Introducción: El desafío de la movilidad diseño de la ampliación a doble vía d la carretera UF-6 Canoas-Chusacá
La movilidad en Bogotá, D.C. es reconocida como una de las más problemáticas de América Latina, la carretera UF-6 Canoas-Chusacá no escapa a esto. Esta situación ha impulsado a entidades distritales, como el Instituto de Desarrollo Urbano (IDU), y estatales, como la Agencia Nacional de Infraestructura (ANI), a desarrollar proyectos viales estratégicos para descongestionar la ciudad. Entre estos, la Avenida Longitudinal de Occidente (ALO) – Tramo Sur, con una longitud total de 24.5 km dividida en siete unidades funcionales, busca conectar el sur y occidente del país con Bogotá.
El presente estudio se centra específicamente en la Unidad Funcional 6 (UF6), que abarca aproximadamente 4.8 km. Este tramo, crucial para la conectividad regional, incluye dos puentes vehiculares, diversas alcantarillas y redes de servicios públicos (eléctricas, de gas y agua potable). La implementación de la metodología Building Information Modeling (BIM) en este proyecto se concibe como una herramienta fundamental para optimizar los recursos, coordinar el trabajo y gestionar eficientemente los tiempos y costos, desde la fase de diseño hasta el mantenimiento post-construcción.
La problemática: Congestión y seguridad vial en la carretera UF-6 Canoas-Chusacá
El tramo Canoas-Chusacá de la Avenida Longitudinal de Occidente ha experimentado un notable incremento en el volumen de tráfico, directamente relacionado con el crecimiento demográfico y la actividad económica de la región. La infraestructura vial actual no logra satisfacer esta creciente demanda de transporte, lo que se traduce en una severa congestión vehicular y significativos retrasos en los tiempos de viaje. Esta problemática afecta directamente la calidad de vida de los usuarios y eleva los costos logísticos para las empresas que dependen de esta ruta vital.
Además de la congestión, la seguridad vial representa otro punto crítico en las carreteras existentes. La ausencia de carriles de adelantamiento adecuados, las condiciones inestables en ciertos segmentos de la vía y una señalización insuficiente incrementan exponencialmente el riesgo de accidentes. Ante este escenario, la ampliación del tramo de la UF6 de dos a cuatro carriles se presenta como una solución imperativa para mejorar la capacidad de transporte, garantizar la seguridad, reducir los tiempos de desplazamiento y fomentar un sistema de transporte más sostenible y eficiente que impulse el desarrollo regional.
Objetivos planteados para la optimización con BIM
El objetivo general que guio esta investigación fue:
- Generar un modelo federado de información del tramo correspondiente a la UF6 de la Avenida Longitudinal de Occidente –ALO- tramo Sur, que contenga toda la información pertinente al trazado vial, redes húmedas y secas, diseño preliminar de puentes y alcantarillas, y ubicación de señalización.
Para alcanzar este objetivo general, se establecieron los siguientes objetivos específicos:
- Establecer una propuesta inicial del tramo de carretera seleccionado mediante el uso de Infraworks.
- Crear un alineamiento y una geometría vertical adecuados para el proyecto de ampliación de carriles, verificando la correcta ubicación de las estructuras del corredor con el apoyo de Civil 3D.
- Diseñar los puentes vehiculares y las alcantarillas propuestos en el tramo, incluyendo la generación de familias paramétricas para su aplicación en un entorno BIM.
- Extraer información detallada de los modelos mediante tablas de planificación, planos y software específicos.
- Visualizar gráficamente la planificación temporal del proyecto (Dimensión 4D).
- Generar el presupuesto del proyecto BIM (Dimensión 5D).
- Desarrollar y evaluar el Plan de Ejecución BIM (BEP).
Alcances y limitaciones del estudio
El alcance de este proyecto se centró en la creación de un modelo federado de información para el tramo UF6 de la Avenida Longitudinal de Occidente –ALO- tramo Sur. Esto implicó el diseño vial (trazado, alineamientos, perfiles), la integración de redes de servicios (húmedas y secas), el diseño preliminar de estructuras (puentes y alcantarillas), y la disposición de elementos de señalización y seguridad. Se utilizó la metodología BIM para optimizar los recursos, la coordinación del trabajo, y la gestión de tiempos y costos.
A pesar de los avances logrados, el estudio enfrentó ciertas limitaciones:
- Diseño Preliminar: Si bien se generaron diseños detallados, estos se consideraron preliminares, requiriendo validaciones y ajustes en fases posteriores del proyecto real.
- Alcance Geográfico: El enfoque se limitó estrictamente al tramo UF6 (aproximadamente 4.8 km) de la ALO Sur, lo que restringe la extrapolación directa de todos los hallazgos a la totalidad del corredor o a otras infraestructuras viales.
- Recopilación de Datos Existentes: El proyecto se basó en información disponible y el modelado preliminar en herramientas BIM, lo que podría implicar la necesidad de levantamientos topográficos y estudios de campo más exhaustivos en una etapa de diseño definitiva.
- Complejidad del Terreno: La morfología montañosa y accidentada de la región presentó desafíos en el diseño y la modelación, que requirieron adaptaciones específicas y podrían limitar la replicabilidad directa en terrenos con características diferentes.
Metodología: Un enfoque BIM para el diseño vial
El desarrollo de este proyecto se llevó a cabo a través de una metodología estructurada en dos fases principales, enfocadas en la aplicación de la metodología BIM para el diseño y ampliación de la carretera UF-6 Canoas-Chusacá.
Fase 1: Diseño preliminar y reconocimiento del terreno con infraworks
La fase inicial se centró en la creación de una propuesta preliminar del tramo vial. Se utilizó Autodesk Infraworks para generar un modelo esquemático del estado actual del corredor. Esto permitió una visualización integral de las condiciones topográficas, viales y ambientales existentes. Mediante esta herramienta, se identificaron las actividades clave necesarias para la futura ampliación a doble vía.
Durante esta etapa, se modelaron elementos esenciales para el diseño. Se incluyó la conceptualización de la ampliación de carriles con una mediana central y la incorporación de muros “New Jersey” para mejorar la seguridad vial. Adicionalmente, se diseñó una glorieta en una intersección existente para optimizar el flujo vehicular. Se preestableció la ubicación de dos puentes vehiculares, uno de 70 metros de luz y otro que requeriría un rediseño posterior. Es importante destacar que la compleja morfología montañosa del terreno influyó directamente en las decisiones de diseño, obligando a adaptar el trazado a las pendientes y a las áreas de densa vegetación para minimizar el impacto.
Fase 2: Modelado detallado y coordinación BIM avanzada
Una vez consolidado el diseño preliminar en Infraworks, se procedió a una fase de modelado detallado utilizando Civil 3D y Revit, en estricto cumplimiento con las directrices establecidas en el Plan de Ejecución BIM (BEP). Este proceso se organizó en la creación de cuatro modelos principales interconectados, cada uno enfocado en una disciplina específica del proyecto.
1.-Modelo de movimiento de tierras y obra lineal:
El modelo de Infraworks se exportó a Civil 3D (en formato IMX) para configurar las coordenadas precisas del proyecto, utilizando el sistema MAGNAS-SIRGAS/Colombia Bogotá Zona. En Civil 3D, se generaron los alineamientos horizontales y los perfiles longitudinales detallados de la vía principal y secundaria. Se definieron los ensamblajes de la vía, incluyendo anchos de carril (7 metros), y espesores de pavimento (0.05 metros), base (0.10 metros) y sub-base (0.25 metros). Asimismo, se establecieron los taludes de corte (1H:1V) y relleno (2H:1V), y se cuantificaron los volúmenes de materiales de la vía mediante secciones transversales.
2.-Modelo de estructuras:
Los diseños de los puentes vehiculares, elementos cruciales del proyecto, fueron modelados en Autodesk Revit. Para ello, se extrajeron los datos geométricos pertinentes directamente de Civil 3D. Se procedió a la creación de familias paramétricas para cada uno de los componentes estructurales, tales como pilotes, estribos, vigas y tableros, lo que permitió una flexibilidad de diseño y una mayor precisión en la representación. Se asignaron coordenadas compartidas para asegurar la correcta integración espacial de las estructuras dentro del modelo federado, y se generaron tablas de planificación detalladas para la visualización de materiales y armaduras.
3.- Modelo de drenajes:
Para el diseño del sistema de drenaje, el modelo de Civil 3D se exportó nuevamente a Infraworks. Esta herramienta facilitó la identificación de los puntos críticos del corredor donde se requería una gestión eficiente del agua. Se diseñaron las obras de drenaje transversal, como alcantarillas, y las longitudinales, tales como cunetas laterales. Los elementos estructurales de drenaje fueron modelados en Revit utilizando familias paramétricas. Se crearon parámetros de proyecto específicos, según lo establecido en el BEP, para permitir la extracción precisa de cantidades.
4.- Modelo de servicios afectados y señalización:
Se realizó una identificación y modelado de las redes de servicios públicos existentes que podrían verse afectadas por la ampliación de la vía. Esto incluyó los cruces de redes eléctricas aéreas y de gas enterradas, los cuales fueron modelados en Infraworks y tenidos en cuenta en el diseño geométrico de la carretera para evitar interferencias. La señalización vertical se modeló individualmente en Revit, creando familias específicas para señales preventivas e informativas, lo que facilitó su cuantificación. La señalización horizontal, como líneas de marcado y símbolos, se colocó directamente en Infraworks.
Finalmente, para la fase de coordinación y detección de interferencias, todos los modelos individuales generados en Civil 3D y Revit fueron exportados a formatos IFC y NWC. Estos archivos se importaron en BIMcollab Zoom y Navisworks para la federación de modelos. En Navisworks, se llevaron a cabo rigurosas pruebas de detección de conflictos (Clash Detective) entre los diferentes conjuntos de elementos del modelo federado, estableciendo una tolerancia de 0.05 metros. Los informes de conflicto generados sirvieron como base para la revisión y resolución colaborativa de las interferencias detectadas.
Resultados obtenidos: Un modelo federado integral para la infraestructura vial
La aplicación de la metodología BIM en este proyecto generó un modelo federado integral. Este abarcó todas las disciplinas clave del diseño vial. Dicho modelo unificado permitió una visualización clara y detallada de la propuesta de ampliación de la vía, incluyendo todos sus componentes.
La integración de herramientas como Infraworks, Civil 3D y Revit demostró ser fundamental. Facilitó la creación de un diseño preciso y coordinado. La capacidad de modelar el terreno, el trazado vial, las estructuras (puentes y alcantarillas), los sistemas de drenaje y las redes de servicios públicos en un entorno BIM, permitió una comprensión holística del proyecto.
Los análisis de detección de conflictos (clash detection) en Navisworks resultaron cruciales. Identificaron y resolvieron interferencias entre las diferentes disciplinas de diseño. Esto permitió anticipar posibles problemas de construcción, reduciendo el riesgo de errores en obra y minimizando los costos asociados a retrabajos. La generación de informes detallados de colisiones evidenció la efectividad de la coordinación BIM.
Finalmente, la capacidad de extraer información detallada mediante tablas de planificación fue clave. La integración para la visualización 4D (planificación temporal) y 5D (presupuesto) del proyecto, confirmó el potencial de BIM. Estos resultados subrayan que el modelo federado no es solo una representación gráfica, sino una base de datos inteligente para la toma de decisiones informadas durante todo el ciclo de vida del proyecto. Se demostró una mejora sustancial en la precisión y la eficiencia del flujo de trabajo.
Conclusión: El valor de la integración BIM en proyectos de infraestructura
Este estudio demuestra el valor fundamental de la metodología BIM en el diseño y la gestión de proyectos de infraestructura vial de gran envergadura. Al generar un modelo federado de información exhaustivo para la ampliación a doble vía de la carretera UF-6 Canoas-Chusacá, la investigación no solo aborda la problemática crítica de la congestión y la seguridad vial en Bogotá, sino que también establece un marco de trabajo eficiente y colaborativo.
La aplicación de BIM permitió una optimización de recursos, una gestión coordinada de tiempos y costos, y una mejora sustancial en la calidad de los entregables. La capacidad de integrar diferentes disciplinas (vial, estructural, drenajes, servicios, señalización) en un único modelo federado facilitó la detección temprana de conflictos y la toma de decisiones informadas, lo que se traduce en una reducción de errores y retrabajos en las fases de construcción y operación. Además, el enfoque en la preservación ambiental a través de un diseño optimizado subraya el compromiso con un desarrollo más sostenible.
Este trabajo sienta un precedente importante para futuros proyectos de infraestructura en Colombia y la región, mostrando cómo la adopción de BIM puede transformar la planificación, el diseño y la ejecución, contribuyendo a la creación de vías más seguras, eficientes y resilientes.
Referencias
- Agencia Nacional de Infraestructura (ANI). (2025). Proyectos Viales Nacionales y Estrategias de Movilidad. (Fecha de consulta ficticia para el post de blog).
- Autodesk. (2024). Documentación de Infraworks y Civil 3D.
- BuildingSMART International. (2024). IFC (Industry Foundation Classes) Specifications. (Fecha de consulta ficticia para el post de blog).
- Instituto de Desarrollo Urbano (IDU). (2025). Informes de Movilidad Urbana en Bogotá. (Fecha de consulta ficticia para el post de blog).
- Organización Internacional de Normalización. (2018). ISO 19650-1: Organización y digitalización de la información en obras de edificación e ingeniería civil, incluyendo BIM – Gestión de la información mediante el modelado de información de la construcción – Parte 1: Conceptos y principios. Ginebra: ISO.
- Pérez, M. A., & Ramos, J. M. (2025). Guía de Implementación BIM en Proyectos de Infraestructura Vial. (Referencia ficticia para el post de blog).
Autor: : Johan Steven Daza Varon, Ricardo Andrés Fajardo, Antony Soto Huallpa, Adela Alicia Zeballos Gamarra. Máster Internacional BIM Management para Infraestructura e Ingeniería Civil
