1. Introducción.

Los sistemas de administración o gestión de pavimentos tienen como finalidad ayudar a formular programas anuales de conservación, que distribuyan entre las tareas que más convenga realizar los casi siempre limitados recursos disponibles.

En México se han realizado diversos esfuerzos por elaborar sistemas de gestión de pavimentos congruentes con la realidad nacional.  Dentro de estos se cuenta el Sistema Mexicano de Administración de Pavimentos (SIMAP), desarrollado por el Instituto Mexicano del Transporte.

Las prácticas de administración o gestión de pavimentos se basan en el concepto de encontrar una combinación económica de medidas a aplicar en cualquier momento, para poder obtener un nivel de servicio deseado.  Los sistemas de administración de pavimentos (SAP) pueden evaluar varias estrategias y usan los efectos esperados de las medidas de mantenimiento y rehabilitación sobre el comportamiento futuro de la superficie de los caminos, para identificar aquellas secciones que necesitan un tratamiento e identificar la combinación de medidas preventivas que proporcionen una condición global deseada, considerando las restricciones impuestas.

Desde un punto de vista amplio, la administración de pavimentos cubre las fases de planeación, programación, análisis, diseño, construcción e investigación de los pavimentos. Puede llegar a considerar tanto las necesidades de mantenimiento, rehabilitación y reconstrucción de pavimentos existentes, como las necesidades de áreas adicionales de pavimento para aumentar la capacidad vial; no incluye mantenimiento rutinario (limpieza y reparación de taludes, señales, etc.), el cual suele enfrentarse a través de un presupuesto anual fijo reducido, que no requiere de una optimización o sistema de gestión.

Los principales beneficios de la administración de pavimentos son:

• Uso más eficiente de los recursos disponibles.
• Una mayor habilidad para justificar y asegurar un mayor financiamiento para las actividades de mantenimiento y rehabilitación de pavimentos.
• Una información más exacta y accesible sobre el estado de un sistema de vialidades.
• Habilidad para evaluar con el tiempo, el comportamiento de los tratamientos seleccionados.
• Habilidad de mostrar el impacto de distintas estrategias de financiamiento.

2. Aplicación del SIMAP a la Red Carretera Federal del Estado de Puebla.

El SIMAP se define como el conjunto de actividades relacionadas con los procesos de organización, coordinación y control que afectan la funcionalidad, economía y vida útil de los pavimentos y que permiten una utilización adecuada de los recursos humanos y presupuestales disponibles.  El SIMAP, para su operación, fue elaborado en dos módulos, uno técnico y otro económico; el primero permite conducir el proceso de recopilación de la información de campo requerida para la red bajo estudio, elaborar la base de datos con toda la información obtenida y generar distintos tipos de reportes a partir de dicha base de datos.  El Módulo Económico permite realizar análisis de factibilidad económica para una serie de alternativas posibles de mantenimiento de los diferentes tramos; a partir de estos análisis se determinan las acciones económicamente más convenientes de emprender en cada tramo y el momento oportuno de realización de las mismas.  Las fases de estos Módulos se muestran en la Figura 1.

El programa piloto se llevó a cabo en los 1,166 km que constituyen la red federal del Estado de Puebla, de los cuales 362.44 km se encontraron en condiciones adecuadas (CSA  3.8 y deflexión 1 mm).

Los parámetros que se evaluaron fueron los siguientes:

• Calidad de rodamiento mediante la Calificación de Servicio Actual (CSA).  El valor de CSA de 2.5 es frecuentemente considerado como un valor de alerta, sin embargo, en este estudio dicho valor se fijó en 3.8 para permitir el análisis detallado de un mayor número de tramos.  La mayoría de los segmentos (longitudes de 5 km) en que se dividió la red se encuentran en estado regular(61.2%) y bueno(38.4%); 0.4% de los mismos se encuentra en estado muy bueno.
• Información de tránsito. Los datos viales permitieron identificar, dentro de cada tramo, los subtramos con diferente nivel de tránsito, encontrándose valores de Transito Diario Promedio Anual (TDPA) desde 17,476 para el tramo Puebla-Izúcar de Matamoros hasta tramos con TDPA de 650 como mínimo.
• Proyectos homogéneos de conservación. Se definieron 57 proyectos homogéneos en términos de nivel de tránsito y estado superficial (CSA).
• Deflexiones y propiedades estructurales. En todos los tramos con CSA menor a 3.8, se midieron deflexiones utilizando Viga Benkelman.  En los 500 metros más críticos de cada segmento de 5 kilometros de estos tramos se tomaron 25 deflexiones, una a cada 20 metros.
• Inventario de deterioros y características geotécnicas. Finalmente, para los segmentos que tuvieron deflexiones mayores de un milímetro, se registraron los distintos tipos de falla presentes en su superficie de rodamiento (roderas, baches, grietas longitudinales, grietas transversales y otros), evaluándose la frecuencia y severidad de los mismos.  Asimismo, se recabó información sobre la resistencia estructural del pavimento, en términos del espesor y el Valor Relativo de Soporte (VRS) de las distintas capas.  La obtención del primero generalmente precisa de la obtención de muestras (corazones) mediante cilindros y taladros.

3. Resultados.

A partir del Módulo Técnico se obtuvo un reporte selectivo de tramos con CSA 3.8 y deflexión  1 mm con la finalidad de considerarlos dentro de la evaluación económica.  El reporte generado indicó que de los 57 tramos totales debían descartarse 8.  Para la evaluación económica se estableció un período de análisis de 15 años para todos los proyectos y una tasa anual de actualización de 12%.  Los indicadores de rentabilidad económica para cada alternativa fueron el Valor Presente Neto (VPN) y la relación VPN/costo.

Se propusieron de una a tres alternativas de conservación o mantenimiento periódico o correctivo para cada proyecto, estableciéndose para cada una de ellas, el número de acciones de que constaría, su duración, el incremento de CSA que se obtendría con cada acción, la degradación del CSA y el costo de cada acción.  Se establecieron para los 49 proyectos considerados 105 alternativas en total.

Como resultado del análisis, se definieron los 12 proyectos consignados en la Tabla 1. La primera columna de la tabla señala la alternativa óptima obtenida para cada uno de estos proyectos.  No obstante que el monto necesario para atender las necesidades de ese año (1997) son de 204.1 millones de pesos (ver Tabla 1), debe considerarse como restricción la inversión para ese estado durante 1997, que fue de 61.446 millones de pesos, distribuidos en acciones de conservación periódica y reconstrucción.  Por lo tanto, de acuerdo con esta cifra y la última columna de la Tabla 1, sólo podrían atenderse en su totalidad los primeros tres proyectos en la tabla.

Notas

a La nomenclatura de las acciones es como sigue:

1. Recuperación del pavimento estabilizado con emulsión
2. Carpeta de concreto asfáltico
3. Recuperación del pavimento agregando material de banco
4. Renivelación de sello
5. Renivelación con concreto asfáltico

Todas las alternativas incluyen riego de sello.

Con los resultados anteriores concluyó la aplicación del sistema; sin embargo, con la finalidad de ampliar la longitud atendida con los recursos disponibles, se propuso lo siguiente:

• Que los primeros tres proyectos de la Tabla 1 representen el rubro de construcción, con una asignación de 31.475 millones de pesos, atendiéndose en dos años, por lo que en el primer año se actuaría sólo en la mitad de la longitud total de los tres proyectos con un costo de 29.622 millones de pesos. Asimismo, que en el primer año se emprendan las acciones correspondientes a la alternativa 1 del proyecto 21 (el cual tiene una longitud de 28.3 km), con un costo total de 2.264 millones de pesos.  Así, el costo total para este rubro en el primer año sería de 31.886 millones de pesos con una longitud atendida en el primer año de 94.4 km. En el mapa de la Figura 2 se muestran los tres tramos que deben atenderse para reconstrucción, según resultados del SIMAP.
• Por lo que respecta al rubro de conservación periódica, al cual en 1997 se le asignaron 29.971 millones de pesos, se atenderían 2 proyectos que serían el 7 y 55, con un costo de 26.876 millones de pesos.  Adicionalmente, se propuso atender los proyectos 18 y 27, con un costo de 3.024 millones de pesos.  De esta manera la longitud total atendida en este rubro en el primer año sería de 111.20 km.

4. Conclusiones y recomendaciones.

La experiencia obtenida en el Estado de Puebla demuestra la operatividad del SIMAP. A partir del ejercicio realizado, se recomendaron las siguientes acciones:

• Aplicar el SIMAP en las diferentes entidades federativas de la red federal y estatal de carreteras con el Indice de Servicio Actual y las deflexiones obtenidas durante los años de 1996.
• Trabajar para la implementación del módulo geográfico del SIMAP.
• Trabajar con la inclusión en el SIMAP de los resultados obtenidos con los equipos de impacto KUAB y DYNATEST, de tal manera que se puedan ingresar módulos elásticos o VRS y deflexiones obtenidas con estos equipos o con Viga Benkelman, como opciones.
• Medir el índice de rugosidad internacional (IRI) cada año en la red federal de carreteras, con la finalidad de tener mayor objetividad en los resultados del sistema.

* Síntesis de la Publicación Técnica Nº 109, "Aplicación del SIMAP a la red carretera federal del Estado de Puebla", elaborada por:  Mendoza Díaz, A.; Durán Hernández, G.; Mayoral Grajeda, E., et al.