-1. Esquema de modulación de losas en zonas críticas.



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4.1.2 Manejo de pozos, sumideros y cámaras de inspección

En el corredor en estudio se presentan algunos casos típicos en los cuales se debenhacer tratamientos especiales de juntas. En la Figura 4-2 se presentan los tipos de juntasen la zona en donde se encuentran los pozos de alcantarillado y acueducto.

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Jun t-c transversa I

Figura 4-2. Juntas a utilizarse en caso de localización de pozos.

4.1.3 Confinamiento

Se debe tener en cuenta que por requerimientos geométricos no es posible considerarefecto berma; no obstante, se debe dejar un sobreancho a la estructura de 0,50 m aambos lados de la calzada.

4.1.4 Diseño de Juntas

La estructura del pavimento rígido, además de estar integrada por las capas de concretohidráulico y materiales granulares, contempla la construcción de juntas longitudinales,juntas de contracción y construcción y juntas de expansión o especiales.

La estructura se diseñó paraQ un pavimento de concreto simple con varillas detransferencia "de carga, a continuación se describen los tipos de juntas que deben serconstruidas teniendo en cuenta los requisitos mínimos presentados en la metodología dela PCA con la cual se realizó el diseño.

4.1.4.1 Juntas transversales de contracción y construcción

Con el fin de controlar la fisuración natural del pavimento para asegurar uncomportamiento óptimo a lo largo de su vida de servicio, se determina una separaciónentre juntas de este tipo (longitud de losa) no mayor de 6,0 m. Estas juntas serán del tipotope y llevarán elementos de transferencia de carga, consistentes en pasadores o dovelasde acero liso grado 40 de diámetro 1 W' y de 0,50 m de longitud, separados cada 0,30 m.Los cortes de las juntas transversales deben realizarse de acuerdo al detalle de estas



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juntas que se presenta en los planos de modulación del Anexo 5 del volumen deAlternativas de Diseño (Ver plano DVGGDP-57).

En caso de ser necesario proveer juntas de construcción durante el desarrollo de lostrabajos, éstas deben coincidir en lo posible con las juntas de contracción, de lo contrariose harán en el tercio medio de la placa (Ver detalle en plano DVGGDP-57).

Para garantizar la correcta ubicación de las barras de transferencia se deben colocarestas sobre canastillas, las cuales deben realizarse según como se presenta en losdetalles de los planos de modulación presentados en el Anexo 5 del volumen deAlternativas de Diseño (Ver plano DVGGDP-57).

4.1.4.2 Juntas de expansión.

Estas juntas se construirán en el contacto con otras estructuras o en las intersecciones, talcomo se indica en los detalles de los planos de modulación presentados en el Anexo 5 delvolumen de Alternativas de Diseño. El relleno de estas juntas será un material que cumplacon lo estipulado en las especificaciones de construcción aplicables al proyecto.

4.1.4.3 Juntas longitudinales de contracción y construcción.

Para controlar el agrietamiento cuando se construyen simultáneamente dos o más carrilesy siempre que se tengan franjas de más de 4,50 m de ancho, se deben colocar juntaslongitudinales. Esta junta deberá llevar varilla de anclaje de acero corrugado grado 60 de112" de diámetro y 0,85 m de longitud, separadas 1,10 m. Las barras de acero no se debeninsertar a menos de 400 mm de la junta transversal para evitar que interfieran con elmovimiento de las juntas. (Ver plano DVGGDP-57).

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En caso de ser necesario proveer juntas de construcción durante el desarrollo de lostrabajos, éstas deben coincidir en lo posible con las juntas de contracción.

Los materiales como lIenante y sellante de juntas, acero de refuerzo, barras de anclaje yconcreto a utilizarse en la construcción de las losas del pavimento rígido, deben cumplirlos requerimientos de la metodología de diseño de la PCA y la normatividad IDU-ET-2005.

Existe un caso particular en la Calle! U4, sitio por el cual se cruza la Carrera 7 con unatubería de 60". En esta zona se encontró que el terreno sufre asentamientos de tal formaque a cada lado de la tubería se presentan hundimientos que pueden llegar a generarfisuramientos en la capa de rodadura. Para evitar que este comportamiento afecte laslosas de concreto del sistema transmilenio, debe colocarse en el eje de la tubería unajunta de expansión (Ver plano DVGGDP-57).

4.1.4.4 Juntas entre la calzada mixta (pavimento rígido) y la calzada transmilenio(pavimento rígido).

Debido a que el espesor de las losas de concreto hidráulico entre la calzada mixta y lacalzada transmilenio es diferente, siendo este último mayor, se debe hacer la transiciónde espesor a lo largo de la losa de la calzada mixta (Ver plano DVGGDP-57). Esta juntade expansión no debe llevar dovelas ni barras de transferencia, teniendo en cuenta que



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los tráficos de cada una de las calzadas resulta ser muy diferente y lo que se busca, conla condición planteada, es aislar completamente la calzada mixta de la transmilenio paraevitar que un exceso de cargas generado en las calzadas transmilenio se transmita yafecte de alguna forma las losas de la calzada mixta.

Los anclajes de las losas se realizan entre los carriles exclusivos de las calzadas tantotransmilenio como mixtas, por tal motivo no resulta necesario generar anclajes adicionalesentre las dos calzadas.

4.1 .4.5 • Espaciamiento

Los registros del comportamiento de los pavimentos construidos, yen operación, de zonascercanas, son una buena guía para determinar el espaciamiento de las juntastransversales que ayudan a controlar la fisuración. En el caso de la carrera séptima, lamodulación se realizó con longitudes (3,50 m) inferiores a las construidas en proyectoscercanos y que han tenido un óptimo comportamiento, por tal motivo las dimensionesutilizadas dan garantía de la calidad esperada.

Por otra parte, el espaciamiento influye en la selección del sellante y de las dimensiones dela caja en donde se aloja el material sellante, tanto la caja como el sellante deben sercapaces de acomodarse al movimiento de las losas, el cual se estimó en 0.007 m mediantela siguiente expresión:

Siendo:

C: Coeficiente de fricción de 0.65L: Longitud de la losa (3,5m)a = Coeficiente de expansión térmica del concreto de 9.0 x 10-6 1°C (areniscas)t:.T = Gradiente térmico 40°CE = Coeficiente de contracción del concreto de 0.003 mmlmm

La deformación encontrada es compatible con las características de los materiales de selloestablecidas en las especificaciones, por lo que no se requiere una especificaciónparticular al respecto.

4.1 .4.6 Análisis de Alabeo

El alabeo en las losas de concreto hidráulico se genera por un gradiente de humedadentre las superficies inferior y superior de la losa. Para el cálculo de los esfuerzosproducidos por efectos de alabeo, se consideraron las dimensiones de losa de 4.50 m delargo por 3.95 m de ancho.

El cálculo del diferencial de temperatura considera un incremento de 0,055°C por mm deplaca, para obtener un valor [:,t de 0,055h, donde h es el espesor de placa en milímetros,un coeficiente de dilatación térmica de 9.0x10-6 1°C, un módulo de elasticidad del concretode 3.0x1 04 MPa.



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1= ( Eh3/(12(1-v2)K)o.25

En la expresión anterior e es el módulo de elasticidad del concreto, h es el espesor de laplaca, n es la relación de Poisson y k es el módulo de reacción combinado; una vezdeterminada la rigidez relativa, se calcula el valor de UI para obtener, mediante la relaciónde Bradbury, el valor de los parámetros Cx y Cy, dependiendo de si L es la longitud o elancho de la placa de concreto. Una vez determinados los valores de Cx y Cy se calculanlos esfuerzos por alabeo mediante las expresiones:

a = EC\~T 12

En este caso a x Ya y son los máximos esfuerzos por alabeo en la placa de concreto paralas dimensiones y espesores establecidos, y a es el esfuerzo máximo en el borde demayor dimensión en la placa; de acuerdo con los resultados, los esfuerzos halladosvariaron entre 0,96 y 1,54 MPa para las losas estudiadas.

En todos los casos la relación a/MR, en donde MR es el módulo de rotura, es inferior a0,45. Según lo establecido por la PCA 84, el número de repeticiones de estos esfuerzosque pueden soportar las placas, para los gradientes térmicos hallados, es infinito.

Los resultados obtenidos (ver Cuadro 4-1) muestran que las dimensiones adoptadas parala modulación de placas del pavimento rígido son adecuadas.

Cuadro 4-1. Análisis de alabeo.

Espesorrigidez

Lxii Cx Lyll Cy ~T ax ay a a/MRrelativa (MPa) (Mpa) (Mpa)21.00 0.82 5.50 0.86 4.77 0.70 11.65 1.54 1.32 1.34 0.3022.00 0.85 5.32 0.81 4.61 0.66 12.10 1.52 1.31 1.32 0.2923.00 0.88 5.14 0.76 4.46 0.63 12.65 1.49 1.30 1.30 0.2924.00 0.90 4.98 0.75 4.32 0.60 13.20 1.53 1.30 1.34 0.3025.00 0.93 4.83 0.70 4.19 0.56 13.75 1.49 1.26 1.30 0.2926.00 0.96 4.69 0.67 4.06 0.51 14.30 1.47 1.21 1.29 0.2927.00 0.99 4.56 0.64 3.95 0.47 14.85 1.46 1.16 1.28 0.2928.00 1.02 4.44 0.62 3.84 0.43 15.40 1.46 1.11 1.29 0.2929.00 1.04 4.32 0.58 3.74 0.40 15.95 1.41 1.07 1.25 0.2830.00 1.07 4.21 0.55 3.65 0.37 16.50 1.38 1.03 1.23 0.27



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4.2 CARACTERISTlCAS DE LA ESTRUCTURA EN ADOQUINES.

En el informe de Alternativas de Diseño de Pavimentos presentado por este Consorcio, sedefinió como estructura de pavimento para la zona del patio en el Portal-Patio de la Calle170, una estructura con superficie de rodadura en adoquines tal como se presenta en elcapítulo 3 de este volumen.

Estos adoquines deben ser de concreto y su geometría puede ser cualquiera de laspropuestas en la Categoría A o B de la Figura 4-3, cuya tolerancia en dimensiones estáespecificada en la norma NTC-2017. El tipo de adoquines establecidos se consiguen enel mercado local, en el Anexo 2 se presenta la ficha técnica de estos adoquines de unfabricante local.

Las especificaciones de construcción de estos adoquines deben cumplir con losrequerimientos del artículo 510 de la normatividad INVIAS teniendo en cuenta que debenser colocados como se muestra en la Figura 4-4.

En la Figura 4-4 se observa que sobre la estructura de pavimento debe colocarse unacapa de arena de soporte, luego se colocan los adoquines de tal forma que se generenjuntas que no excedan de 3 mm.

CATEGORYA

J K (2)S,Ja[;;D

NOTES Blocks known to have had load-distribution studies or traffic tests

Figura 4-3. Geometría de los adoquines

Los pavimentos de adoquines deberán tener una estructura de confinamiento que evite sudesplazamiento lateral a causa del empuje del tránsito vehicular. Las estructuras deconfinamiento deberán rodear completamente el área pavimentada y deberán penetrar,por lo menos, quince centímetros (15 cm) en la capa de base que se encuentre bajo lacapa de arena.



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ArenQ deSello (Provisional)

Adoquinos

1---

Arenüde Soporte

Figura 4-4. Esquema de la colocación de los adoquines.

En la Figura 4-5 se presenta un esquema del confinamiento de los adoquines en la zonadel patio en el Portal-Patio de la Calle 170, el cual debe hacerse con bordillo tal como semuestra en la Figura 4-6.

PAVIMENTO EN ADOQUINES

BORDILLO DECONFINAMIENTO

Figura 4-5. Esquema de confinamiento de los adoquines en la zona del patio Calle 170.



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Figura 4-6. Sección transversal del bordillo de confinamiento.



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