10 REHABILITACIÓN ESTRUCTURAL DE FIRMES QUE TENGAN PAVIMENTO DE HORMIGÓN

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10.1 Planteamiento básico

En la rehabilitación estructural de firmes que tengan pavimento de hormigón se considerarán los dos tipos de actuación siguientes, entre los indicados en el apartado 7.2:

Estos dos tipos de solución se dimensionarán y realizarán siguiendo lo establecido en los apartados 10.3 y 10.4.

No se considerará como solución general de rehabilitación estructural la eliminación y reconstrucción total del firme, que deberá reservarse sólo para casos excepcionales, en los que no se pueda asegurar la estabilidad del firme existente.

Previamente a la ejecución de los recrecimientos, se realizará un estudio para determinar la causa de los deterioros y poder adoptar las medidas precisas antes de proceder a la rehabilitación estructural, a fin de asegurar que el firme existente constituya un asiento suficientemente estable para las nuevas capas.

10.2 Reparación previa de las zonas singulares

Previamente a las actuaciones mencionadas en el apartado 10.1, se repararán todas las zonas del firme que presenten deterioros atribuibles a fallos de la explanada. Para su estudio se podrá recurrir a los conceptos generales indicados en el apartado 9.2, excepto los referentes a la deflexión patrón, criterio que corresponde exclusivamente a firmes con pavimento bituminoso.

10.3 Eliminación y reposición del firme

Esta solución es de aplicación exclusivamente en zonas o tramos muy localizados y consistirá en la demolición y retirada por medios mecánicos del hormigón que constituya el pavimento, así como la de otras capas del firme si fuera necesario, para posteriormente reponerlas con materiales de naturaleza semejante y de características adecuadas.

Para la delimitación de la superficie y de las capas que sea necesario demoler, se partirá de los resultados de una inspección detallada, que podrán complementarse con la extracción de testigos del firme.

Si el agotamiento estructural del firme no afectase a la explanada, y siempre que las condiciones de seguridad de la circulación vial lo permitan, se procurará proyectar la demolición y la sustitución de la capa o capas agotadas por otras de características similares a las originales, con el fin de que no se produzca una discontinuidad en la sección estructural del firme.

En el caso de haberse demolido varias capas del firme, entre ellas alguna tratada con cemento, podrán reponerse conjuntamente en una sola capa la base y el pavimento de hormigón, proyectando una solución de losa única con un espesor igual a la suma de las dos capas.

Si el agotamiento estructural afectase a la explanada, se proyectará la reparación de ésta, tal y como se indica en el apartado 10.2, procediéndose posteriormente a la reposición del firme con los criterios anteriormente mencionados.

En el caso de los pavimentos de hormigón en masa, deberán disponerse pasadores en las juntas transversales y barras de unión en las longitudinales, de acuerdo con lo establecido en el apartado 9.5.2. En el caso de los pavimentos de hormigón armado continuo, se repondrán las armaduras y se dispondrán barras de unión en las juntas longitudinales.

10.4 Recrecimiento del firme existente

La solución de recrecimiento consistirá en la extensión de un pavimento de hormigón o de una o varias capas de mezcla bituminosa sobre el firme existente. La actuación se extenderá sobre todo el tramo definido como homogéneo y de comportamiento uniforme.

10.4.1 Recrecimiento mediante pavimento de hormigón

En esta norma se especifican exclusivamente los criterios necesarios para realizar recrecimientos no adheridos (se trata de impedir en ellos cualquier tipo de unión con el firme existente mediante la interposición de una capa de separación). Este tipo de recrecimiento podrá proyectarse con un pavimento de hormigón en masa o con un pavimento continuo de hormigón armado.

El recrecimiento adherido únicamente podría ser utilizado sobre pavimentos en buen estado de conservación en los que fuera necesario aumentar su capacidad estructural o bien renovar sus características superficiales, debiéndose reservar su empleo a situaciones muy especiales. Su aplicación en una obra concreta deberá ser objeto de un estudio específico, previa autorización expresa de la Dirección General de Carreteras.

10.4.1.1 Reparaciones previas

Antes de proceder a la extensión del recrecimiento, deberán repararse todos los desperfectos graves, tales como losas inestables, asentamientos, punzonamientos de pavimentos continuos de hormigón armado y en especial todos los problemas derivados de un mal funcionamiento del sistema de drenaje o de la falta de capacidad de soporte de las capas subyacentes, con el fin de proporcionar al recrecimiento una superficie de apoyo estable, uniforme, no erosionable y sin problemas de drenaje.

Todas estas medidas de reparación deberán tenerse en cuenta en el proyecto, sin que sea admisible sustituirlas por el dimensionamiento de un recrecimiento de mayor espesor.

10.4.1.2 Capa de separación

La capa de separación deberá independizar el recrecimiento del pavimento existente, con el fin de evitar la adherencia entre ambos y la transmisión de grietas y juntas. El tipo de material a utilizar, que deberá ser aprobado por la Dirección General de Carreteras, dependerá del estado del firme, y podrá ser:

10.4.1.3 Dimensionamiento del recrecimiento

En los recrecimientos mediante pavimento de hormigón las juntas se realizarán de acuerdo con los criterios establecidos en el apartado 9.5.2, debiendo en este caso proyectar las juntas transversales de contracción de tal manera que no coincidan con las del pavimento existente, y debiendo quedar, en general, a una distancia de éstas superior a 50 cm. En la tabla 8 se indican los espesores mínimos de recrecimiento.

TABLA 8 - ESPESORES MÍNIMOS DE RECRECIMIENTO MEDIANTE PAVIMENTO DE HORMIGÓN (cm)

TIPO DE
PAVIMENTO
TIPO DE
HORMIGON (*)
CATEGORIA DE TRAFICO PESADO
T00 T0 T1 T2 y T31 T32 T4
Continuo de
hormigón armado (**)
HF-4,5 22 20 18      
HF-4,0 - 22 20
Hormigón en masa HF-4,5     21 - - -
HF-4,0 23 20 18 18
HF-3,5 - 22 20 18

10.4.2 Recrecimiento con mezcla bituminosa

El proyecto de recrecimiento de un firme con pavimento de hormigón en masa mediante una mezcla bituminosa deberá prever la adopción de las medidas necesarias para evitar la aparición de grietas de reflexión en la superficie. Para ello deberán limitarse los movimientos verticales y horizontales de las juntas y de las grietas. Como valor orientativo, los movimientos verticales relativos de las juntas, bajo una carga equivalente a un eje de 13 t, no deberán ser superiores a 0,5 mm para las categorías de tráfico pesado T00 a T1, ni a 1 mm para las categorías de tráfico pesado T2 a T4.

Si el pavimento presenta un nivel de deterioro bajo, la reducción de los movimientos verticales podrá realizarse en losas aisladas mediante la inyección de lechada bajo ellas o, si el problema afecta a muchas losas, mediante la rotura controlada y asentamiento del firme existente. El control de los movimientos horizontales (que existen siempre y son producidos por las variaciones de temperatura) podrá realizarse con esta última técnica o mediante los denominados sistemas antirreflexión de fisuras.

a) Rotura controlada y asentamiento del firme existente.

Si el nivel de degradación del pavimento es elevado, con deterioros generalizados y movimientos verticales apreciables en juntas y grietas, el procedimiento más recomendable para evitar su reflexión será proceder a una rotura controlada.

El firme existente deberá fragmentarse en trozos inferiores a 0,25 m2, evitando que se produzca un deterioro importante de su superficie (desportillados). Finalizada la fragmentación, se procederá a asentar el firme mediante el paso de compactadores pesados de neumáticos.

b) Sistemas antirreflexión de fisuras.

Los sistemas antirreflexión, cuyo objetivo principal es controlar la propagación de fisuras producidas por movimientos horizontales, se podrán proyectar únicamente cuando los movimientos verticales en las juntas sean muy reducidos. Los tratamientos a emplear, ya sean de pequeño espesor o gruesos, deberán disponerse de forma continua sobre toda la superficie del firme y no localizados únicamente sobre las juntas o las fisuras.

Los tratamientos de pequeño espesor pueden estar formados por geotextiles impregnados, morteros bituminosos u otros procedimientos análogos suficientemente contrastados, que deberán ser aprobados por la Dirección General de Carreteras. Por su parte, los tratamientos gruesos podrán consistir en la disposición de una capa de zahorra artificial de 12 cm de espesor mínimo, o de una mezcla bituminosa de 6 cm de espesor mínimo y de suficiente flexibilidad para absorber, sin fisurarse, los movimientos horizontales que puedan producirse.

Los espesores de recrecimiento mínimos necesarios para rehabilitar estructuralmente un pavimento de hormigón con mezclas bituminosas se indican en la tabla 9. Los valores correspondientes a las categorías de tráfico pesado T32 y T4 (T41 y T42) pueden no ser suficientes para evitar la aparición de grietas de reflexión durante la vida útil prevista ; sin embargo, la reflexión de grietas puede ser aceptable en este tipo de vías, en las que no es previsible que se produzca un deterioro importante y acelerado de la mezcla bituminosa, debido a la reducida intensidad del tráfico pesado.

TABLA 9 - ESPESORES DE RECRECIMIENTO DE FIRMES CON PAVIMENTO DE HORMIGÓN MEDIANTE MEZCLA BITUMINOSA (cm)

TIPO DE TRATAMIENTO
DEL PAVIMENTO ANTIGUO
CATEGORIA DE TRAFICO PESADO
T00 T0 T1 T2 y T31 T32 T4
Rotura controlada y asentamiento
del firme existente
25 20 16 12 9 6
Interposición de un sistema
antirreflexión de fisuras (*)
20 15 12 10 7 4

10.5 Actuaciones de conservación preventiva

La estrategia de conservación más aconsejable para los firmes que tengan un pavimento de hormigón es la conservación preventiva, consistente en actuaciones localizadas encaminadas a evitar una aceleración en el proceso de degradación del pavimento existente.

10.5.1 Deterioros en las juntas

A excepción de los perfiles de materiales sintéticos y elastoméricos específicos, la vida útil de los productos utilizados para el sellado de las juntas de los pavimentos de hormigón suele ser muy inferior a la del firme, por lo que periódicamente habrá que proceder a su sustitución, con una frecuencia que dependerá del tipo de producto utilizado, o de la aparición de defectos de adherencia, extrusión o integridad del material utilizado.

Los desportillados y grietas en las proximidades de las juntas se corregirán mediante reparaciones de espesor parcial de la losa, consistente en eliminar el hormigón dañado y sustituirlo por un mortero o por un hormigón con características específicas. La reparación se proyectará sobre un rectángulo que englobe totalmente el defecto a subsanar. La dimensión del lado más pequeño de la zona de reparación no será inferior a 15 cm.

Asimismo, la distancia mínima desde el borde del deterioro hasta el de la zona de reparación no será inferior a 5 cm.

En ningún caso las reparaciones de espesor parcial podrán afectar a más de un tercio del espesor de la losa. En caso de que el deterioro afectase a un espesor mayor, deberá procederse a la reparación de la losa a espesor completo. Además se procurará que la junta reparada quede en uno de los bordes de la zona de reparación, o bien centrada en ella, adoptándose las medidas oportunas para que la junta pueda seguir teniendo los mismos movimientos que el resto de la losa.

10.5.2 Actuaciones estructurales

En ocasiones el firme deberá repararse preventivamente para evitar problemas estructurales a corto o a medio plazo derivados de un aumento de las solicitaciones existentes, o por la aparición de un deterioro estructural de gravedad media o baja, pero que puede evolucionar rápidamente de no adoptarse ningún tipo de medida, como, por ejemplo, la pérdida de transferencia de carga entre las juntas.

En el primero de los casos deberá incrementarse la capacidad estructural del pavimento de hormigón proyectando un recrecimiento o la disposición de un arcén de hormigón o de una banda de borde en el arcén existente, unidos al pavimento mediante barras de unión.

El restablecimiento de la transferencia de carga entre las juntas permitirá prevenir el desarrollo de deterioros en las juntas y grietas transversales del firme, pudiéndose llevar a cabo mediante la inserción de pasadores o mediante la colocación de conectores de otro tipo. La adopción de este último procedimiento exigirá la realización previa de un tramo de prueba para definir la eficacia del procedimiento y la autorización expresa de la Dirección General de Carreteras.

Otras posibles medidas preventivas podrán consistir en evitar los fallos estructurales producidos por un funcionamiento inadecuado de los sistemas de drenaje del firme. Para ello, deberán adoptarse las medidas encaminadas a impedir la acumulación de agua en la interfaz entre la base y el pavimento y en el contacto entre la calzada y el arcén, y a mantener los sistemas de drenaje, antiguos o nuevos, en unas condiciones aceptables de funcionamiento.