SISTEMA DE GERENCIAMIENTO DE PUENTES PARA LA DIRECCI

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SISTEMA DE GERENCIAMIENTO DE PUENTES PARA LA
DIRECCIÓN DE VIALIDAD DE LA PROVINCIA DE BUENOS
AIRES
Ing. Gustavo Soprano - Ing. Diego Cernuschi
Dirección de Vialidad de la Provincia de Buenos
Aires República Argentina
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La pregunta no es si el puente va a caerse
La pregunta es cuándo y cómo
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La esperanza de vida humana se incrementó, de un
poco más de 20 años en la antigüedad, a mas de 70
años en la actualidad. El aumento se debe
fundamentalmente a la mejora en la prevención,
diagnóstico y tratamiento de enfermedades y
lesiones
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Caminos Puentes
El usuario percibe y sufre gradualmente el deterioro El usuario generalmente no percibe el deterioro hasta que se produce el colapso del puente
No se produce un colapso brusco que inhabilite el tramo El derrumbe de un solo puente inhabilita completamente el tramo de ruta
Edificios al habitar en su interior, el usuario
también percibe las señales de deterioro de la
estructura.
CONCLUSIÓN los puentes requieren una particular
atención, un plan sistemático de inspecciones y
un tratamiento especial
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• Los puentes deberán tener seguridad y adecuada
• prestación , desde los puntos de vista
• Estabilidad frente a la socavación
• Hidráulico No provocar embalses
• Capacidad portante
• Estructural Velocidad de deterioro sulfatos,
  cloruros, aire, AGUA
• Seguridad Ancho de calzada, veredas,
• Vial defensas y barandas, implantación
• Confort estado de juntas y capa de rodamiento

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Carpeta de rodamiento impermeable, sin
ondulaciones, baches ni fisuras, y limpia
1,5
Caño de hierro galvanizado f10cm
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Sección transversal mínima para puentes en
caminos pavimentados con dos trochas
bidireccionales
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Experiencia en los Estados Unidos Manual de
Mantenimiento y Gerenciamiento de Caminos y
Puentes de la AASHTO
Funcionalmente, los puentes son simplemente una
parte especial de un camino en la red carretera.
Sin embargo, son puntos críticos de la red
caminera, y por lo tanto son considerados en
forma separada para el mantenimiento de los
caminos a los que pertenecen. Dado que los
puentes son también una gran inversión de capital
por unidad de longitud de camino, puede
justificarse un elevado nivel de sofisticación en
su mantenimiento.
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Experiencia en los Estados Unidos Manual de
Mantenimiento y Gerenciamiento de Caminos y
Puentes de la AASHTO
 (...) La continua inspección de los puentes de
Estados Unidos indica que más de 200.000 puentes
tienen capacidad deficiente o carencia de
funcionalidad para el camino al cual sirven más
de 100.000 están limitados para pesos de
vehículos menores que la carga máxima legal del
camino. Más de 5.000 están completamente
cerrados. Cada año, alrededor de 150 a 200 tramos
de puente colapsan parcial o totalmente. El costo
de reparar todas las deficiencias de los puentes
ha sido estimado en más de 90.000 millones de
dólares.
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Experiencia en los Estados Unidos Manual de
Mantenimiento y Gerenciamiento de Caminos y
Puentes de la AASHTO
 La causa de muchas de las deficiencias que se
encuentran es el mantenimiento inadecuado. El
daño resultante de la acumulación de detritos
salinos contaminados, desagües tapados, juntas
dañadas y sistemas de pintura estropeados
aceleran el deterioro y producen exigencias de
reparación. Si se dejan sin reparar, el daño
impone en última instancia una severa limitación
en las capacidades operacionales de la
estructura. Cuanto más se demora el
mantenimiento, la situación del puente será peor.
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Experiencia en los Estados Unidos Manual de
Mantenimiento y Gerenciamiento de Caminos y
Puentes de la AASHTO
 Las estructuras no clasificadas como
deficientes deben ser incluidas en un programa
sistemático de mantenimiento. Esta práctica
reduce la posibilidad de reemplazo prematuro o
rehabilitación. Un sistema de gerenciamiento para
la conservación de puentes es una herramienta
integral y valorable en el desarrollo y el
gerenciamiento de las bases de datos necesarias
para mantener en forma efectiva un puente.
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El Proceso del Gerenciamiento de la Conservación
de Puentes según la AASHTO

• Planificación involucra la selección de
  objetivos y la determinación de políticas,
  programas y procedimientos a ser usados para
  alcanzar esos objetivos
• Presupuesto proceso por el cual se obtienen los
  fondos y recursos para implementar los planes
• Programación diagrama el trabajo futuro un buen
  proceso de programación desarrolla programas de
  trabajo en al menos tres niveles organización,
  supervisión y de obra (o de trabajo)
• Ejecución del Mantenimiento concierne la
  terminación real del trabajo en el campo
• Informes representan los medios primarios de
  comunicación entre aquellos que ejecutan el
  trabajo y aquellos que lo gerencian
• Evaluación forma por la cual se mide la
  cantidad y calidad del trabajo y es la base sobre
  la cual el gerenciamiento puede ejercer acciones
  de control

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Requerimientos del Sistema Federal de
Gerenciamiento de Puentes según la AASHTO

• Los datos deben caracterizar la severidad y
  extensión del deterioro de los elementos del
  puente.
• Los datos deben incluir costos estimados de las
  acciones de mantenimiento del puente.
• Debe haber estadísticas disponibles para
  sustentar la estimación de los costos del
  usuario.
• Debe ser incluida una historia de las
  condiciones y acciones realizadas en cada puente,
  excluyendo mantenimiento menor e incidental.
• Debe existir un modelo computacional a nivel red
  para el análisis y optimización que incluya
  procedimientos para predecir el deterioro
  identificar posibles acciones para mejorar las
  condiciones estimar los costos de las acciones
  determinar la estrategia menos costosa de
  mantenimiento, reparación y rehabilitación
  realizar la optimización a través de la red
  generar informes necesarios para la
  planificación monitorear el estado de las
  acciones de mantenimiento, y actualizar la base
  de datos.

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Sistemas de Gerenciamiento de Puentes en los
Estados Unidos
PONTIS (Usado por la gran mayoría de los estados)
Se alquila a los mismos por 25.000 US
anuales BRIDGIT (Para redes menores, ej.
Condados, 15.000 US anuales)
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Análisis Comparativo de Distintos SGP de EE.UU. y
Europa
Línea europea Las decisiones se fundamentan en
el criterio del ingeniero especialista en
puentes Línea norteamericana Se incorporan
complejas herramientas de decisión en el software
y se basa fuertemente en los elementos
computacionales
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Descripción Básica de los Sistemas de
Gerenciamiento de Puentes según los estándares
internacionales

• Principales objetivos
• Garantizar la seguridad de los usuarios y
  terceros
• Asegurar un nivel de servicio adecuado de
  acuerdo con la importancia del camino
• Asegurar la conservación a largo plazo

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Descripción Básica de los Sistemas de
Gerenciamiento de Puentes según los estándares
internacionales

• Requisitos básicos
• Contener el inventario de puentes
• Establecer cronogramas de inspecciones
• Disponer de criterios y normas que determinen la
  condición de las estructuras
• Asignar la priorización de trabajos de
  mantenimiento, teniendo en cuenta tanto los
  costos de agencia como de usuario, y empleando
  datos estadísticos
• Elaborar planes de inversión, sobre pautas
  predeterminadas
• Poseer registros de costos de reparación
• Emitir informes sobre todos los puntos anteriores

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Acciones de Conservación sobre los Puentes

• Las acciones se clasifican en
• Mantenimiento rutinario
• Actualización
• Rehabilitación
• Rehabliltación propiamente dicha
• Reconstrucción

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Mantenimiento Rutinario
Consideramos mantenimiento rutinario a aquellas
acciones, generalmente de menor envergadura, que
pueden realizarse sin la necesidad de confección
de planos específicos, resolviéndose con planos
tipo o aún sin éstos, bastando una lista de
tareas, cómputos métricos y especificaciones.
Entre las más comunes podemos citar

• Pintura de Baranda Peatonal
• Pintura de Baranda Vehicular
• Colocación, Reparación o Reemplazo de Baranda
  Peatonal
• Colocación, Reparación o Reemplazo de Baranda
  Vehicular
• Desobstrucción de Desagües
• Colocación o Prolongación de Desagües
• Colocación o Reemplazo de Perfil en Juntas
• Colocación o Reemplazo de Neopreno en Juntas
• Limpieza de Calzada

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Mantenimiento Rutinario

• Sellado de Fisuras en Carpeta Asfáltica
• Fresado y Reconstrucción de Carpeta de
  Rodamiento
• Sellado de Fisuras en Hormigón
• Recalce Losa de Acceso con Arena-Cemento
• Construcción o Reemplazo de Losa de Acceso
• Construcción o Reemplazo de Muros de Vuelta
• Arenado de Armadura y Reconstrucción de
  Recubrimiento
• Reemplazo de Apoyos de Neopreno
• Construcción o Reparación de Canaleta Escalera
• Construcción o Reparación de Revestimiento de
  Taludes
• Canalización y Limpieza de Cauce
• Relleno y Reconformación de Taludes Erosionados

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Actualización, Rehabilitación y Reconstrucción
Actualización Modificaciones en la geometría
general del puente ensanche de calzada, ensanche
o construcción de veredas, incremento del gálibo,
prolongación de la luz total, alteo de rasante,
modificación de peraltes, etc. Rehabilitación Apun
tan a subsanar deficiencias estructurales,
mediante la construcción de refuerzos o la
reconstrucción de elementos o componentes del
puente, por ejemplo un cambio de tablero o de
superestructura. Reconstrucción La reconstrucción
se impone en cambio, tanto en los casos de
colapso total, como en aquellos en que la suma de
acciones de los tipos anteriores resulte más
onerosa que su reemplazo por una obra nueva
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Elección de una Política de Conservación para la
Red de Puentes
Debe hacerse tanto para cada puente como para
la red Producir el menor costo posible para la
comunidad Tarea sumamente compleja (tan
compleja como la cantidad de datos que seamos
capaces de tener en cuenta). Existen sistemas
que permiten a través de simulación numérica,
sobre modelos de deterioro generalmente
probabilísticos, comparar distintas políticas
para encontrar la óptima, en horizontes del orden
de los 20 años o mayores. La acción más
adecuada a realizar hoy depende de la previsión
que se realice para la totalidad del horizonte
considerado. Depende de la edad del puente, del
material, de la categoría del camino, del tipo y
volumen de tránsito y de la existencia en las
proximidades de puentes y caminos alternativos,
entre otros factores.
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Ventajas y Desventajas de Realizar Acciones de
Conservación en Lugar de Posponerlas
Ventaja de omitir o posponer una acción evitar
un gasto en obras o financiero,
respectivamente. Ventajas de la realización
inmediata de una acción 1- Cuando la acción
lograría disminuir la velocidad de deterioro, de
manera que resulte más económica, en valor
presente, que las obras a realizar en el futuro
si dicha acción no se llevara a cabo. 2- Cuando
la acción disminuya los costos de usuario,
rehabilitando al tránsito puentes que están fuera
de servicio, o aumentando la capacidad portante
de aquéllos con limitación de carga, o
disminuyendo el riesgo de accidentes. 3- Cuando
la acción disminuya la vulnerabilidad ante
contingencias naturales, tales como los sismos o
crecidas de los cursos de agua.
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El Sistema G-PUENT - Criterios que Utiliza
En el desarrollo del sistema G-PUENT por parte de
los autores del presente trabajo, se ha tenido en
cuenta la experiencia de muchos años en el medio
local, a los efectos de lograr una herramienta
útil y eficaz, pero que a la vez requiera de
recursos accesibles para una Repartición como la
DVBA. Se han elaborado los criterios que se
enuncian a continuación, sobre los cuales se han
diseñado las herramientas, tanto informáticas
(software) como ingenieriles (manuales,
planillas, especificaciones y recomendaciones).
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G-PUENT - Tareas de Relevamiento y Determinación
de Costos
1- Se determinan las acciones necesarias para
llevar a cada puente a su estado óptimo desde el
punto de vista técnico, sobre la base de las
inspecciones primarias o rutinarias y las
inspecciones de especialistas cuando
correspondan. Se supone para ello que no existen
restricciones presupuestarias. 2- Se evalúa el
costo de dichas acciones para toda la red. El
sistema calcula automáticamente el presupuesto de
las tareas de mantenimiento rutinario. 3- Si
(como es más probable) el monto resultante
resulta mayor al presupuesto disponible, se
realizará un ranking de prioridades, para lo cual
se propone la metodología que se describe en el
título siguiente.
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G-PUENT Criterios de PriorizaciónPuentes que
Requieren Mantenimiento Rutinario
Existe consenso en que, debido sobre todo a su
muy bajo costo, estas son las acciones más
rentables a mediano y largo plazo, no sólo dentro
de las realizables sobre los puentes, sino de
todas las posibles sobre la red vial.
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G-PUENT Criterios de PriorizaciónPuentes con
Tránsito Interrumpido
Incluye tanto a puentes parcial o totalmente
destruidos, como a aquellos en que se ha cortado
el tránsito por no garantizar la seguridad
adecuada. El beneficio de realizar las obras
(que en este caso serán de rehabilitación o de
reconstrucción) será sencillamente el ahorro de
costos de usuarios, motivado por el menor
recorrido. Éste es directamente proporcional al
volumen de tránsito y a la variación de longitud
a recorrer. TMDA Tránsito medio diario
anual LCA Longitud del camino alternativo PRES
Presupuesto de la obra de rehabilitación o de
reconstrucción. La razón beneficio/costo será
directamente proporcional al valor
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G-PUENT Criterios de PriorizaciónPuentes con
Limitación de Carga Máxima
Es similar al caso anterior, salvo que la
diferencia de recorrido la tienen sólo los
vehículos que superan la carga permitida. C1
Fracción de tránsito que debe desviarse En la
determinación de C1 debe tenerse en cuenta que el
tránsito desviado es el de mayor tonelaje, por lo
que dicha fracción debe considerarse en términos
de costos operativos y no sólo como porcentaje de
vehículos. Podremos entonces englobar a este
grupo y el anterior en un solo ranking conforme a
IP2, tomando C1 1 para tránsito interrumpido y
C1 lt 1 para limitación de carga. Puede
determinarse C1 para cada puente o, en primera
aproximación, tomar un valor constante para todos
los puentes con limitación de carga
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G-PUENT Criterios de PriorizaciónPuentes con
Alta Vulnerabilidad
Pueden requerir obras de actualización
(incremento de la luz total o elevación del
tablero), rehabilitación (refuerzos, submuración
o profundización de fundaciones) o reemplazo (las
de mantenimiento rutinario ya fueron tratadas por
separado). El beneficio de realizar las obras
está dado por la disminución en la probabilidad
de falla, multiplicado por el costo del daño que
produciría dicha falla. Si consideramos que este
último está dado principalmente por el incremento
de costos de usuario por desvío, podremos incluir
también a este grupo junto con los dos
anteriores, salvo que en este caso, C1
representaría la probabilidad de falla dentro del
período por el que las obras son pospuestas. Como
ésta rara vez puede determinarse en forma
precisa, deberemos generalmente conformarnos con
una estimación
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G-PUENT Criterios de PriorizaciónPuentes con
Alto Peligro de Accidentes
Requieren generalmente obras de actualización, y
eventualmente de reemplazo (las de mantenimiento
rutinario, como colocación, reposición o
reparación de barandas y defensas ya fueron
tratadas por separado). El caso típico es el de
incremento del ancho de calzada cuando éste es
insuficiente para el tipo de tránsito o categoría
del camino. Otros casos son el incremento del
gálibo o de las luces, para altoniveles. El
beneficio producido por las obras se traduce en
la disminución de los costos de usuario por
riesgos de accidentes. Éstos son proporcionales
al volumen de tránsito, pero ya no a la longitud
de camino alternativo. LCE Longitud de camino
equivalente que produzca, al ser recorrido, un
costo operativo igual al incremento de costos por
accidentes.
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G-PUENT Criterios de PriorizaciónOtros
factores a tener en cuenta
Además de C1 (0 lt C1 ? 1) pueden agregarse otros
factores que puedan incidir en la priorización,
llegándose al índice de prioridad final IP K x
IP1 x C1 x C2 x ... x Cn Estos factores Ci pueden
tener en cuenta, por ejemplo, si la obra cuenta
con proyecto elaborado, si se desea privilegiar
ciertas regiones o corredores o tipos de obras,
etc. K es un coeficiente constante para la red,
para ajustar el orden de magnitud de los IP a
valores cómodos (sólo interesa el valor
relativo). Los factores Ci deberán calibrarse
para obtener ordenamientos razonables conforme
con el sentido común y las políticas
definidas. El ordenamiento sugerido por el
Sistema de Gerenciamiento no es más que una
primera ayuda para asignar prioridades con
presupuestos limitados, quedando siempre la
palabra final en decisión y responsabilidad de la
autoridad de la Repartición
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G-PUENT Acciones Institucionales

• Paralelamente al desarrollo del sistema G-PUENT
  por parte de los autores, se han llevado a cabo
  una serie de acciones por parte de la D.V.B.A.,
  que complementan y retroalimentan dicho
  desarrollo.
• G-PUENT ha facilitado a la Repartición
• El inicio de las tareas de inventario de puentes
• La realización de las inspecciones de obras de
  arte en servicio
• La detección de falencias y estructuras en
  peligro
• La evaluación de costos de mantenimiento,
  rehabilitación, actualización y reemplazo
• La elaboración de prioridades de proyecto y
  ejecución, incluyendo una base con firme sustento
  técnico-económico para planes plurianuales de
  inversiones
• La generación de cronogramas de inspecciones
  rutinarias
• La organización de tareas en el Departamento
  Obras de Arte, permitiendo la obtención inmediata
  de datos sobre cualquier puente del inventario y
  ayudando a la asignación de prioridades para la
  elaboración de proyectos

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G-PUENT Acciones Institucionales
Entre las acciones institucionales concurrentes
al Desarrollo de G-PUENT, cabe
mencionarse Dictado de seminarios internos
dirigidos al personal encargado de la inspección
rutinaria de puentes y alcantarillas La
Disposición GT N 1/02 establece la
implementación a de un SGP Se elabora y
perfecciona la planilla de relevamiento Se cargan
los datos al sistema y se procesan Los
Departamentos Zonales comienzan a realizar los
relevamientos A los Departamentos Zonales se les
ha devuelto el presupuesto de las tareas de
mantenimiento rutinario relevadas, así como el
cronograma de futuras inspecciones, según la
frecuencia que G-PUENT determina para cada puente
según su estado. Se elevó a la Superioridad las
Prioridades de Obras de Actualización,
Rehabilitación y Reemplazo, por un monto total
del orden de los cuarenta millones de pesos
(40.000.000). Se ha evaluado el costo de tareas
de mantenimiento rutinario para toda la red en el
orden de 30.000.000.
69
G-PUENT Descripción del SistemaDatos Generales
70
G-PUENT Descripción del SistemaDatos de la
Estructura del Puente
71
G-PUENT Descripción del SistemaDatos de
Archivo del Puente
72
G-PUENT Descripción del SistemaFotos y
Ubicación del Puente
73
G-PUENT Descripción del SistemaDatos de las
Inspecciones
74
G-PUENT Descripción del SistemaDatos de las
Inspecciones para Gerenciamiento
75
G-PUENT Descripción del SistemaRegistro de las
Acciones Realizadas al Puente
76
G-PUENT Descripción del SistemaInforme de la
Ficha de Inspección
77
G-PUENT Descripción del SistemaInforme de la
Ficha de Inspección
78
G-PUENT Descripción del SistemaListado de
Obras a Realizar
79
G-PUENT Descripción del SistemaCronograma de
Inspección
80
G-PUENT Descripción del SistemaPrioridades de
Obras
81
G-PUENT GerenciamientoIndices de Prioridad del
Puente
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G-PUENT Conclusiones

• El sistema G-PUENT está demostrando ser una
  herramienta de suma utilidad, que cumplimenta
  todos los requisitos básicos que, según los
  estándares internacionales, se consideran
  esperables en un Sistema de Gerenciamiento de
  Puentes
• Contener el inventario de puentes
• Establecer cronogramas de inspecciones
• Disponer de criterios y normas que determinen la
  condición de las estructuras
• Asignar la priorización de trabajos de
  mantenimiento, teniendo en cuenta tantos los
  costos de agencia como de usuario, y empleando
  datos estadísticos
• Elaborar planes de inversión, sobre pautas
  predeterminadas
• Poseer registros de costos de reparación
• Emitir informes sobre todos los puntos
  anteriores

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G-PUENT Conclusiones
Su eficacia se aprecia aún para la amplitud de la
red provincial que, con alrededor de 2000
puentes, es la más amplia de la República
Argentina, a la par de la de Vialidad
Nacional. Esto se ha logrado dentro de los
límites que imponen las condiciones actuales, con
fuertes restricciones presupuestarias y de
personal, restricciones que se hacen sentir tanto
en el desarrollo del sistema como en su
operación. No obstante ello, el producto se
muestra comprobadamente apto para nuestro medio,
brindando resultados sumamente útiles,
interesantes y alentadores.
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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN