CALCULO DEL PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI)
ORIGEN
Método PCI, fue desarrollado entre 1974 a 1976 por encargo del centro de Ingeniería de la Fuerza Aérea de los EE.UU., con el objetivo de obtener un sistema de administración del mantenimiento de pavimentos flexibles y rígidos, a través del Pavement Condition Index (P.C.I.), conocido como Indicé de Condición de Pavimento.
SIGNIFICADO PCI
Es la Metodología más completa para evaluar y calificar objetivamente tanto un PAVIMENTO ASFÁLTICO como uno de CONCRETO PÓRTLAND, es de fácil evaluación y no requiere herramientas sofisticadas para evaluar Modelos de Gestión Vial. El método determina el Índice de Condición del Pavimento (PCI) en base a la información obtenida de una inspección visual del pavimento de la carretera. Este índice ayuda a determinar procesos de evaluación, así como programas de mantenimiento y reparación.
TIPO DE INTERVENCIÓN EN UN PAVIMENTO.
El Diagnóstico de la condición del Sector que presenta Carpeta Asfáltica puede evaluarse con el Índice de Condición del Pavimento (PCI), parámetro que permite calificar la condición superficial de la estructura del pavimento, de acuerdo a un inventario de los tipos de fallas que se presentan en toda la superficie de la vía considerando magnitud y severidad de las mismas.
Las intervenciones requeridas en una vía en estudio están asociadas al estado de condición de esta, medido con el Índice de condición del pavimento (PCI), por lo que muchos autores recomiendan: ICP < 40 : Reconstrucción. 40 < ICP < 70 : Rehabilitación. ICP > 70 : Mantenimiento.
ACTIVIDADES NECESARIAS PARA MANTENER UN NIVEL DE SERVICIO ÓPTIMO EN UN PAVIMENTO.
Mantenimiento (ICP>70): En el que se puede considerar 2 tipos de mantenimiento: Mantenimiento Rutinario: Actividad tendiente a “mantener” la vida útil de la estructura de pavimento. Constituye una práctica preventiva y comprende las siguientes obras: Sello de fisuras, Limpieza de drenajes (Cunetas, Alcantarillas, Pozos de Inspección, Sumideros), Limpieza de Obras Adyacentes (Bermas), Demarcación Horizontal, Limpieza de Señales Verticales. Mantenimiento Periódico: Actividad tendiente a “aumentar” en un período de tiempo adicional la vida útil de la estructura de pavimento, en términos de comodidad y seguridad. Puede constituir una práctica preventiva y/o correctiva y comprende las siguientes obras: Parcheo y Reparcheo, Bacheo, Sobrecarpeta, Técnicas Alternativas (Fresado, Termo perfilado, Termo generación y Reciclado In Situ de la carpeta asfáltica).
Rehabilitación (70>ICP>40): Actividad necesaria para “devolver” a la estructura de pavimento las condiciones de soporte de carga con las que inicialmente se construyó así como su nivel de servicio en términos de seguridad y comodidad. Constituye una práctica correctiva y comprende las siguientes actividades: Intervenciones profundas (Retiro y reconformación de las capas de la estructura de pavimento con idénticas características) y Reciclado In Situ de la totalidad de la estructura de pavimento.
Reconstrucción (ICP<40): Se trata de una vía en estado de Pobre a Fallado, con fallas identificadas de grado severas y en algunos casos, con sectores a nivel de afirmado.
: VISUAL DE PAVIMENTOS
Una vez realizada la evaluación visual y resumidas las diferentes fallas que existen en el pavimento, que se hace? Para esto hay varios métodos para determinar el estado de una pavimento, sin embargo el mas usado es el Pavement Condition Index (PCI). Pavimento Excelente = 100% Pavimento Destruido = 0%
: PCI EN PAVIMENTOS
Para determinar el PCI de un pavimento, este se divide en secciones uniformes siguiendo el siguiente criterio: 225 +/- 90 m2 para pavimentos flexibles. 20 +/8 losas de concreto (en pavimento rígido).
Para cada falla y nivel de severidad, se suma/calcula las áreas y/o longitudes afectadas y luego se divide entre el área de la sección de pavimento, y entonces la falla se expresa en porcentaje.
: DEL PCI EN PAVIMENTOS
Una vez que se determinan las densidades se usan una series de tablas para calcular las respectivas deducciones sobre el valor inicial de PCI = 100% Para hacerlo correctamente, estas deducciones iniciales tienen que ser corregidas para dar un valor de deducción NO MAYOR a 100%
DEDUCCIÓN DE PCI
Caso 1: Si ninguno de los valores de deducción por falla es mayor a 2%, entonces la Deducción Máxima (DM) es igual a la suma de todas las deducciones. Caso 2: Si el Caso 1 no se cumple, se tiene que seguir un proceso iterativo como se explica en la siguiente diapositiva
DEDUCCIÓN DE PCI – CASO 2 1)
2)
Los puntos de deducción se ordenan de manera decreciente. Solo se permiten 10 deducciones como máximo, pero el numero de deducciones real (m) se determina con la siguiente formula: m = 1 + 9/98 (100 – DM) ≤ 10 Donde DM = Deducción Máxima.
3)
“m” se calcula como el valor entero de la
ecuación. Si hay menos valores de deducción que los indicados “m” se usan todos. Si hay mas de “m” deducciones, solo se usan las primeras “m”
DEDUCCIÓN DE PCI – CASO 2 1)
Sd
2)
S
3)
S
4)
5)
6)
7)
Se empieza a iterar para determinar la mayor cantidad de puntos a deducir. Se hace primero sumando todos los valores de deducción. De aquí, se computa según figura a ser dada la Deducción Máxima Corregida (DMC). La DMC se calcula usando el valor de “q” = “m”. (q se muestra en la figura) Luego se vuelve a iterar cambiando el valor más bajo por 2%, se suma y por figura a ser dada se vuelve a calcular la DMC. En este caso q = m – 1 Se repite el paso 5 hasta que quede solo quede q=1 Se usa el mayor DMC en la ecuación
EJEMPLO: CALCULO PCI
Se hizo un levantamiento a una pavimento flexible de 250 m2. Calcular el PCI si los valores de falla son los siguientes: Grietas por fatiga de baja severidad 25 m2 35 Grietas longitudinales de severidad media m 15 m2 Ahuellamiento de baja severidad
EJEMPLO: CALCULO PCI
Paso A Calcular la Densidad de Falla: Grietas por fatiga Grietas longitudinales = 14% Ahuellamiento = 6%
25 m2 / 250 m2 = 10% 35 m / 250m2 15 m2 / 250 m2
Paso B PASO 1 Determinar las deducciones. De las tablas entregadas se tiene:
Grietas por fatiga (L) 34%
10% …………
EJEMPLO: CALCULO PCI
Paso 2 Calculo de “m”
m = 1 + 9/98(100 – DM) Donde DM = 34% m = 7.06
Paso 3 m=7 Tan solo tenemos 3 fallas así que se usan las 3
EJEMPLO: CALCULO PCI
Paso 4 Se empieza con la primera iteración y se suman las “m” fallas:
34 + 24 + 23 = 81% Por figura de DM vs. DMC se calcula que DM = 81% se convierte en DMC = 52% con q = 3 Paso 5 Segunda iteración 34 + 24 + 2 = 60% Por figura de DM vs. DMC, DM = 60% se convierte en DMC = 46% con q = 2
EJEMPLO: CALCULO PCI
Paso 6 Tercera iteración: 34 + 2 + 2 = 38% Por figura de DM vs. DMC se calcula que DM = 38% se convierte en DMC = 38% con q = 1 Paso 7 q=1 DMC = 38% q=2 DMC = 48% q=3 DMC = 54% Se usara DMC = 54% Entonces PCI = 100 54 = 46%
CONDICIÓN DE PAVIMENTO
El procedimiento anterior se repite por secciones y se obtienen varios PCI. Se obtiene el promedio de todos los PCI y ese es el PCI del pavimento evaluado (calle, avenida, cuadra, etc.). De ahí como se califique es subjetivo, dependiendo de cada Entidad.
CLASIFICACIÓN DE PAVIMENTOS SEGÚN PCI
Excelente Bueno Regular Malo Muy Malo (*)
90 a 100 70 a 90 50 a 70 25 a 50 0 a 25
*algunos consideran 0 al 10 deteriorado.
GESTIÓN DE PAVIMENTOS
Una vez determinada la condición de un pavimento, se puede monitorear su comportamiento en el tiempo y dependiendo de cada Municipalidad o Entidad se pueden tomar decisiones con respecto a reparaciones o tratamientos a seguir. Por ejemplo: Si el PCI baja de 90%, tratamientos con emulsiones. Si el PCI baja de 25% reconstrucción total.
