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GNG CONSTRUÇÕES E COMÉRCIO

BOLETIM TÉCNICO DE ESTACA HÉLICE CONTÍNUA

MONITORADA

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BOLETIM TÉCNICO DE ESTACA HÉLICE CONTÍNUA

MONITORADA

ÍNDICE

I. INTRODUÇÃO 03 II. HISTÓRICO 03

III. PROCESSO EXECUTIVO 04 IV. ESPECIFICAÇÃO 04

1. Acesso á área para os equipamentos 04 2. Terraplenagem da área de implantação 05 3. Energia elétrica e água 05 4. Tapumes e vigilância 05 5. Sondagens 05 6. Projetos 05 7. Armação 07 8. Concreto 07 9. Locação 08 10. Segurança do trabalho 09 11. Retro escavadeira 10 12. Perfuratriz hidráulica a hélice contínua 10 13. Operação – perfuração 12 14. Operação – concretagem 12 15. Operação - remoção de solo 13 16. Operação – armadura 13 17. Relatório detalhado da estaca 13 18. Escavação dos blocos 14 19. Arrasamento das estacas 14 20. Provas de carga 15

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I. INTRODUÇÃO

A solução de fundações profundas com o uso de estacas tipo Hélice Contínua Monitorada tem conquistado adesões cada vez maiores, tanto dos projetistas e consultores, como também dos construtores e empreendedores de modo geral. Tal fato deve-se, principalmente, ao grande avanço tecnológico representado por este processo de execução, que tem como destaque as seguintes vantagens:

não interferir nas edificações da vizinhança; não provocar vibração ou ruído típico dos equipamentos à

percussão; possuir grande velocidade de execução, com média superior a

200m/dia, implicando em redução significativa do cronograma da obra;

não ser afetada pelo nível do lençol freático.

A estaca Hélice Contínua Monitorada é moldada “in loco” pela injeção de concreto numa cavidade cilíndrica aberta por um trado helicoidal longo. O concreto é introduzido no solo pelo tubo que serve de eixo ao trado, mantendo a pressão um pouco superior a pressão geostática evitando qualquer alívio dessa pressão.

Seu uso tem se estendido, além de estaca de carga, à execução de paredes de estacas contíguas ou secantes para contenção de encostas, pré-furos para estaqueamento com perfis metálicos ou estacas pré-moldadas de concreto, objetivando a transposição de camadas mais resistentes de solo ou ainda como meio de redução de vibrações indesejáveis no processo de cravação.

II. HISTÓRICO Desenvolvida nos Estados Unidos na década de 50, os

equipamentos de Estaca Hélice Contínua utilizados eram formados por guindastes com torre de perfuração acoplada e dotados de mesa perfuradora. Posteriormente, a Estaca Hélice Contínua foi difundida na Europa e no Japão na década de 70, chegando ao Brasil por volta de 1987, com modelos aqui fabricados capazes de executar estacas com diâmetro de 275 a 425 mm e até 15 metros de comprimento. Com a importação de equipamentos da Europa, principalmente da Itália, a partir da metade da década de 90, o mercado brasileiro passou a contar com maquinário desenvolvido especialmente para execução de Estacas Hélice Contínua.

A aceitação dessa solução foi resultado de melhorias e adaptações exigidas pelo mercado ao longo de anos, entre elas podemos ressaltar:

A fabricação de equipamentos completos destinado exclusivamente

para tal fim; A substituição do uso de argamassa por concreto; O desenvolvimento de instrumentos sofisticados para

monitoramento da execução; Mesa rotativa com torque suficiente pra penetrar a hélice em

profundidades e diâmetros maiores. Atualmente observa-se a

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presença de novos equipamentos com torques de até 240KNm e diâmetros de até 1000 mm. O primeiro equipamento de Hélice Contínua chegou ao Ceará em

janeiro de 2001, através da GNG Construções e Comércio Ltda para execução de obras de pequeno e grande porte na região.

III. PROCESSO EXECUTIVO

A estaca Hélice Contínua Monitorada pode ser entendida como uma

estaca de concreto moldada “in loco”, executada por meio da introdução no terreno de um trado helicoidal contínuo, que tem seu comportamento regido pelo princípio da “rosca sem fim”.

Este trado, rotacionado por um torque imposto pelo rotator do equipamento, penetra no terreno até a cota prevista em projeto, atendendo e verificando as especificações de profundidades definidas em função de cálculos.

Após sua introdução, o trado é sacado sem a imposição da rotação, permitindo-se que simultaneamente ao saque seja bombeado concreto auto adensável através de um tubo central vazado.

Concluída esta etapa e após a retirada completa do trado do terreno, segue-se com a remoção do solo escavado pelo trado com o emprego de uma retro escavadeira procedida de limpeza manual da boca do furo. Em seguida a armadura previamente montada é introduzida no fuste da estaca por meio de imersão no concreto e posicionado de acordo com a cota de topo desejada.

Resumidamente o processo consiste em perfuração, saque do trado com concomitante concretagem e introdução da armadura.

Todo o processo de execução conta com sofisticado sistema de monitoramento, daí o nome da estaca, para que atinja a qualidade necessária aos padrões de segurança e confiabilidade exigidos nestes procedimentos.

Do computador de bordo são controlados a verticalidade e a profundidade da estaca, o torque e a velocidade de rotação, penetração e saque da hélice, a pressão de injeção do concreto, o horário de início e término da execução de cada estaca e também são calculados o consumo teórico e real de concreto.

Tal nível de informação permite ao operador do equipamento e ao engenheiro da obra o adequado controle da atividade de forma a garantir a integridade da estaca e o não desconfinamento do solo.

Todos os parâmetros obtidos e calculados pelo computador de bordo são transferidos para um computador da empresa que conta com software específico para análise dos dados e posterior emissão de relatório detalhado e individual de cada estaca, ficando estes à disposição do cliente e demais especialistas envolvidos na obra.

IV. ESPECIFICAÇÕES

1. Acesso de equipamentos

Largura mínima do portão e caminho interno - 4,00m Rampa máxima nos acessos 10% Taludes estáveis – tanto para a estabilidade da perfuratriz (crista) como

para aproximação da torre de perfuração (pé)

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2. Terraplenagem da área de implantação

A área de trabalho deverá ter capacidade de suporte para um

equipamento tipo escavadeira hidráulica de esteira, pesando aproximadamente 40 ton.

Para viabilizar a operação na área de implantação das estacas, esta deverá estar sem entulho proveniente de demolição ou restos de fundação enterrada ou qualquer outra interferência subterrâneas ou aéreas tais como árvores, redes de energia, redes de esgoto, poços antigos etc..

3. Energia elétrica e água

É possível, em uma situação limite, que sejam acionados

concomitantemente uma bomba com motor de 20cv, uma maquina de solda de 380 v e uma lixadeira monofásica de 220 v. A contratante deverá fornecer a energia elétrica trifásica capaz de acionar e alimentar tais equipamentos.

A contratante deverá disponibilizar um ponto de água para um consumo de aproximadamente 1.000 l/dia, que será utilizado na lavagem da linha de concretagem.

Caso esteja previsto serviços noturnos, a contratante deverá disponibilizar pelo menos dois pontos de iluminação, com holofotes de 500w, sendo um deles sobre cavalete, para que possa se deslocar para próximo da estaca em execução.

4. Tapumes e vigilância

A guarda e integridade dos equipamentos e acessórios alocados na

obra e de propriedade da GNG é responsabilidade da contratante. Tapumes e outras proteções devem ser providenciados para a segurança do canteiro de obras.

5. Sondagem

A investigação do terreno para fins de projeto e execução de

fundações, consiste na investigação de campo e de laboratório. A sondagem fornece ao projetista a capacidade de carga de

estacas, por meio das medidas de atrito lateral no amostrador padrão, obtidas pela aplicação de um momento de torção no topo das hastes do ensaio de medida de resistência à penetração.

Independente do executor, o projeto é fornecido pela contratante acompanhado de todas as sondagens executadas no local da obra, facilitando a definição de equipamentos e ferramentas a serem utilizados e permitindo uma melhor avaliação dos níveis de dificuldade e viabilidade da obra.

6. Projetos

Os equipamentos disponíveis atualmente no mercado permitem os projetistas projetarem estacas com comprimentos de até 30m e diâmetros variando entre 275 a 1200 mm.

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A NBR6122/96, no item 7.8.6.4, trata da fixação da carga máxima estrutural admissível, onde fck não poderá ser superior a 20MPa e adotando um fator de redução de resistência γc=1,8. A carga máxima que a estaca poderá resistir, visto que corresponde à resistência estrutural do material, será:

Carga Admissível

Diâmetro mm 275 300 350 400 425 500 600 700 800 900 1000 KN 350 450 600 800 900 1300 1600 2400 3200 4000 5000 Carga admissível

estrutural Tf 35 45 60 80 90 130 160 240 320 400 500 Esp. Sugerido mm 600 750 900 1000 1100 1300 1500 1750 2000 2250 2500

A carga admissível estrutural indicada é a máxima carga que a estaca poderá resistir, visto que corresponde a resistência estrutural do material da mesma. Entretanto há necessidade de dotar a estaca de um procedimento tal para que essa carga possa ser atingida sob o ponto de vista do contato estaca-solo. Esse procedimento constitui o que se denomina “previsão de capacidade de carga”. A capacidade de carga das estacas é dada pela soma das parcelas de atrito lateral e de ponta, que dependem do tipo de terreno e do comprimento da estaca.

PR = PL + PP Sendo: PR – Carga de Ruptura ou Capacidade de Carga; PL – Parcela Transmitida por Atrito; PP – Parcela Transmitida pela Ponta. Para a previsão das parcelas que compõem a carga de ruptura (Capacidade de Carga) são usadas as expressões:

PL = S1 x F1 x A1 Sendo: S1 – Coeficiente empírico; F1 – Tensão de Atrito Lateral no Fuste da Estaca; A1 – Área da superfície Lateral Enterrada da Estaca.

PP = SP x FP x AP Sendo: SP – Coeficiente Empírico; FP – Tensão na Ponta da Estaca; AP – Área da Seção Transversal da Ponta da Estaca. É importante quando houver camada compressível abaixo da camada onde se assentam as estacas que seja feito uma verificação de recalques. O espaçamento mínimo entre as estacas é de 2,5 vezes o diâmetro da mesma, a distância mínima de eixo de uma estaca à divisa depende do tipo de equipamento. Equipamentos com torque de até 35KN permitem trabalhar com o centro da estaca a 350 mm da divisa e os equipamentos com maior torque de 1000 a 1200 mm. A otimização dos diâmetros no projeto viabiliza o cronograma da obra, visto que a troca do trado para a mudança da dimensão da estaca pode levar até 4 horas. Um planejamento eficiente com uma seqüência executiva minimiza as perdas de materiais e tempo de execução.

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O prazo mínimo para execução de estacas com distância entre seus centros de gravidade inferiores a três vezes seu diâmetro é de 24 horas, pois a concretagem feita sobre pressão e tendo o concreto abatimento alto podem ocasionar a ruptura do solo no instante da concretagem. A contratante deverá fornecer todos os projetos de estrutura e de fundação da obra, possibilitando o planejamento e o caminhamento (seqüência executiva) na busca da racionalização de serviço e material.

7. Armação A armação é pré-montada em gaiolas, e inserida por imersão no concreto recém lançado da estaca, posicionada por gravidade. As gaiolas possuem peso e rigidez compatíveis com o comprimento, sendo constituídas de barras grossas na longitudinal, de diâmetros não inferiores a 12,5 mm e estribos helicoidais ponteados nas barras longitudinais. A extremidade inferior da armação, especificamente seu último metro, é moldada levemente afunilada, formando um tronco de cone, permitindo assim uma melhor penetração no concreto e evitando uma deformação excessiva da gaiola durante o posicionamento da mesma. O recobrimento mínimo da armação deve ser de 7 cm em toda a sua extensão e de 15 cm na ponta afunilada. A utilização de dispositivos distanciadores tipos pastilhas ou roletes garantem o recobrimento da armação ao longo do fuste. No caso de estacas submetidas a esforços transversais ou de tração e que necessitem para combater tal esforço de gaiolas longas, deve-se evitar emendas por transpasse e tomar medidas no sentido de enrijecer todo o conjunto para evitar a flexão da gaiola durante o posicionamento. Estacas submetidas somente a esforços de compressão normalmente não necessitam de armação, conforme a NBR6122, ficando a critério do projetista implantar ou não armadura de ligação estaca-bloco. O comprimento mais usual das armaduras varia entre 4,00 e 6,00 m. A disponibilização da armadura junto aos pontos de aplicação é responsabilidade devida a contratante.

Diâmetro da Estaca Ferragem Longitudinal Ferragem Transversal 25 a 40 cm 12,5 a 16,0 6,3 passo 15 cm 50 a 70 cm 16,0 a 20,0 8,0 passo 20 cm

80 a 100 cm 20,0 a 22,0 8,0 passo 20 cm Tab. Bitolas mínimas para armadura.

8. Concreto O concreto é introduzido na estaca através do eixo central da hélice com auxílio de uma bomba ligada a haste de perfuração por um mangote de 100 a 150 mm de diâmetro. A perfuração é preenchida pelo concreto simultaneamente a retirada do trado, que é extraído sem girar. A pressão do concreto não é suficiente para a retirada da hélice do terreno, devendo ser auxiliado pelos cabos do guindaste. Para evitar vazios, possíveis estrangulamentos ou seccionamentos do fuste, é importante observar a velocidade de subida da haste, que está diretamente ligada a pressão e sobreconsumo de concreto.

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O fornecimento e o controle do concreto usualmente são de responsabilidade da contratante Características do concreto:

o Consumo mínimo de cimento – 400 kg/m3 o Slump test – 20 a 24 cm o Resistência característica mínima - fck - 20 MPa o Agregado – areia e pedrisco o Fator água/cimento – máximo = 0,55 o Inicio de pega – superior a 3,0 horas o Aditivos – plastificantes , retardadores e incorporadores de ar o Controle tecnológico rigoroso, sob responsabilidade da

contratante.

9. Locação das estacas A locação é o processo de transferência, do projeto para o terreno, de

todas as referências necessárias à construção da obra. Neste caso daremos ênfase à locação de estacas, que poderá locada por:

o Locação por gabarito

A partir de divisas de terrenos, alinhamento de ruas, marcos coordenados ou outra referencia, loca-se o contorno da obra. Deste, recua-se 2 a 3 m e executa-se o gabarito de contorno, usando pontaletes cravados no solo e tabuas corridas e niveladas pintadas com tinta látex branca, pregadas no topo dos pontaletes, formando um cercado firme.

Em caso de terrenos acidentados, deverão ser executados patamares de serviços, nivelados, para que os equipamentos possam executar as estacas e em cada patamar deste, será executado o seu cercado de gabarito.

Sobre este gabarito loca-se novamente os limites da obra e os deslocamentos destes até o centro dos pilares, nas duas direções, perpendiculares entre si, para bem caracterizar o cruzamento dos arames ou fios de nylon, ponto este que, com o auxílio de um prumo, transfere-se o ponto de cruzamento dos fios para o solo e materializa-se a locação, com o piquete. As marcações no gabarito devem ser feitas com medidas acumuladas, visando eliminar o somatório de erros parciais.

A utilização de trenas de aço ou de fibra de vidro é mais comum, nunca as de lona.

Todas as etapas de locação devem ser acompanhadas pelo engenheiro da construtora, para que este faça as devidas conferencias.

Nunca locar parcialmente um bloco, sempre locar o bloco inteiro para conferencia do conjunto bloco e estacas.

A locação das estacas pode ser feita: 1- locando-se o centro do pilar, a partir do cruzamento dos arames, e com o auxílio de um pequeno gabarito

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feito de sarrafos, na forma e tamanho do bloco de coroamento, loca-se as estacas. 2- após a locação dos eixos do bloco nos gabaritos, é feito a locação dos centros das estacas também nos gabaritos e transfere-os diretamente ao terreno a partir do cruzamento de arame.

O nivelamento do gabarito tem a função de se obter o cruzamento das linhas próximo umas das outras, bem como servir de referencia de nível para orientar a cota de arrasamento das estacas.

Na tábua corrida do gabarito, deverá ser escrito, abaixo de cada prego de locação, com tinta a óleo vermelha, o numero do pilar ou estaca a que se refere.

o Locação com estação total

De posse do projeto de locação por coordenadas dos centros de gravidade dos pilares (proj. estrutural) e do centro de gravidade de cada estaca (proj. de fundação), loca-se diretamente o centro de gravidade de cada pilar ou estaca usando a equipe de topografia e tendo um marco coordenado nas proximidades da obra,

Quando a locação do centro do pilar for feita com uso de estação total, transfere-se a locação para o gabarito, e é feita a locação das estacas por gabarito.

No caso de locação direta do centro da estaca, a equipe de topografia, estará à disposição no canteiro de obras para relocações de piquetes movimentados ou perdidos, outras locações e acompanhamento do início da perfuração da estaca, diminuindo o risco de excentricidade.

o Materialização da locação

Após a locação com a utilização de um prumo, deve ser escavado 30cm no terreno, e novamente utilizando o prumo, loca-se a estaca dentro da cavidade escavada, com a cravação de um piquete e preenchendo com brita ou areia, para proteger-lo do movimento de equipamentos e possibilitar melhor visualização após ter iniciado o trabalho.

É comum a utilização de um piquete ou pedaço de ferro de aproximadamente 20 cm de cumprimento e 10mm de diâmetro para locação do centro da estaca.

10. Segurança do trabalho. Na busca da segurança de seus colaboradores, a empresa contratada fornecerá aos trabalhadores, como medida complementar e preventiva de segurança, equipamentos de proteção individual e coletivo para uma segura execução dos serviços prestados, somados a orientação e treinamento da equipe, tornando-os conhecedores das normas e riscos de acidentes do trabalho.

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Equipamentos Fornecidos: Calçado fechado de couro resistente para proteção dos pés do

trabalhador com solado antiderrapante; Botas impermeáveis para trabalhos de lançamentos de concreto ou em

terrenos encharcados Luvas adequadas ao serviço a ser executado (raspa de couro para

trabalhos grosseiros e de borracha para aplicação de massas); Cinto de segurança do tipo pára-quedista , para trabalhos em alturas

superiores a 2m ( dois metros ); Protetor facial ou óculos de proteção e abafador de ruído para os

trabalhos com serra circular; Capacete de segurança; Óculos e protetores faciais com filtros de luz para os soldadores; Óculos de segurança contra impactos, para trabalhos com esmeril e

apicoamento de concreto; Óculos de segurança contra poeiras e respingos, para serviços de

lixamento de concreto, pinturas e outros; Outros equipamentos de proteção individual adequados a riscos

específicos, tais como: o Capas impermeáveis, para chuvas; o Luvas com enchimento de borracha especial, para vibrações de

marteletes; o Perneira, mangote e avental de raspa, para trabalhos com solda. o Outros a critério da segurança no Trabalho.

11. Retro escavadeira

A retro escavadeira é indispensável no apoio à execução de estacas

Hélice Contínua, sendo empregada na remoção do material escavado, posicionamento da armadura e transportes em geral. Em terrenos lamacentos ou em areias fofas é recomendável o emprego de equipamentos com tração nas quatro rodas. Em casos excepcionais, pode-se empregar pás carregadeiras ou equipamentos menores tipo Bob-cat.

12. Perfuratriz hidráulica

Equipamento

O equipamento é o conjunto constituído de uma escavadeira hidráulica, adaptada com alargador de esteiras, comandos hidráulicos e eletrônicos, sendo nela montada a torre metálica, com altura mínima compatível com a profundidade prevista da estaca, dotada de um carrinho guia, guincho e mesa rotativa de acionamento hidráulico, com torque determinado em função do diâmetro e profundidade da estaca. E acessórios como:

Trado contínuo em vários diâmetros e prolongador metálico liso de até 8m de comprimento, sendo seu diâmetro interno da haste central no mínimo 100 mm, para passagem do concreto bombeado.

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Bomba de injeção de concreto, de preferência estacionária com capacidade de bombeamento mínimo de 20m3/hora.

Mangote de acoplagem da bomba de injeção à haste, com diâmetro interno em seu primeiro segmento igual a 100 mm e resistente à pressão do concreto.

Bomba d’água com mangote de 2 1/2” e caixa reservatório de 1000 litros para limpeza da linha de concretagem a cada parada prolongada.

Monitoramento

O monitoramento do processo executivo das estacas Hélice Contínua é realizado através de computador de bordo. Trata-se de um instrumento de medida constituído por um computador e sensores instalados na máquina. O computador possui um monitor, à vista do operador da perfuratriz, com três telas diferentes e um teclado e deve ser alimentado eletricamente pela bateria da perfuratriz e interligado a todos os seus sensores através de cabos. A monitoração eletrônica se bem usado e interpretado, é uma ferramenta de grande utilidade e capaz de trazer confiabilidade à qualidade da estaca.

Profundidade: é instalado na cabeça de perfuração, constituído de um sensor de rotação e um conjunto de roldanas que giram em contato com um cabo de aço instalado ao longo da torre. Ao girar, o cabo passa pelo sensor e registra o deslocamento da cabeça, consequentemente do trado. A informação deste sensor possibilita ao operador conhecer a posição da ponta do trado em relação ao nível do terreno. Desta maneira são determinadas automaticamente pelo computador as velocidades de avanço, de subida e o comprimento da estaca.

Velocidade: fica posicionado na cabeça de perfuração e conta o

número de vezes que passam por ele pinos instalados em um anel que gira solidário ao trado. Informando ao computador quantos pinos existem em cada volta, obtendo a medida da velocidade de rotação.

Torque: Este sensor é o tradutor de pressão colocado

diretamente na linha de óleo hidráulico do motor que faz girar a cabeça de rotação. O fabricante da perfuratriz deve fornecer a correlação da pressão hidráulica e o torque efetivo. Se esta relação for linear o próprio Taracord fará a transformação.

Inclinação: É fixado na torre da máquina fornecendo a

inclinação em relação a vertical dos dois eixos, X (direita x esquerda) e Y (frente x atrás).

Pressão: O sensor para medição da pressão do concreto é

instalado na linha de bombeamento do concreto, próximo ao topo. Trata-se de um transdutor de pressão que mede a pressão de concreto de forma indireta, pois um tubo de borracha que é

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comprimido pelo concreto e que por sua vez comprime um líquido. A pressão deste líquido é medida pelo transdutor. Com este sensor temos a medida da pressão e do volume de concreto injetado. O volume é obtido em função do número de picos de pressão e das características da bomba de concreto.

13. Operação – perfuração A perfuração consiste na introdução da hélice no terreno, por meio de rotacional e torque proveniente da mesa rotativa de acionamento hidráulico suficiente para vencer a resistência do solo. Esta introdução chega até a cota de projeto, de tal forma que não é retirada a hélice em nenhum momento. O processo de perfuração é acompanhado pelo operador através do computador de bordo da cabine e é interrompida quando a cota de projeto é atingida. O avanço no terreno é normalmente inferior a um passo por volta, e a velocidade decresce ao aumentar as características mecânicas do terreno. Devido a esta característica das estacas Hélice Contínua, ou seja, por ela não permitir o alívio do solo durante a escavação e concretagem, torna-se possível a sua execução tanto em solos coesivos como arenosos, na presença ou não de lençol freático e em camadas de cascalho não muito espessas. O volume de terreno levado à superfície é geralmente menor que o volume teórico da perfuração, e a hélice, uma vez extraída do terreno, apresenta um grau de preenchimento das espirais variável conforme a natureza do mesmo.

14. Operação – concretagem

Após alcançada a profundidade desejada em projeto, o concreto é bombeado para a estaca, passando por um mangote flexível de 100 mm de diâmetro interno e chegando à estaca através da haste central da hélice. Neste momento a hélice, que contem material escavado, é extraída do terreno sem girar ou girada levemente no mesmo sentido da perfuração, apenas quando necessário, para liberar o trado. A retirada da hélice do terreno junto com o material depositado na sua espiral deve ser auxiliada pelos cabos do guincho, desde que a pressão da concretagem se mantenha sempre positiva para preenchimento dos vazios causados pela extração da hélice. O preenchimento da estaca com concreto é normalmente executado até a superfície do terreno.

15. Operação – remoção do solo.

Terminado o lançamento do concreto, a perfuratriz recua para possibilitar a manobra da retro escavadeira para inicio da operação de remoção do solo da boca da estaca. O material escavado deve ser descarregado o mais próximo possível, para que esta operação dure o menor tempo possível, liberando a área para a operação de limpeza

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manual da boca da estaca, seguido do lançamento da armação, sem que o concreto perca a trabalhabilidade que irá facilitar a penetração da gaiola.

16. Operação - armadura

Pelo método executivo da estaca hélice contínua, a armação só poderá ser colocada após a concretagem, portanto, com as dificuldades inerentes a este processo de instalação. A armação, pré-fabricada em forma de gaiola, deverá ter peso e rigidez compatíveis com seu comprimento, de forma a facilitar sua introdução no concreto até a cota determinada no projeto. Este processo poderá ser manual por gravidade, com o auxilio da retro-escavadeira, ou empurrada pelo próprio trado da perfuratriz.

17. Relatório detalhado da estaca.

A estaca Hélice Contínua se destaca pelo seu controle de

qualidade. Todo o processo executivo da EHC é controlado através de um sistema de monitoração eletrônica, que obtêm dados que permitem a avaliação das fases de execução da estaca. Essa ferramenta traz confiabilidade à qualidade do produto. Os dados do monitoramento são captados por sensores instalados em pontos específicos, e estão relacionados com as fases mais importantes da execução.

Os dados obtidos são acompanhados pelo operador através do monitor fixo na cabine da máquina e ficam registrados na memória do computador do equipamento, que ao final do dia são copiados por um chip e levados ao computador do escritório dotado de um software para a interpretação e impressão dos relatórios.

Os dados presentes no relatório são:

Profundidade: Indicando o comprimento da estaca. Velocidade de rotação em RPM. Torque (bars) Velocidade de penetração do trado em m/h Comprimento da estaca em metros Inclinação da torre nas duas direções em X e Y Pressão de concreto na linha (bars) Volume de concreto teórico e real Velocidade de extração do trado em m/h Horário de inicio e fim de cada operação Dados fornecidos pelo operador: contratante, cliente, nome

da obra, data, número do pilar e da estaca, e diâmetro

18. Escavação dos blocos

A escavação dos blocos deverá ser efetuada de forma cuidadosa, tomando as medidas necessárias para não danificar a integridade das estacas.

A escavação entre as estacas deve ser manual, e o contorno externo do bloco até a cota do topo das estacas, pode ser mecânico, porém respeitando uma folga de 30 cm desta. No contorno da estaca,

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deve ser escavado pelo menos 15 cm abaixo da cota de arrasamento para facilitar o trabalho com ponteiros na operação de arrasamento.

19. Arrasamento das estacas

Um preparo adequado é de fundamental para o bom desempenho da fundação. Esse processo consiste na remoção do excesso de concreto acima da cota de arrasamento utilizando um ponteiro e trabalhando com uma pequena inclinação para cima. Pode ser utilizado um martelete leve (peso da ordem de 10kg) para estacas com diâmetro superior a 40cm, tomando os mesmos cuidados quanto a inclinação dos rompedores. A operação é interrompida quando atinge a cota de arrasamento, e a qualidade do concreto é satisfatória. Se ao atingir a cota de arrasamento o concreto não apresentar boa qualidade, deve-se continuar o corte até o encontro de concreto com qualidade, sendo a seguir, emendada a estaca. Prosseguindo o processo, observar se a estaca trabalha apenas à compressão e/ou se é tracionada ou submetida a esforços transversais para o dimensionamento da armadura de reforço e garantir um transpasse adequado entre a ferragem da estaca e a complementar. Podem ser adotados procedimentos rotineiros de emendas de barras por luvas-prensadas ou rosqueadas. As emendas por soldas devem ser evitadas, pois normalmente não se dispõe de pessoal qualificado para este serviço em campo, e as condições para a sua execução não são favoráveis.

20. Patologias Exsudação do concreto

o Esta patologia pode ser provocada pelas seguintes causas: Falta de finos no concreto, em especial abaixo da peneira

0,3 mm, causada pela presença de areia artificial grossa no traço. Neste caso, o consumo de cimento de 400 kg/m3 pode ser insuficiente.

O não emprego de um aditivo incorporador de ar para correção da granulometria dos agregados

O emprego de cimentos fabricados com escórias “vitrificadas“, que agravam os efeitos da exsudação do traço de concreto.

O consumo efetivo de cimento no traço inferior a 400kg/m3. Muitos fornecedores de concreto se balizam apenas no fck de 20 MPa e considerando o consumo de cimento de 400kg/m3 elevado, optam por reduzir este consumo, sem informar ao contratante.

O descontrole da adição de água no ato do recebimento do concreto no campo no momento de ajuste da trabalhabilidade “slump teste”.

o Recomendações:

Não empregar pó de pedra Teor de ar incorporado no traço – máximo 4,5% Exsudação máxima 1,0%

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Emprego de aditivos plastificantes incorporadores de micro-bolhas de ar

Não permitir redosagem de aditivos, a não ser o autorizado pelo fabricante

Dar preferência aos cimentos sem adição de escórias de auto forno, especialmente o cimento CP III

Empregar finos totais no traço em valor não inferior a 650 kg/m3 (passante na peneira n 200), sendo que pelo menos 400 kg/m3 destes seja de materiais cimentícios

Não usar aditivos superplastificantes, pois são incompatíveis com os tempos do processo de estacas hélice contínua, pois elevam a trabalhabilidade do concreto por período de apenas 20 a 30minutos, iniciando a pega em seguida

Excentricidade

Excentricidade é a medida do deslocamento entre o centro da estaca projetada e a estaca executada. Por normal, se limita à 10 % do diâmetro da estaca. Uma vez ultrapassado este limite, o projetista deverá ser informado para providencias como reforçar o bloco ou criar vigas de reforço, alavancar ou relocar uma estaca, ou até projetando nova configuracão para o conjunto de estacas deste apoio

Seccionamento do fuste A velocidade de subida da haste está diretamente relacionada com a pressão e o consumo de concreto. O operador deve atentar para a pressão do concreto que deve está sempre positiva. não deixando apresentar vazios entre a retirada da hélice do terreno e o preenchimento da cavidade, evitando possíveis estrangulamentos ou seccionamento do fuste.

21. Provas de carga

Prova de Carga Estática A prova de carga estática é o único ensaio que reproduz as condições de trabalho de uma estaca, pois os ensaios dinâmicos não prescindirão de correlações. A prova de carga estática também é a única que pode verificar a capacidade de carga de estacas que foram projetadas para receber cargas de tração ou esforços transversais. O sistema de reação projetado para aplicação de carga à estaca pode ser a tração, compressão ou transversal, e deve ser estável para o nível do carregamento a atingir no teste. Na execução da prova de carga, a estaca deverá ser carregada até duas vezes o valor previsto para sua carga. Caso ocorra ruptura antes deste valor, o projeto de estaqueamento deverá ser reavaliado. O ensaio poderá ser realizado com carregamento lento e rápido, conforme item 3.3.2 e 3.3.3 da NBR12.131 ou com carregamento lento até

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1,2 vezes a carga de trabalho e daí até o final do ensaio, com carregamento rápido, conforme proposição de Urbano R. Alonso.

o Prova de carga à tração O sistema de reação para provas de carga de estacas tracionadas, é composto por dois esquemas estruturais: o apoio em fogueiras ou apoio em estacas, principalmente se a estaca a ensaiar for inclinada. É importante lembrar que nas provas de carga à tração usa-se, geralmente uma só viga de apoio para o macaco hidráulico. Por esta razão é necessário escorar essa viga evitando o tombamento que poderá causar acidentes. As escoras utilizadas podem ser de madeira, ou uma estrutura de apoio em concreto, mesmo que a estaca a ensaiar não seja inclinada.

o Prova de carga à compressão

Atualmente, não só pela maior ordem de grandeza dos carregamentos das estacas como pelas facilidades que existem em se encontrar um grande número de empresas que executam tirantes, raras vezes se utilizam cargueiras formadas por caixões de areia, chapa de aço e perfis metálicos nas provas de carga. Para cargas de reação baixas da ordem de até 600 KN, pode-se usar apenas uma viga ancorada em dois tirantes de barra dywidag, mas neste caso é importante que essa viga seja ancorada lateralmente evitando o tombamento que poderá causar acidentes.

o Prova de carga transversal.

Analogamente às provas de carga à tração, os sistemas de

reação para as provas de carga transversais são bastante simples. Neste caso pode-se usar o solo como reação ou duas estacas com o macaco hidráulico reagindo contra elas.

Ensaio dinâmico ou prova de carga dinâmica O objetivo desse ensaio é determinar a capacidade de ruptura da interação estaca-solo, para carregamentos estáticos axiais. Ele diferencia das provas de carga estática pelo carregamento a ser aplicado dinamicamente, materializado através do impacto de um martelo, no topo da estaca ou bloco executado para este fim, caindo de altura pré-determinada. A medição é feita através da instalação de sensores no fuste da estaca, em uma seção situada a pelo menos duas vezes o diâmetro, abaixo do topo da mesma. Os sinais dos sensores são enviados por cabos ao equipamento PDA, que armazena e processa os sinais “on-line”. São utilizados dois pares de sensores sendo um transdutor de deformação especifica que gera uma tensão proporcional à deformação sofrida pelo material da estaca durante o golpe. O outro sensor é um acelerômetro, que

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gera uma tensão proporcional à aceleração das partículas da estaca. Cada par de sensores é fixado diametralmente oposto a fim de detectar e compensar os efeitos da excentricidade do golpe. Além da capacidade de ruptura do solo, outros dados podem ser obtidos pelo ensaio:

Tensões máximas de compressão e de tração no material da estaca

durante os golpes; Nível de flexão sofrido pela estaca durante o golpe; Informações sobre a integridade da estaca, com localização de

eventual dano e estimativa de sua intensidade; Energia efetivamente transferida para a estaca, permitindo estimar a

eficiência do sistema de cravação; Deslocamento máximo da estaca durante o golpe; Analise CAPWAP, possibilitando separar a parcela de resistência

devida a atrito lateral da resistência de ponta, e determinar a distribuição de atrito ao longo do fuste. Essa análise, geralmente feita posteriormente em escritório a partir dos dados armazenados pelo PDA.

Em estacas moldadas “in loco” recomenda-se fazer um preparo prévio, que consiste na execução de um bloco para receber os impactos. Os sensores devem ser instalados no fuste da estaca e não no bloco. Nesses casos é necessário cautela para que a estaca não entre em regime de cravação. A prova de carga dinâmica não substitui a estática, complementa-a – sistema de reação – Para se executar uma prova de carga estática, há necessidade de se montar um sistema de reação que permita aplicar a carga à estaca com suficiente segurança. Este sistema deve ser projetado em função do tipo de carga a aplicar (tração, compressão ou transversa) e ser suficientemente estável para o nível de carregamento a atingir no teste, seguindo-se, basicamente as prescrições da NBR 12131 em seus itens 2.1.4 a 2.1.8.