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Revista M&T - Ed.122 - Março 2009
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Pontes

Tecnologia para vencer grandes vãos

Apesar da inovação em termos de projeto, a construção de pontes suportadas por estais ou por cabos extradorso mobiliza praticamente os mesmos equipamentos usados em obras convencionais
Por Camila Waddington

Construida ao custo de R$ 25 milhões, a ponte representa uma pequena obra diante dos 703 km de rodovia em implantação entre as cidades de Assis Brasil, no Acre, e Iñapari, no litoral peruano. Mas ela se destaca pela adoção do sistema de protensão extradorso, que mescla a solução de ponte estaiada com a de uma superestrutura sobre vigas. De acordo com Tunehiro Uono, diretor da Outec Engenharia, responsável pelo projeto, o sistema reduz a altura das vigas do tabuleiro e pode se transformar em substituto do método construtivo em balanços sucessivos, muito difundido no Brasil, já que resulta numa estrutura com menor peso próprio e economiza o consumo de concreto.

“O método é semelhante ao de uma ponte em balanços sucessivos convencional, inclusive com a utilização dos mesmos equipamentos, como as treliças para lançamento das aduelas, mas tem a vantagem de desmembrar as protensões em internas e externas”, explica o projetista. Nesse tipo de projeto, os cabos extradorso funcionam como uma pré-tensão realizada fora da superestrutura e são posicionados em ângulos mais abertos do que os cabos de uma ponte estaiada, o que permite projetar torres menores pa


Construida ao custo de R$ 25 milhões, a ponte representa uma pequena obra diante dos 703 km de rodovia em implantação entre as cidades de Assis Brasil, no Acre, e Iñapari, no litoral peruano. Mas ela se destaca pela adoção do sistema de protensão extradorso, que mescla a solução de ponte estaiada com a de uma superestrutura sobre vigas. De acordo com Tunehiro Uono, diretor da Outec Engenharia, responsável pelo projeto, o sistema reduz a altura das vigas do tabuleiro e pode se transformar em substituto do método construtivo em balanços sucessivos, muito difundido no Brasil, já que resulta numa estrutura com menor peso próprio e economiza o consumo de concreto.

“O método é semelhante ao de uma ponte em balanços sucessivos convencional, inclusive com a utilização dos mesmos equipamentos, como as treliças para lançamento das aduelas, mas tem a vantagem de desmembrar as protensões em internas e externas”, explica o projetista. Nesse tipo de projeto, os cabos extradorso funcionam como uma pré-tensão realizada fora da superestrutura e são posicionados em ângulos mais abertos do que os cabos de uma ponte estaiada, o que permite projetar torres menores para a sustentação do tabuleiro, mesmo em se tratando de grandes vãos centrais.

Segundo Uono, o sistema extradorso é relativamente novo no mundo e esse projeto figura como a segunda estrutura desse tipo executada no Brasil, já que outra ponte com o mesmo conceito foi inaugurada quase que simultaneamente. O detalhe é que essa estrutura também fica no Acre, mais precisamente no contorno da capital Rio Branco, e teve como projetista a Outec. “Como esse tipo de estrutura é semelhante ao de uma ponte estaiada, ele oferece uma estética agradável, além de permitir o rebaixamento do greide para um mesmo gabarito vertical, o que diminui a altura do aterro na construção
dos acessos e também reduz o custo do projeto.”

Equipamentos usados

Apesar da economia proporcionada pelo método construtivo, a execução do projeto mobilizou equipamentos muito usuais em obras de pontes. O transporte de materiais e de pessoal até a margem peruana do rio Acre contou com uma balsa, mas em seguida foram montadas torres metálicas treliçadas para a sustentação de cabos suspensos, o que facilitou essa delicada operação, principalmente na época de cheias do rio. Para viabilizar o deslocamento dos operários, o projeto contemplou a instalação de uma passarela suspensa, ancorada nos blocos de apoio dos pilares centrais.

A execução dos balanços sucessivos, por sua vez, empregou pares de treliças em cada apoio, usados no posicionamento e sustentação das formas durante a concretagem das aduelas. Devido à dificuldade de acesso ao canteiro de obras, localizado em plena fronteira Amazônica, o projeto dispensou o uso de guindastes de torre, que foram substituidos pelas torres metálicas treliçadas na elevação de todo o material necessário à construção do vão central. Na lista de equipamentos mobilizados, incluíram-se ainda os compressores de ar empregados na execução das fundações, do tipo tubulão a ar comprimido.

Até mesmo o abastecimento de concreto teve que se adequar à dificuldade de acesso ao canteiro. Devido à impossibilidade de montar uma central para a produção do material na própria obra, seu fornecimento foi realizado por caminhões-betoneira de 8 m3 de capacidade, os mesmos modelos compactos usados para o transporte de concreto em áreas urbanas. “Além disso, o projeto mobilizou uma pequena frota de equipamentos, composta basicamente por retroescavadeiras, tratores de esteiras, pás carregadeiras e rolos compactadores, que foram usa usados na terraplanagem dos encontros da ponte”, salienta Uono.

Ponte estaiada

Apesar de ser uma solução mais usual no Brasil, as pontes estaiadas continuam despertando o interesse de projetistas, construtoras e cidadãos comuns devido ao seu efeito estético, que confere a tais estruturas o status de verdadeiras obras de arte. Um exemplo disso é a ponte erguida sobre a foz do rio Potengi, em Natal (RN), ligando as praias do Forte e Redinha. Construida pelo consórcio Ponte da Redinha, formado pelas empreiteiras Queiroz Galvão e Construbase, a obra foi entregue em 2007 e rapidamente se transformou no cartão postal da capital potiguar.

Além da beleza estética, entretanto, o projeto se destacou pelo sincronismo na execução de cada etapa do processo construtivo. Com 1.782 m de extensão e um tabuleiro de 21 m de largura, que abriga duas pistas em cada sentido de tráfego, duas faixas de segurança e duas de passeio compartilhado para pedestres e ciclistas, ela foi executada simultaneamente em diversas frentes de obra, mesclando o uso de diferentes métodos em cada uma delas, conforme explica Richard Roney Luciano Machado, gerente de manutenção de equipamentos da Queiroz Galvão.

Duas frentes de obra partiam de cada lado da margem do rio – as praias da Redinha e do Forte – com a concretagem dos pilares por meio de formas deslizantes, seguida pela execução in loco das vigas travessas e pelo uso de treliças para o lançamento das vigas longarinas, feitas em concreto prémoldado e protendido. Após essa etapa, as fases seguintes envolviam a concretagem do tabuleiro e o içamento de placas de concreto pré-moldado para formar os passeios laterais ao tabuleiro.

A meso e a superestrutura são suportadas por blocos de fundação concretados sobre estacas escavadas, nos trechos em solo, e sobre estacas executadas com cravação de camisa metálica, nos trechos em água. Nesse último caso, a mobilização do guindaste para a fixação e retirada da camisa, assim como a montagem da armação de ferro, realizou-se sobre balsas, que também foram usadas para o transporte dos caminhões- betoneira e das autobombas durante a concretagem.

Apoio dos guindastes

Simultaneamente a essas frentes, outras duas se encarregavam de executar o trecho estaiado da ponte, com 400 m de extensão, dos quais 212 m correspondem ao vão central. Cada uma delas mobilizou um guindaste de torre, para a construção de dois mastros de 107 m de altura, projetados para a sustentação dos estais e o apoio ao avanço do tabuleiro por sistema de balanços sucessivos. “Esses equipamentos, com 122 m de altura, precisaram ser montados no local, pois foram fornecidos em módulos de 50 m de altura útil”, ressalta Machado.

Segundo Assis Fonseca, engenheiro de produção da Galvão, os dois guindastes movimentaram praticamente todas as cargas envolvidas na execução da obra, desde a elevação de materiais como aço e concreto, até o transporte de pessoal, de banheiros químicos, grupos geradores e demais equipamentos mobilizados sobre o tabuleiro. “Além disso, eles foram usados na montagem das treliças empregadas na construção dos balanços sucessivos, bem como na concretagem dos próprios pilares e mastros do vão central.”

Enquanto as gruas eram utilizadas na construção dos mastros, movimentando formas e concreto, um conjunto de treliças por apoio executava os segmentos do vão central para cada lado, em sistema de balanços. “As treliças foram instaladas na parte inferior das aduelas de arranque apoiadas sobre as vigas transversais, que ficam entre os mastros de cada apoio do vão central”, diz Fonseca.

A movimentação dessas treliças em cada sentido dos avanços sucessivos era feita por meio de bombas e macacos hidráulicos, cuja ação provocava seu deslizamento sobre perfis metálicos fixados na parte superior das aduelas já concretadas. “Cada treliça sustentava cerca de 160 t de carga, incluindo o seu peso próprio, dos escoramentos inferior e superior, das formas e da estrutura de concreto armado executada.” Depois que a estrutura de concreto atingia a resistência especificada em projeto, procedia-se à retirada dos escoramentos para início da desforma, as protensões horizontais e verticais das aduelas e a movimentação dos conjuntos de treliça para um novo ciclo de avanço.

Equipamentos de pátio

Nas duas extremidades da obra, os avanços evoluiram simultaneamente à construção do vão central, com o uso do método convencional de lançamento das vigas longarinas por treliças. Ao todo, o projeto consumiu 174 vigas – 78 do lado da praia do Forte e 96 na praia da Redinha – produzidas em dois pátios de fabricação de pré-moldados, um em cada margem do rio.

Para movimentar essas estruturas, com 106 t de peso e 43 m de comprimento por 2,2 m de altura, cada pátio contava com carrelones – pórticos que se deslocam sobre rodas – usados em seu transporte até o ponto de transferência para lançamento pelas treliças. “No dia seguinte à concretagem, realizávamos a desforma lateral dos painéis metálicos para a aplicação da cura química e, três dias após sua fabricação, as vigas atingiam a resistência especificada para a primeira sequência de protensão dos cabos inferiores”, diz Fonseca

O engenheiro explica que, antes das vigas longarinas serem transportadas para o local de lançamento, elas eram ripadas entre o berço de fabricação e o pátio de estocagem por meio de dois fischettis, cada um pegando numa ponta da estrutura. “Esses equipamentos, acionados mecanicamente por tirfors, rolavam sobre trilhos metálicos fixados sobre dormentes de madeira e bases de concreto ciclópico.” Na sequência, as vigas eram submetidas à segunda etapa de protensão, ainda no pátio de pré-moldados, para somente depois serem liberadas para a montagem da ponte.

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