Estacas Moldadas in Loco

Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 1

Faculdade de Tecnologia de So PauloPrtica de Construo Civil PCC I Estacas Moldadas In Loco Lilian de Sousa Oliveira 031112-1 Michelle Cristine Santos 012114-2 Rubiane Cruvinel de Souza 031130-8Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 2

ndiceIntroduo Concluso Principais Tipos Brocas Trado Helicoidal Strauss Franki Estaca Raiz Estaces Estacas Barrete Hlice mega Bibliografia Agradecimentos ....................................................................... 04 ....................................................................... 06 ....................................................................... 07 ....................................................................... 12 ....................................................................... 15 ....................................................................... 18 ....................................................................... 25 ....................................................................... 35 ....................................................................... 41 ....................................................................... 52 ....................................................................... 58 ....................................................................... 67 ....................................................................... 72 ....................................................................... 73


Estacas moldadas in locoIntroduoA solidez de uma edificao depende, em primeiro lugar, de uma fundao bem dimensionada. Para isso, a engenharia j evoluiu a ponto de garantir que at as estruturas mais pesadas mantenham-se estveis e, claro, sem recalques considerveis, mesmo em solo ruins. A variedade de sistemas, equipamentos e principalmente processos executivos enorme, restando o desafio de identificar a maneira mais adequada de acordo com as peculiaridades da obra e do terreno. So muitas as possibilidades quando se fala em fundaes profundas aquelas cujo comprimento da estaca predomina sobre sua seo transversal, ou a camada de suporte est a uma profundidade maior que 2 m. Segundo explica a engenheira Gisleine Coelho de Campos, pesquisadora do Agrupamento de Fundaes da Diviso de Engenharia Civil do IPT, normalmente, a esses tipo de soluo esto associadas s estruturas de grandes cargas ou caractersticas de solo superficial ruim. No entanto, solos com baixa capacidade de suporte em pequena profundidade tambm podem obrigar a utilizao de fundaes profundas at mesmo para uma casa ou um sobrado. importante destacar essa falsa idia de que fundao profunda serve apenas para obras de grande porte. O que define o tipo de sistema conjunto: tipo de estrutura e caracterstica do solo. No caso das estacas moldadas in loco, as tecnologias disponveis vo desde simples estacas-brocas at as modernas estacas omega e a hlice contnua monitorada. O que diferencia grande parte dos mtodos de fundaes o processo executivo. Os estaces, por exemplo, como o prprio nome j indica, alm de possurem maior dimetro, so escavados usando lama bentontica, fluido que ajuda a estabilizar a parede da escavao. Seu uso se justifica em obras de maior carga e os equipamentos chegam a atingir 70 m de profundidade. A limitao, no entanto, est na necessidade de um amplo canteiro de obras, no s por causa das grandes mquinas de perfurao, mas tambm pela necessidade de um tanque de armazenamento de lama e rea para deposio do solo escavado. Quando a falta de espao um fator determinante, uma opo a estaca raiz, utilizada tanto em obras convencionais, como em reforos de fundaes. Tal flexibilidade possvel porque a ferramenta de escavao relativamente pequena, permitindo o trabalho de locais com p direito baixo. Alm disso, escava qualquer tipo de material, at mesmo concreto e rocha. Trata-se de um dos sistemas mais versteis, porque a perfuratriz no contida por materiais que normalmente so obstculos para outros tipos de equipamentos.Execuo de uma Estaca Raiz Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 4

1.

Desenvolvimento tecnolgico

O aprimoramento das mquinas de perfurao sempre esteve atrelado evoluo dos sistemas de fundao profunda. Nesse sentido, o desenvolvimento de equipamentos cada vez mais geis, eficazes e silenciosos foi decisivo para que se atingisse o atual estgio tecnolgico. Hoje, sem dvida, a bola da vez a hlice contnua monitorada. Trazida da Europa no final dos anos 80, nos ltimos anos esse sistema se firmou no mercado brasileiro, aps a importao de mquinas, principalmente italianas, construdas especialmente para execuo desse tipo de fundao, com torque variando de 90 kN/m a mais de 200 kN/m e com capacidade para executar estacas de 32 m. Indicada para obras de mdio porte, onde normalmente se incluem construes residenciais, comerciais e industriais, o principal atrativo da estaca hlice esta na produtividade. A velocidade de perfurao pode produzir de 200 a 400 m por dia, dependendo do dimetro da hlice, da profundidade e da resistncia do terreno. Isso porque aps a escavao do solo processo executado com pouca vibrao o trado helicoidal retirado na medida em que o concreto injetado, evitando desconfinamento do solo. Para monitorar a execuo, o sistema dispe de medidor digital instalado na cabine de operao do equipamento. Esse computador de bordo, embora no exclua os ensaios de verificao exigidos pela norma tcnica, permite acompanhar, por exemplo, o volume de concreto injetado, o torque e a velocidade de escavao, estabelecendo um controle da qualidade adicional Outra caracterstica da hlice contnua permitir a execuo em terrenos coesivos e arenosos, na presena ou no do lenol fretico, e atravessar camadas de solos resistentes com ndices de SPT acima de 50, dependendo do tipo de equipamento. Porm, segundo conta Gisleine Coelho de Campos, do IPT, o sistema deve ser utilizado com cautela em solos de baixa consistncia abaixo do nvel da gua, como argilas moles e areias fofas. Nessas situaes, o controle do operador torna-se ainda mais fundamental, porque se ele puxa o trado antes que o concreto tenha ocupado todo o espao, podem ocorrer desmoronamento parciais na parede da perfurao, e esses solos podem se misturar ao concreto. O resultado dessa mistura a perda total da capacidade de suporte da estaca. Mesmo assim, ainda de acordo com a pesquisadora, isso no motivo para condenar o sistema, sobretudo se a camada de solo de baixa resistncia for pequena. Tudo depende de um controle rgido. No h problemas, desde que se tenha um engenheiro em cima e um operador consciente da sua responsabilidade, alm de ensaios durante e aps a execuo das estacas. Porm, em casos de camadas muito extensas de solo mole, de 30, 40 m, por exemplo, realmente o melhor recorrer a outras opes de escavao. Ateno especial tambm deve ser dada para a trabalhabilidade do concreto, que no pode entupir bombas, muito menos perder suas caractersticas, mesmo aps percorrer uma longa distncia a longo do trado.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 5

2.

Controle da execuo

Embora ainda no tenha tido tempo de se firmar no mercado nacional, a estaca mega apontada por muitos especialistas como a ltima palavra em tecnologia para fundaes profundas. Desenvolvido na Blgica a partir de 1993, no Brasil, o sistema j foi empregado em obras como a estao Vila das Belezas, da Linha 5 do metr, em So Paulo, e a expanso da unidade da Bhler Thyssen, tambm na capital paulista, que utilizou o sistema devido ao pouco espao no canteiro de obras para armazenamento de terra escavada. No local, segundo informaes da Construtora PPR, responsvel pela obra, foram produzidas 71 estacas (1.397 m) executadas em sete dias corridos. O principio executivo semelhante ao da hlice contnua, o que diferencia o formato do trado. Em vez de ser expelido do furo, na estaca mega o material escavado pressionado contra a parede de perfurao pelo prprio trado. Em decorrncia dessa compactao do solo, possvel mobilizar mais resistncia lateral, permitindo reduzir a profundidade da estaca. Alm disso, sobretudo em terrenos que apresentam possibilidade de desmoronamentos, a mega apresenta um comportamento melhor que a hlice. O processo de concretagem tambm similar ao da hlice contnua, assim como a produtividade. Segundo a Fundesp, uma das empresas que disponibiliza essa tecnologia no Brasil, possvel executar estacas de at 28 m de profundidade, dependendo do equipamento, torque e dimetros a serem utilizados. Os dimetros de hlice e mega disponveis iniciam com 270 mm e vo de 320 mm a 620 mm, com incrementos no dimetro de 50 mm. Porm, os equipamentos devem possuir torque de 160 kN/m. Da mesma forma, o custo dos sois sistemas parecido. De acordo com Lydio Ricardo Fernandes, responsvel pela rea comercial da Franki, no entanto, em comparao global, o custo Estaca tipo mega da fundao mega um pouco menor que o da hlice. Primeiro porque as estacas so mais curtas em pelo menos um ou dois metros. Alm disso, h muita diminuio do sobreconsumo de concreto de 10%, devido compactao do terreno. Adicionalmente, no existem gastos com a retirada do solo escavado. 3. Concluso

De qualquer forma, a escolha do tipo de fundao adequada para uma determinada obra deve estar atrelada, em primeiro lugar, as informaes sobre a topografia do terreno, sondagens de reconhecimento do subsolo, indo, em alguns casos, alm do que exigido pelas normas tcnicas. Muitas vezes, na escolha da fundao so privilegiados critrios como custo e velocidade de execuo, e essa a causa de grande parte dos problemas futuros que uma fundao possa a vir representar. Da mesma forma, no basta fazer uma bela campanha de investigao, possuir um projeto perfeitamente adequado, com clculos coerentes e bem dimensionados, se na hora de executar h um operador sem treinamento. Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidadeFundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 6

Principais TiposBrocas : Estacas executadas sem molde por perfurao no terreno, com auxlio de um trado de pequeno dimetro. Execuo: A execuo manual, normalmente feita pelo prprio pessoal da obra. O trado possui quatro facas formando um recipiente acoplado a tubos de ao galvanizado. medida que prossegue a escavao, os tubos vo sendo emendados. A perfurao feita por rotao e compresso do tubo, seguindo-se da retirada da terra que se armazena dentro do trado. O furo posteriormente preenchido com concreto apiloado. Indicaes: Obras de pequenas dimenses que exigem baixa capacidade de carga (at 5 tf). Limitaes: Recomenda-se que sejam executadas somente acima do nvel do lenol fretico para evitar o estrangulamento do fuste. Alm disso, apresenta perigo de introduo de solo no concreto durante o enchimento. Trabalha apenas compresso.

Trado helicoidal: uma evoluo da broca. Execuo: Em vez da escavao manual, utilizado um trado mecnico. Assim possvel atingir profundidades maiores, porm, ainda acima do nvel da gua. Indicaes: Obras de pequeno porte.

Limitaes: Deve ser utilizada em solos com boa resistncia para garantir que a escavao permanea estvel durante a insero da armao e da concretagem.

Estacas Strauss: Fundao em concreto simples ou armado executada comrevestimento metlico recupervel. Abrangem a faixa de carga entre 200 e 400 kN, com dimetro variando entre 25 e 40 cm. Execuo: Abre-se um furo no terreno com um soquete para colocao do primeiro tubo (coroa). Aprofunda-se o furo com golpes de sonda de percusso. Conforme a descida do tubo, rosqueia-se o tubo seguinte at a escavao atingir a profundidade determinada. O concreto , ento, lanado no tubo e apiloa-se o material com o soquete formando uma base alargada na ponta da estaca. Para formar o fuste o concreto lanadoFundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 7

na tubulao e apiloado, enquanto que as camisas metlicas so retiradas com guincho manual. Aps a concretagem, colocam-se barras de ao de espera para ligao com blocos e baldrames na extremidade superior da estaca. Indicaes: Locais confinados, terrenos acidentados e interior de construes existentes com o p direito reduzido. Podem ser utilizadas tambm em locais com restries a vibraes. Limitaes: capacidade de carga menor que as estacas Franki e prmoldadas de concreto. Uma estaca do tipo Strauss com dimetro de 25 cm pode suportar at 20 t, de 32 cm at 30 t, e de 38 cm chega a suportar at 40 t. Possui limitao contra o nvel do lenol fretico. Tambm apresenta dificuldade para escavar solo mole de areia fofa por causa do estrangulamento do fuste.

Estacas Franki: Estaca de concreto armado que usa um tubo de revestimentocravado dinamicamente com a ponta fechada, por meio de bucha e recuperado ao ser executada a estaca. Abrangem a faixa de carga de 500 a 1.700 kN. Execuo: Crava-se no solo um tubo de ao cuja ponta obturada por uma bucha de concreto seco, areia e brita, estanque e fortemente comprimida contra a parede do tubo. Ao bater com o pilo na bucha, arrasta-se o tubo, impedindo a entrada de solo ou gua. Atingida a profundidade desejada, o tubo preso e a bucha expulsa por golpes de pilo e fortemente socada contra o terreno, formando uma base alargada. Coloca-se a armadura, inicia-se a concretagem, extraindo-se o tubo simultaneamente. Indicaes: Recomendadas quando a camada resistente localiza-se em camadas variadas. Tambm no caso de terrenos com pedregulhos ou pequenos mataces relativamente dispersos. A forma rugosa do fuste garante boa aderncia ao solo (resistncia por atrito). Limitaes: Seus maiores inconvenientes dizem respeito vibrao do solo durante a execuo. Demanda rea para o bate-estaca. H possibilidade de alteraes do concreto do fuste por deficincia do controle.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 8

Estaca Raiz: Estaca de pequeno dimetro cuja perfurao realizada por rotaoou rotopercusso em direo vertical ou inclinada. Dependendo do equipamento utilizado, as estacas podem ser executadas em ngulos diferentes da vertical (0 a 90). Execuo: A perfurao se processa com um tubo de revestimento e o material escavado eliminado continuamente por uma corrente fluida (gua, lama bentontica ou ar) que, introduzida atravs do tubo reflui pelo espao entre o tubo e o terreno. Na seqncia, coloca-se a armadura e concreta-se medida que o tubo de perfurao retirado. Indicaes: Locais com espaos restritos, solos com mataces, rocha ou concreto, reforos de fundaes, estabilizao de escostas; locais onde haja necessidade de ausncia de rudos, quando so expressivos os esforos horizontais transmitidos pela estrutura s estacas de fundao, quando h esforos de trao a solicitar o topo das estacas. Limitaes: Concebida para reforo de fundao passou a ser utilizada em fundaes de novas estruturas. Assim, as cargas adotadas foram aumentadas, ultrapassando 1.000 kN. Por isso, a NBR 6122 fixou a obrigatoriedade de realizar o nmero mais alto de provas de carga nesse tipo de estaca.

Estaca escavada mecanicamente com seo circular. Normalmente apresenta dimetro entre 0,6 m e 2,0 m. Execuo: Executada por escavao mecnica com equipamento rotativo utilizando lama bentontica, seguindo-se a colocao da armadura e concretagem com uso de tremonha. Indicaes: Quando h necessidade de suportar cargas elevadas. O comprimento das estacas bastante variado atingindo at 45. Permite inspeo do solo medida que se escava. Rpida execuo e pouca vibrao. Limitaes: Necessidade de um amplo canteiro de obras para equipamentos e tanques de armazenamento de lama e depsito de solo escavado. Nvel do lenol fretico muito alto ou lenol com artesianisto podem dificultar a execuo, principalmente quando em camadas de areia finas e fofas. Recuperao ou reforos so de difcil execuo.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 9

Estaco:

Estacas - barrete: Estaca escavada com seo retangular. Devido sua forma,possui rea lateral maior que uma estaca circular com a mesma rea de seo transversal, podendo, portanto, ser mais curta. Execuo: executada com escavao por meio de guindaste acoplado com clamshell, tambm utilizando lama bentontica. Indicaes: Quando h necessidade de suportar cargas elevadas. O comprimento das estacas bastante variado atingindo at 45. Permite inspeo do solo medida que se escava. Rpida execuo e pouca vibrao. Limitaes: Necessidade de um amplo canteiro de obras para equipamentos e tanques de armazenamento de lama e depsito de solo escavado. Nvel do lenol fretico muito alto ou lenol com artesianisto podem dificultar a execuo, principalmente quando em camadas de areia finas e fofas. Recuperao ou reforos so de difcil execuo.

Hlice contnua monitorada: Estaca executada por meio de trado contnuo einjeo de concreto pela haste central, operao que ocorre durante a retirada do trado espiral do furo. O concreto normalmente utilizado apresenta resistncia caracterstica de 20 MPa, bombevel (composto de areia e pedrisco com consumo de cimento de 350 a 450 kg/m), sendo facultativa a utilizao aditiva. O slump mantido entre 200 e 240 mm. Execuo: A perfurao consiste em fazer a hlice penetrar no terreno por meio de torque apropriado. A haste de perfurao composta por uma hlice espiral solidarizada a um tubo central. Alcanada a profundidade, o concreto bombeado por este tubo, preenchendo a cavidade deixada pela hlice, que extrada lentamente. Exige a colocao da armao aps a concretagem. Para controlar a presso de bombeamento do concreto, o sistema possui instrumento medidor digital que informa todos os dados de execuo da estaca. Indicaes: Obras que demandam rapidez, ausncia de barulho e de vibraes prejudiciais prdios da vizinhana. Podem ser executadas em terrenos coesivos e arenosos, na presena ou no de lenol fretico e atravessam camadas de solo resistente. Tambm oferece uma soluo tcnica e economicamente interessante em obras onde h um grande nmero de estacas sem variaes de dimetros, pela produtividade alcanada.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 10

Limitaes: Em funo do porte do equipamento, as reas de trabalho devem ser planadas e de fcil movimentao. Exige-se central de concreto nas proximidades do local de trabalho. necessrio um nmero mnimo de estacas compatveis com os custos de mobilizao dos equipamentos envolvidos. Os equipamentos disponveis permitem executar estacas de no mximo 32 m de profundidade e inclinao de at 1:4 (H:V).

Estaca tipo mega: Semelhante hlice contnua, mas permite o deslocamentolateral do terreno, sem o transporte de solo superfcie, resultando numa melhora do atrito lateral. Em geral, necessrio um torque mnimo de 160 kMm para uma rotao do trado de 8 a 10 rpm. Os dimetros disponveis da estaca mega iniciam com 270 mm, e depois de 320 mm a 620 mm, com incrementos no dimetro de 50 mm. Execuo: O trado cravado por rotao, por meio de uma mesa rotativa hidrulica, com deslocamento lateral do solo e sem o transporte do material escavado superfcie. Esse sistema permite o uso do pull-down, que auxilia no atravessamento ou penetrao de camadas resistentes. Alcanada a profundidade, o concreto bombeado alta presso pelo interior do eixo do trado que retirado do terreno girando-se no sentido da perfurao. A parte superior do trado construda de forma a empurrar de volta o solo que possa cair sobre o trado. A armadura pode ser introduzida antes ou depois da concretagem. O processo monitorado por sensores ligados a um computador, colocado na cabine do operador. Indicaes: Tenso de trabalho mdia no concreto de 6 Mpa, com uma menor relao carga x dimetro, com conseqente reduo no volume de concreto. Menor sobrecusto de concreto, ausncia de material escavado, maior agilidade na mudana de dimetro. No que se refere profundidade, possvel executar estacas de at 28 m de profundidade, dependendo do equipamento, torque e dimetro a serem utilizados. Limitaes: Apenas duas empresas oferecem o sistema no Brasil.


Brocas Apiloadas


Estacas Tipo Broca ApiloadasOs dois tipos de fundao recebem o mesmo tratamento na NBR 6122. Utilizados apenas para pequenas cargas, pelas limitaes que os processos envolvem, tm aplicao bastante reduzida. A perfurao pode ficar abaixo do nvel d'gua, desde que o furo possa ser esgotado antes do lanamento do concreto. No se recomenda este processo pela dificuldade de se obter bombas de pequeno dimetro para lama com vazo suficiente par esgotar, rapidamente, o furo e, caso seja alta a vazo da gua, o concreto lanado se deteriora, e a lama formada permanece no fundo do furo prejudicando a qualidade da estaca e sua capacidade de carga. Os dimetros variam entre 0,20 e 0,50 m no caso das estacas tipo broca dados pelo dimetro do trado concha utilizado e, nas apiloadas, pelo dimetro do soquete utilizado. Usualmente em estacas tipo broca no se utilizam cargas superiores a 10/12 tf e, em apiloadas, no existe uma padronizao. Por exemplo, uma estaca de dimetro 35 cm apresentou capacidade de carga de 85,5 tf. A profundidade varia de 6 a 8 m e no h como se garantir a verticalidade do furo pois normalmente a escavao manual.

O concreto e a concretagem destas estacas seguem as mesmas especificaes das estacas tipo Strauss e escavadas com trado espiral, embora nas estacas apiloadas ora se lance o concreto plstico at preencher a perfurao, ora se lance o concreto em camadas com apiloamento. Julga-se mais apropriado sem apiloamento porque elimina a possibilidade do contato do soquete com a parede da escavao e a conseqente contaminao do concreto.


Controle de QualidadeDurante a execuo de qualquer das estacas escavadas sem lama deve-se anotar em tabela prpria os seguintes dados: comprimento real de estaca abaixo de escavao; desvio de locao; caractersticas do equipamento de escavao; qualidade dos materiais empregados; consumo de materiais por estaca e comparao em cada trecho do consumo real em relao ao terico; controle de posicionamento de armadura durante a concretagem; anormalidades de execuo; e horrio de incio e trmino de cada etapa de concretagem. Alm do controle tecnolgico par verificao do trao do concreto utilizado, considerase muito importante a comparao entre volume terico previsto e o volume real utilizado na estaca. Este controle pode ser feito na betoneira atravs de nmero de massadas ou mesmo pelo controle de nmero de sacos de cimento que, com o trao, fornece o volume aplicado. Um volume real inferior ao terico indica problemas na estaca. Pode-se tambm, escavar em torno das estacas abaixo da cota de arrasamento e, quando for o caso, at o nvel de gua para verificao da integridade do fuste. A norma brasileira recomenda a execuo de uma prova de carga esttica a cada grupo de 100 estacas executadas ou, ainda, quando houver dvida sobre o comportamento da estaca. Por fim, realizado o estaqueamento, deve-se providenciar o "as built" em relao as cotas, a locao, desvios, desaprumos, etc.. Estes dados devem ser confrontados com as tolerncias fixadas em projeto, par estudo de eventuais modificaes necessrias.


Estacas Escavadas com Trado Helicoidal


ESTACAS ESCAVADAS COM TRADO HELICOIDALEste tipo de equipamento pode vir acoplado a caminhes ou montado sobre chassis metlico, o que lhe confere grande versatilidade , podendo executar desde estacas de pequenas profundidades com equipamento de torre de 6m at grandes profundidades, com equipamento de torre de 30 cm. O dimetro das perfuratrizes varia de 0,20 a 1,70 m, sendo que o equipamento restringe-se a escavaes com dimetros at 0,50 m pois a partir da possvel a execuo atravs de operrios descendo no poo. A vantagem destas soluo reside na grande mobilidade e produo do equipamento, na ausncia de vibrao, em permitir a amostragem do solo escavado, em atingir a profundidade desejada e determinada em projeto e em poder ser executada bem prxima s divisas. Porm, o emprego destas soluo restrito s perfuraes acoima do nvel do lenol fretico e solos com coeso. A versatilidade desta estaca alcanada pelos equipamentos disponveis o acoplado a um Munck sobre caminho para perfuraes de 0,20 a 0,50 m e at 6 m de profundidade., montado em chassis metlico sobre 3 rodas com movimentao manual, para perfuraes de ,25 a 0,50 cm e at 10 m de profundidade ou ainda, acoplado a caminho para dimetro at 1,70 m e profundidades de at 30 m.

Metodologia ExecutivaUma vez instalado e nivelado o equipamento, posiciona-se a ponta do trado sobre o piquete de locao e inicia-se a perfurao. Quando a haste totalmente helicoidal, a perfurao prossegue at a cota projetada e inicia-se a retirada da haste sem girar. Aproximadamente a cada 2m a haste girada no sentido contrrio ao da perfurao e, com o auxlio de uma p, o solo removido entre as lminas. Quando somente um trecho da haste helicoidal a operao repetida vrias antes de se atingir a cota prevista em projeto. Assim que a cota de projeto atingida e as caractersticas do solo em comparao com a sondagem mais prxima so conferidas, pode-se iniciar a concretagem da estaca. Antes do lanamento do concreto, o fundo da perfurao apiloado com soquete de concreto fabricado na prpria obra.


Aps o apiloamento o concreto lanado atravs de funil com comprimento igual a 5 vezes o seu dimetro interno at um dimetro acima da cota de arrasamento. Este excesso de concreto executado em todas as estacas amoldadas in loco. Concluda a concretagem pode-se utilizar vibrador de imerso nos 2 metros superiores. Finalizando, posiciona-se a armadura de ligao que simplesmente introduzida no concreto fresco, ficando 50 cm acima da cota de arrasamento. Esta armadura no tem funo estrutural. No caso de estacas armadas, aps o apiloamento do fundo, a armao posicionada no furo antes do lanamento do concreto. O concreto utilizado deve ter consumo mnimo de cimento de 300 kg/m, abatimento de 8 cm e fck de 15 Mpa. Em estacas armadas integralmente o abatimento mnimo de 12 cm e deve, eventualmente, eliminar a pedra 2.

Especificaes TcnicasA NBR6122 fixa como carga admissvel estrutural aquela obtida com o dimetro da perfurao, fck=15 MPa e coeficiente de minorao de 1,8. A carga de trabalho, porm, dever ser fixada aps anlise do perfil geotcnico. Usualmente os dimetros e cargas de trabalho utilizados so os indicados na tabela abaixo.Dimetro de Carga de Carga Admissvel Perfurao (cm) Trabalho (tf) Estrutural (tf) NBR 6122 25 20 25 30 30 36 35 40 49 40 50 64 45 60 81 50 80 100


Estacas Moldadas no Local Tipo Strauss


Estacas Moldadas no Local Tipo StraussIntroduo e VantagensAs estacas moldadas no local tipo strauss foram imaginadas, inicialmente, como alternativa as estacas pr-moldadas cravadas por percusso pelo desconforto causado pelo processo de cravao, quer quanto vibrao ou quanto ao rudo. Largamente utilizada na Europa e nos Estados Unidos, desde o principio desse sculo, entre ns sua utilizao acentua-se durante e aps a 2 Grande Guerra. O processo, bastante simples, porm eficaz, consiste na retirada de terra com sonda e a simultnea introduo de tubos metlicos rosqueveis entre si, at atingir a profundidade desejada, e posterior concentragem com apiloamento e retirada da tubulao. Por se tratar de um equipamento leve e econmico, constitui um tipo de estaca que rene algumas vantagens: Ausncia de trepidaes e vibraes em prdios vizinhos; Facilidade de locomoo dentro da obra; Possibilidade de execues da estaca com o comprimento projetado, permitindo cotas de arrasamento abaixo da superfcie do terreno; Possibilidade de verificar, durante a perfurao, a presena de corpos estranhos no solo, mataces, etc, permitindo a mudana de locao antes da concretagem. Possibilidade da constatao das diversas camadas e natureza do solo, pois a retirada de amostras permite a comparao com a sondagem percusso; Possibilidade de execuo de estacas prximas divisa, diminuindo assim a excentricidade nos blocos. Possibilidades de execuo em reas construdas com p-direito reduzido, diante da facilidade de adaptao do equipamento; Possibilidade de montar o equipamento em terrenos de pequenas dimenses; Possibilidade de executar estacas abaixo do lenol fretico.

Descrio Geral do EquipamentoComponentes Mecnicos: Guincho mecnico, capacidade mnima de 1, simples ou dupla, alavanca para acionamento, freio e cabo de ao;Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 19

Motor a exploso ou eltrico, acoplado ao guincho por meio de correias de borracha em V Chassi de madeira reforado para suportar o conjunto motor-guincho, movimentaes das mquinas, mudanas etc; Trip, torre ou cavalete metlico com carretilha de ao no topo; Guincho manual com engrenagem prpria de reduo de velocidade, para i levantamento dos tubos, quando do uso de guincho mecnico simples que ocorre na execuo de estacas leves. Tubulaes, Sonda ou Piteira e Soquete As tubulaes so tubos de ao de 2,50 metros de comprimento com roscas macho e fmea, bem ajustadas e apertadas, para permitir a continuidade da coluna dos tubos no terreno e tambm impedir a entrada de gua atravs das roscas. A sonda mecnica, tambm chamada de piteira, constitui-se basicamente de um tubo de 2,50 metros, com dimetro menor que os da tubulao. Na extremidade superior, em cerca de 1/3 do comprimento colocado lastro de chumbo, para aumentar peso. Acima, soldado o gancho gira ou girador para deixar o cabo de ao solto evitando dobras ou ns. Logo abaixo, o tubo aberto no sentido longitudinal em duas janelas para permitir a sada do material escavado. Na extremidade inferior localiza-se a vlvula mecnica, fixada atravs de dobradias que se abre quando o solo cortado pelas bordas afiadas da piteira e fecha com o peso prprio do solo escavado. O soquete metlico, cilndrico, macio com dimetro menor que o tubo e peso mnimo de 300 kg. A equipe necessria execuo de uma estaca composta pelo operador, um auxiliar para retirara o solo do interior da sonda e rosquear os tubos tambm chamado de p de sonda, e um ajudante na etapa de escavao. Para a concretagem, necessria uma equipe adicional em funo das caractersticas da estaca e do conteiro de obras.

Mtodo executivoPodemos dividir em duas fases distintas a execuo da estaca: primeiro, a perfurao e colocao total dos tubos no solo, e, segundo o lanamento do concreto previamente preparado no interior do tubo. 1. PERFURAO: Uma vez instalado o equipamento e a piteira ou soquete, posicionados em cima do piquete de locao, iniciam-se os trabalhos, soltando a piteira ou soquete que ir formar um pr-furo no terreno. Em seguida, coloca-se o primeiro tubo com extremidade inferior dentada, chamada de coroa, tendo j no seu interior a sonda mecnica. A seguir o operador vai manobrando a sonda para cima e para baixo, cortando o terreno com auxlio de gua lanada manualmente, dentro e fora da tubulao, e a seguir retirando a sonda e descarregando o material escavado pelas janelas longitudinais.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 20

Tendo a sonda avanada no solo aproximadamente o comprimento de um seguimento de tubo, inicia-se a manobra conjunta da onda com o tubo. Esta operao consiste no posicionamento de uma haste de ao pela janela da sonda e por furos de uma luva rosqueada no topo do tubo, com a movimentao do conjunto, para cima e para baixo, at que o primeiro tubo seja introduzido no solo. Em seguida, rosqueado outro tubo, repetindo-se a operao at que o segundo tubo seja introduzido no solo. Sucessivamente repete-se a operao at atingir a profundidade desejada, estando o furo completamente revestido. Durante a manobra conjunta, o operador corrige a verticalidade dos tubos e, ao mesmo tempo, coleta amostras do solo escavado para comparao com a sondagem prxima e definio do comprimento final da estaca. 2. CONCRETAGEM DA ESTACA: Concluda a perfurao, lanada gua no interior da tubulao para limpeza dos tubos. A gua e a lama so totalmente removidas pela sonda. O soquete lavado e posicionado acima do tubo. A seguir, o concreto, previamente preparado, lanado atravs do funil no interior dos tubos em quantidade suficiente para se Ter uma coluna de aproximadamente 1 m em seu interior. Sem sacar a tubulao, apiloa-se o concreto com o soquete, formando uma espcie de bulbo, pela expulso do concreto. Para execuo do fuste, o concreto lanado dentro do tubo medida que apiloado, o tubo vai sendo retirado com o suo do guincho. Recomenda-se sacar lentamente o tubo, e acompanhar a subida por marcas no cabo de ao Para garantia de continuidade do fuste, deve ser mantida dentro da tubulao, durante o apiloamento, uma coluna de concreto de 6 metros de altura, suficiente para ocupar o espao perfurado e eventual vazios de perfurao. Dessa forma, o soquete no tem possibilidade de entrar em contato com o solo da parede da perfurao e provocar solapamento e mistura de solo ao concreto. A concretagem prossegue at um dimetro acima da cota de arrasamento da estaca, sendo excesso cortado para o preparo da cabea da estaca. A ltima operao ser a colocao dos ferros de espera para armao aos blocos ou baldrames, que so simplesmente introduzidos no concreto fresco, deixando-os acima da cota de arrasamento o comprimento indicado em projeto. Este comprimento usualmente a altura do bloco de coroamento menos 10 cm. Estes ferros so apenas para amarrao da estaca ao bloco ou baldrames, sem constiturem armao devido a esforos de trao ou no axial, o procedimento descrito a seguir. importante o preparo da cabea das estacas que deve seguir as instrues abaixo:


Estacas ArmadasO projeto da armadura dever obedecer a critrios geomtricos e construtivos, de forma a viabilizar a estaca. Por esta razo no se arma estaca com uso de tubo de revestimento de dimetro inferior a 25 cm. Aps a formao do bulbo, a armao de projeto instalada e a concretagem prossegue como estacas no armadas, movimentando-se o soquete de dimetro menor que o da armao pelo seu interior. Usa-se, tambm, vibrar o concreto por golpes sucessivos do soquete no topo do tubo e completar o nvel do concreto. Recomenda-se sacar lentamente o tubo e acompanhar a subida por marcas na armao instalada.

ConcretoO concreto nas estacas comuns (no armadas) deve ter consumo mnimo de cimento de 300kg/m, consistncia plstica (abatimento mnimo = 8 cm) e fck = 15 Mpa (150kgf/cm). O concreto utilizado nas estacas armadas deve Ter consistncia francamente plstica (abatimento mnimo de 12 cm) e fck = 15Mpa (150kgf/cm). O trao dever eliminar a pedra 2, caso necessrio executivamente. Neste ponto cabe fazer observaes importantes, que so as principais desvantagens deste tipo de estaca: Quando a vazo de gua for tal que impea o esgotamento da gua no furo, com a sonda, a soluo em Strauss no recomendvel; Em argilas muito moles saturadas e em areias submersas, o risco de seccionamento do fuste pela entrada de solo muito grande, razo pela qual, nestes casos, esta soluo no indicada Controle rigoroso da concretagem da estaca indispensvel para que no ocorram falhas como. A maior parte das ocorrncias de danos nestas estacas se deve a deficincia de concretagem durante a retirada dos tubos.

Critrios Bsicos de ProjetoEnquanto na regio Sudeste do Brasil, notadamente em So Paulo, pratica corrente definir o dimetro da estaca pelo seu dimetro acabado, ou seja, assumindo-se que a estaca tenha seu dimetro aumentado pelo apiloamento do concreto, tal fato no ocorre em outras regies do pas, como, por exemplo, Minas Gerais, Gois e DF, onde o dimetro das estacas definido pelo dimetro dos tubos, da mesma forma que em estacas tipo Franki. Por outro lado, quando se observa as cargas usuais de trabalho usuais das estacas, v-se que h uma convergncia. A estaca de dimetro 32 cm, em SP executada com tubos de dimetro interno de 25 cm e utilizado para at 30 t. a estaca de 32 cm, em Braslia, executada com tubos de dimetro externo de 35 cm e utilizada para at 40t, o que corresponde estaca de 38 cmFundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 22

em SP, executada com tubo de dimetro externo de 32 cm, para a mesma carga de trabalho de 40t. Foge ao escopo deste trabalho uniformizar um padro, porm importante mostrar as diferenas regionais. So apresentadas a seguir duas tabelas (tab.01 e tab.02) extradas de catlogos de empresas executoras desses servios que se referem ao padro paulista e, ao final, apresenta-se uma tabela que procura abranger as diversas regies do pas, apenas como sugesto e para que se tenho uma referncia nica.Tab.01

Dime tro (cm) 25 32 38 45 55

Carga (tf) 20 25 a 30 35 a 40 55 a 65 70 a 80

Consu mo (l/m) 49 80 114 183 238

(2m/4 barras)

Armao 6 mm 10 mm 12,5 mm 16 mm 20 mm

a (c m) 18 22 25 31 35 )

b (cm 80 90 115 130 160

Tab.02

Dimetro da Estaca Acabada (cm) 25 32 38 45 55 62

Carga de Trabalho Compresso (tf) 20 30 40 a 50 60 a 70 80 a 100 100 a 120

Distncia mnima entre eixos (cm) 75 90 110 130 150 180

Distncia mnima do eixo parede vizinha (cm) 15 20 25 30 35 40

Quando as estacas esto submetidas a esforos no axiais e de trao, devem ser armadas para absorver tais esforos. Para garantia de uma boa concretagem, projeta-se armao longitudinal, de tal forma que a distncia entre barras no seja inferior a 10 cm e os estribos sejam helicoidais, sem gancho, com passo entre 20 e 30 cm.


O quadro abaixo mostra exemplos de armaduras usualmente empregadas: ESTACAS ARMADAS Caractersticas da armao Longitudinal Estribos helicoidais Unida ext. des (mm) (mm) (mm) 5 12,50 19 3a6 5a6 16 26 6 5a6 16 a 20 36 6 a 10

estaca acabada (cm) 32 38 48

interno do tubo (cm) 25 32 42

Julga-se adequado usar como referncia o dimetro nominal externo do tubo de revestimento que perfeitamente definido, ao contrrio dos dimetros acabados das tabelas anteriores, que dependem de fatores no controlveis e no repetitivos. Assim, a tabela abaixo procura uniformizar as especificaes, para que se tenha referncia nica, como tentativas de padronizar a utilizao destas estacas. externo revestimento (cm) 22 27 32 42 52 Carga de trabalho (tf) 15 / 20 23 / 30 32 / 40 55 / 65 80 / 90 Carga admissvel estrutural (tf) [NBR 6122] 20 30 40 70 107

Finalizando, reitera-se que as cargas aqui indicadas so as usualmente utilizadas. A carga de trabalho dever ser fixada aps a analise do perfil geotcnico. A NBR 6122 fixa como carga mxima admissvel estrutural quela obtida com o dimetro externo do tubo de revestimento, f = 15Mpa e coeficiente de minorao de 1,8. Recomenda ainda que seu dimetro seja limitado a 50 cm. Os usuais so os de 25 e 32 cm. O dimensionamento estrutural da estaca para carga de compresso na ruptura, admitindo-se que no haja flambagem e considerando-se que, mesmo estacas isoladas, so travadas nas duas direes por vigas que absorvem os momentos decorrentes de excentricidades. Admitindo-se que o dimetro para clculo seja o dimetro externo do revestimento, citado anteriormente, tem-se os valores de carga admissvel estrutural indicado na tabela quanto ao coeficiente de minorao de 1,8, indicado na NBR 6122 para estacas tipo Strauss, sugere-se que possa ser reduzido para 1,6, visto que a concretagem se d com o furo revestido, diferentemente do que ocorre com as estacas no revestidas (trado helicoidal, apiloadas e brocas) em que h maior risco de contaminao do concreto e observam o mesmo coeficiente de minorao. Por outro lado, 1,6 era o coeficiente de minorao indicado para estacas tipo Strauss na norma anterior.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 24

Estacas Franki


Estacas FrankiIntroduoA estaca tipo Franki foi introduzida como fundao h mais de 85 anos por Edgard Frankignoul na Blgica. Ele desenvolveu a idia de cravar um tubo no terreno pelo impacto de golpes do pilo de queda livre numa bucha (tampo) de concreto seco ou seixo rolado compactado, colocado dentro da extremidade inferior do tubo. Sua idia teve sucesso e esse mtodo de execuo espalhou-se pelo mundo, mostrando eficincia e produzindo uma estaca de elevada carga de trabalho. Frankignoul constituiu uma empresa para explorar as patentes, registradas entre 1909 e 1925. Este tipo de estaca foi entregue pela primeira vez no Brasil em 1935, na casa Publicadora Baptista no Rio de Janeiro. Em So Paulo, 1936, foram executadas as estacas do portal de entrada do tnel 9 de Julho. A partir de 1960, aps ter expirado a licena da patente, o mtodo Franki entrou para o domnio pblico. A execuo de uma estaca tipo Franki para ser bem sucedida depende da observncia ao mtodo executivo, do uso de equipamentos adequados e de mo de obra especializada e experiente. Por esta razo o contedo deste pargrafo dedica-se descrio do mtodo de execuo, dos equipamentos envolvidos na execuo e da mo de obra especializada que opera os equipamentos e executa a estaca. O pargrafo aborda tambm mtodos alternativos de execuo, principalmente no que diz respeito cravao com tubo aberto comumente chamado de cravao contrao. Tambm so apresentados os problemas executivos causados por certos tipos de solos que podem afetar a qualidade da estaca, assim como as tcnicas utilizadas na soluo desses problemas. Por fim discute-se o emprego da estaca tipo Franki e os fatores que influem na sua escolha como fundao.

VantagensAs principais caractersticas do processo so: Versatilidade: O processo permite vrias opes: Vrias combinaes para o tipo do fuste das escadas; As estacas podem ser executadas com inclinaes de at 25, sendo a inclinao mxima fixada em funo do tipo da mquina e do comprimento a ser atingido; Um grande nmero de equipamento permite atender rapidamente s solicitaes do cliente; Os materiais utilizados so simples e universais: pedra britada ou seixo rolado, areia, cimento ou barra de ao facilmente encontrado nos locais prximo s obras.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 26

Economia O problema de fundaes solucionado com opes mais econmicas, tais como: Para as fundaes so utilizados diversos dimetros, resultando da um coeficiente de utilizao (relao entre a carga efetiva e a carga admissvel) muito elevada; A estaca executada com o comprimento estritamente necessrio. A concretagem do fuste interrompida no momento em que alcana a cota de arrasamento. Assim sendo no h problemas de cortes ou emendas do fuste da estaca; Devido base alargada a estaca requer um comprimento menos que as estacas que no possuem a base alargada; A armadura utilizada bem reduzida e s utilizada a estritamente utilizada para o trabalho estrutural da estaca. Segurana As estacas oferecem um elevado coeficiente de segurana em decorrncia das seguintes particularidades: Utilizam o mximo a capacidade de carga do terreno melhorada pelo processo executivo; A taxa de trabalho no concreto baixa e sensivelmente inferior que permite sua dosagem e sua execuo; Durante a cavao a estaca no pode quebrar como pode acontecer com as estacas pr-moldadas de concreto. O esforo durante a cravao resistido pelo tubo Franki; A sua base alargada trabalha como uma sapata assente em profundidade e em solo fortemente compactado.


A execuo da estaca:1. O mtodo Franki: A estaca tipo Franki, como chamada entre ns, uma estaca de concreto armado moldada no solo, que usa um tubo de revestimento cravado dinamicamente com ponta fechada por meio de bucha e recuperado ao ser concretado a estaca. As fases de execuo da estaca tipo Franki cuja seqncia executiva ser descrita a seguir, esta detalhada na figura abaixo:

A execuo da estaca iniciada pelo posicionamento do tubo de revestimento e formao da bucha. Aps apoiar o tubo sobre o terreno, lana-se quantidades de brita e areia em seu interior para ser compactada pelo impacto de golpes do pilo e expandir lateralmente aderindo fortemente ao tubo. A seguir o tubo cravado no terreno pelo impacto de repetidos golpes do pilo na bucha. A profundidade final de cravao definida, pela verificao da nega do tubo nos ltimos metros de cravao. Terminada a cravao, o tubo preso torre do bate estaca por meio de cabos de ao, para expulsar a bucha e iniciar a execuo da base alargada. O alargamento da base obtido apiloando-se fortemente pequenas e sucessivas quantidades de concreto quase seco (slump zero). Terminada a base alargada, coloca-se a armao, ajustando-a para incorpor-la na base e ao mesmo tempo instalar o cabo de controle da armao de uma de suas barras. A seguir inicia-se a concretagem do fuste lanando-se sucessivas camadas de pequena altura de concreto e recuperando o tubo com apiloamento das camadas. Durante a concretagem do fuste controla-se a altura de concreto dentro do tubo pela marca do caboFundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 28

do pilo e a integridade da armao e do fuste pelo cabo de controle da amarrao. A concretagem do fuste terminada cerca de 30 cm acima da cota de arrasamento. 2. Cuidados de execuo: Durante a execuo de uma estaca deve-se considerar certos cuidados executivos para obteno da boa qualidade de execuo. A altura da bucha a adotar influi no resultado da cravao. Buchas excessivas aumenta a eficincia da cravao fazendo o tubo penetrar alm do necessrio e buchas reduzidas tem efeito contrrio. Dessa forma, na obteno de um grfico de cravao ou no momento da nega, a altura da bucha deve ficar entre 1,5 e 2,0 vezes o dimetro do tubo, para no influir no resultado. A execuo da primeira estaca de uma obra normalmente feita de maneira padronizada, a fim de se obter um grfico de cravao da estaca. Assim, a cravao do tubo feita com altura constante de 6 m, sendo anotados os nmeros de golpes necessrios para penetrao de cada 50 cm do tubo. Durante a cravao do tubo at a medio da nega, a altura da bucha ser mantida entre 1,5 e 2,0 vezes o dimetro do tubo. Quando numa obra houver possibilidade de variao de profundidade de estacas, o nmero de grficos deve ser aumentado com intuito de ajustar os comprimentos. As negas do tubo no final da cravao so medidas para alturas de queda do pilo de 1 m (10 golpes) e 5 m (1golpe), e devem ficar entre 5 mm e 20 mm. Tambm na execuo da primeira estaca, a base alargada feita de maneira padronizada, com o pilo caindo de uma altura de queda de 6 m, anotando-se o nmero de golpes necessrios para compactar de cada caamba lanada. Este controle pode ser estendido a outras estacas da obra quando houver necessidade de ajustar o comprimento e o volume de base da estaca. As bases alongadas das estacas devero ter volumes de concreto mnimo, compactados com energia padronizada que esto indicados na tabela abaixo: do tubo (cm) 30 35 40 52 60 Vol. Base mnimo (dm) 90 90 180 300 450 Energia / 90*dm (MNm) 1,5 1,5 1,5 3,0 3,0 Energia / 150*dm (MNm) 2,5 2,5 2,5 5,0 5,0

A ancoragem da armao na base alargada executada compactando-se em volume adicional de concreto (40 a 120 dm, dependendo do dimetro do tubo), na armao recm colocada na base alargada. O p da armao deve ser feito com ao CA 25, porque este tipo de ao se adapta sem romper ao ser envolvido pelo concreto adicional compactado na execuo da ancoragem. A altura de segurana de concreto dentro do tubo a garantia contra invaso de gua e/ou solo, devendo ser estabelecida durante a concretagem do fuste.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 29

3. Equipamentos de execuo de estacas: O bate estaca tpico esta ilustrado na figura abaixo.

Os elementos principais de um bate estaca so a torre, o motor, o guincho e o mecanismo de movimentao. O potencial de execuo de um bate estaca definido pela caractersticas desses elementos (altura da torre, potncia do motor, capacidade de guinchos e agilidade do mecanismo de movimentao). Os bate-estacas disponveis no mercado brasileiro podem ser classificados em trs tipos bsicos, indicados na tabela abaixo: Categoria / Caracterstica Torre (metro) Guincho (kN) Tubos (cm) Prof. da Estaca (m) Tipo 1 13,5 70 a 100 30 a 52 15 a 18 Tipo 2 20 120 a 150 30 a 60 20 a 25 Tipo 3 30 180 30 a 60 30

Os tubos e piles devem apresentar as caractersticas da tabela abaixo:Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 30

(cm)

do

tubo

30 1,40 10 18

35 1,75 15 22

40 2,25 20 25

52 3,65 28 31

60 4,50 35 38

Peso tubo (kN/m) Pilo (kN) pilo (cm)

Os pesos dos piles indicados na tabela acima so os mnimos, mas recomenda-se o uso de piles mais pesados para aumentar a eficincia da execuo da estaca, principalmente na cravao do tubo. Alm desses equipamentos a execuo de estacas com tubo aberto requer o emprego de ferramentas especiais que so a piteira (vasilha coletora), trpano e capacete de bater. O bate-estaca pode estar equipado com uma perfuratriz acoplada na torre destinado execuo no pr-furo. O pr-furo tambm pode ser executado com perfuratriz independente, instalada sobre o caminho. 4. Mo de obra especializada: A equipe de operao de um bate-estaca composta por um chefe de mquina, 1 ou 2 maquinista, 1 ou 2 piloneiros e ajudantes. O chefe de mquina o encarregado de supervisionar a equipe de mo de obra, a montagem do bate-estaca, manobras, seqncia de execuo, execuo da estaca e relacionamento com a fiscalizao e o proprietrio. Essas funes no devem ser acumuladas com a funes de maquinistas e/ou piloneiro. O maquinista o operador do bate estaca, e lidando com motor, guincho e participando da montagem, manobras e execuo da estaca. O piloneiro trabalha na torre do bate estaca, acompanhando a cravao e concretagem junto ao topo do tubo, verificando a altura de bucha, a altura de segurana e operando a caamba de concreto. A boa qualidade de execuo de uma estaca depende do equipamento utilizado, da observncia ao mtodo executivo e principalmente da experincia da mo de obra especializada.

Problemas executivos:Dois tipos principais de acidentes podem danificar as estacas tipo Franki, durante sua execuo. O primeiro o estrangulamento do fuste na concretagem atravs de solos muito moles e o dono causado devido ruptura do fuste durante o apiloamento do concreto, acusado pelo repentino encurtamento da armao. O segundo a ruptura porFundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 31

trao do concreto ainda sem cura ou a perda de contato da base com solo de apoio devido ao lacramento de estaca j cravada, causada pela cravao de estacas vizinhas. 1. Concretagem em solos moles: O tipo de subsolo associado ao problema de estrangulamento do fuste geralmente constitudo por espessas camadas submersas de turfa, argila orgnica e areias fofas. O estrangulamento ocorre devido invaso de gua e/ou lama dentro do tubo, rompendo a altura de segurana de concreto. O encurtamento da armao causada por insuficincia de seco de ao. Esses acidentes podem ser evitados, reforando-se o solo mole pela cravao previa do tubo e sua retirada, preenchendo-se o furo como a mistura de brita e areia. Quando o dano no fuste for provocado pelo encurtamento da armao deve-se refor-la ou pelo aumento do dimetro das barras ou pelo aumento do nmero de barras da armao. Acidentes graves de concretagem podem exigir a substituio da estaca, seja atravs de recravao do tubo sobre a estaca recm acidentada ou pela cravao de uma nova estaca. 2. Levantamento de estacas: As estacas tipo Franki, recm concretadas ou no, podem ser danificadas pela cravao de estacas prximas, o dano causado pelo empolamento do solo circundante que se desloca lateral e verticalmente durante a cravao do tubo, ocasionando esforos de compresso e trao em estacas j concretadas. A extenso do dano depende do espaamento entre estacas, da idade do concreto e do comprimento da estaca. A estaca danificada poder ter sua capacidade de carga prejudicada ou at perdida devido a uma ruptura do fuste ou pela perda de contato da base com o solo de apoio. Quando for iniciada a cravao de estacas de um projeto, o risco de levantamento deve ser avaliado com base nas sondagens de reconhecimento e na experincia de obras prximas. A partir dessa anlise, deve-se estabelecer um levantamento-limite a ser tolerado, que no poder ser ultrapassado pelos levantamentos medidos. A experincia acumulada atravs da cravao de estacas indica que os danos nas estacas se agravam quando os levantamentos so maiores que 25 mm. A execuo das estacas deve seguir uma seqncia que evite estacas presas (estaca a executar entre duas estacas j cravadas). Durante a execuo das estacas, deve-se medir os levantamentos. Se os levantamentos medidos ultrapassarem o limite estabelecido, a seqncia de execuo deve ser modificada para aumentar o espaamento entre estacas executveis, adotando-se uma seqncia salteada. As demais estacas do grupo s devero ser executadas aps 72 horas da cura do concreto. Se os levantamentos persistirem, ultrapassando o limite estabelecido, as estacas da seqncia de execuo devem ser executadas com o tubo aberto.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 32

Podem ocorrer casos graves de levantamento, que exijam o emprego de execuo com o tubo aberto para todas as estacas do projeto.

O emprego da estaca tipo Franki 1.Materiais:

O concreto usado na execuo da estaca tipo Franki de baixo fator gua-cimento, resultando num concreto de slump zero, que permitir o apiloamento previsto no mtodo executivo. O concreto usado na base praticamente seco, permitindo forte apiloamento exigido para alargamento da base. Em resumo, o concreto utilizado na execuo das estacas tem caractersticas na tabela a seguir: Base alargada 0,25 1 saco 90 -140 Fuste apiloado 0,45 1 saco 90 80 60

Fator a/c Cimento saco 50 kg Areia dm Brita 1dm Brita 2dm

A armao da estaca, constituda por barras longitudinais e estribos, deve Ter dimenses compatveis com o dimetro do tubo e do pilo. O ao da armao pode ser CA 25 ou CA 50A. Quando for feita com ao CA 50A, o fundo da armao ser de ao CA 25. 2. Condies para emprego: Desde sua introduo a estaca tipo Franki tem mostrado capacidade para desenvolver elevada carga de trabalho associada a recalques pequenos. Para tanto, necessrio que a viabilidade de seu emprego seja avaliada, problemas executivos sejam previstos e providncias para contorn-los sejam tomados. Processo de avaliao do emprego de uma estaca tipo Franki baseia-se nos seguintes elementos: Dados de projetos que informem sobre topografia do terreno, tipo e porte da construo e escavao. Sondagem de reconhecimento do subsolo. Visita ao local para conhecimento de condies de acesso e estado das construes vizinhas A analise desses elementos vai orientar na escolha do tipo de bate-estaca, na sua adequao s condies do local, nos recursos executivos, que devem estas disponveis para execuo da estaca. Os elementos disponveis devem permitir tambm a previso de problemas executivos que devem ser levados em considerao para adotar providncias de projeto que ajudem a contorn-los. A execuo de estacas tipo Franki, quando bem aplicada, guardando observncia aos mtodos e seus recursos, praticamente no sofrem restries de emprego diante dasFundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 33

caractersticas do subsolo, salvo casos particulares como aqueles constitudos por espessas camadas de solo muito mole. importante salientar algumas caractersticas que fazem parte do mtodo de execuo e que diferenciam dos outros tipos de estacas, contribuindo para a elevada carga de trabalho da estaca. Estas caractersticas podem ser assim resumidas: A escavao com ponta fechada isola o tubo de revestimento da gua do subsolo, o que no acontece com outros tipos de estacas executados com a ponta aberta. A base alargada d maior resistncia de ponta que todos os outros tipos de estacas. O apiloamento da base compacta solos arenosos e aumenta seu dimetro em todas as direes aumentando a resistncia de ponta da estaca. Nos solos argilosos o apiloamento pelo concreto seco da mesma consolidando e reforando seu entorno. O apiloamento do concreto contra o solo para formar o fuste da estaca compacta ao solo e aumenta o atrito lateral. O comprimento da estaca pode ser facilmente ajustado durante a cravao.


Estaca - Raiz


Estaca-RaizIntroduoAs estacas raiz (paliradice, root pile) so estacas escavadas com injeo segundo NBR 6122/96, de pequeno dimetro concretadas in situ e esto sendo utilizadas nos ltimos anos de maneira sempre mais freqente. As estacas raiz se constituem de fato hoje num dos procedimentos mais difundidos no campo das obras de reforo de fundaes, consolidao de taludes e de fundaes normais ou de tipo especial, em presena tambm e sobretudo de terrenos particularmente difceis, por exemplo, com presena de mataces e rocha. As principais caractersticas tpicas de estaca (alta capacidade de carga com recalques muito reduzidos possibilidades de execuo em reas restritas e alturas limitadas com perturbao mnima do ambiente circunstante,em qualquer tipo de terreno e em direes especiais,com utilizao quer a compresso, quer a trao permitem de fato resolver com sucesso a maior parte dos problemas ligados com reforo de fundaes e consolidao de terrenos. A concepo e o aperfeioamento dos primeiros modelos de pali Radice realizados pela Fondedile SpA Npoles Itlia remontam mais de 46 anos quando seu inventor, o Eng . F. Lizzi, diretor tcnico daquela empresa requereu as primeiras patentes em 1952.

DefinioCom dimetro de 10cm a 40cm, perfurada com broca, revestida com tubo metlico inteiramente armado ao longo de todo o seu comprimento e tem argamassa (areia e cimento) injetada sob presso a ar comprimido. Dessa forma, consegue o efeito de fora a estaca contra o terreno, intensificando o atrito lateral.

AplicaesDentre as inmeras aplicaes, podemos citar: Reforo de fundaes. Fundaes de difcil execuo pelos mtodos tradicionais quer pela ocorrncia de mataces no subsolo, quer pela exigidade de espao em superfcie e pdireito. Reforo de cais de atracao. Fundao de bases de equipamentos em unidades industriais em operao. Fundaes de pontes. Paredes de conteno para proteo de escavaes nas imediatas vizinhanas de construes existentes (estacas juntapostas). Conteno de taludes. Proteo para escavao de galerias de metrs em centros habitados. Fundaes de mquinas sujeitas a vibraoFundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 36

Ancoragem de muros de arrimo e paredes diafragma. Tirante-raiz.

Mtodo Executivo

A Estaca "Raiz" executada por processo mecnico mediante o uso de rotao ou roto percusso com circulao de gua, lama bentontica ou ar comprimido e pode atravessar, terrenos de qualquer natureza, inclusive alvenaria, concreto armado, rochas ou mataces, na direo vertical ou inclinada. 1. Locao das estacas:

Para incio dos servios os pontos onde sero executadas as estacas devem ser previamente locados, em conformidade com os projetos, e avaliados para posterior posicionamento da perfuratriz. 2. Caractersticas das estacas:

Os posicionamentos, dimenses e comprimentos das estacas devero ser executados, rigorosamente, conforme indicaes constantes em desenhos de projeto. Eventuais alteraes nas profundidades previamente estabelecidas em projeto devero ser comunicadas previamente pelo Projetista e somente com sua comunicao podero ser efetuadas, assim, garantindo perfeita adequao das caractersticas locais do subsolo.


3.

Consumo estimado de materiais:

Trao: 1,00 saco de cimento de 50 kgf : 70 litros de areia : 25 litros de gua Consumo: cimento 600 kg/m3 Resistncia: fck 22 MpaCARGA (tf)10 20 25 35 50 70 100 130 200

DIMETRO (mm)100 120 150 160 200 250 310 400 500

CIMENTO (sc/m)0,17 0,30 0,30 0,47 0,75 1,13 1,89 -

AREIA (l/m)13 23 23 35 55 85 141 -

AO (kg/m)5,00 5,00 5,50 7,50 11,50 17,50 21,00 -

4.

Requisitos relativos escavao:

A escavao ser executada com perfuratriz rotativa hidrulica ou roto percussiva, com a utilizao, quando necessrio, de tubo de revestimento metlico de dimetro ligeiramente inferior ao dimetro final da perfurao. Normalmente, a coroa de perfurao acoplada na extremidade inferior do tubo de revestimento, ou de haste de perfurao.

5.

Requisitos relativos escavao:

A escavao ser executada com perfuratriz rotativa hidrulica ou roto percussiva, com a utilizao, quando necessrio, de tubo de revestimento metlico de dimetro ligeiramente inferior ao dimetro final da perfurao. Normalmente, a coroa de perfurao acoplada na extremidade inferior do tubo de revestimento, ou de haste de perfurao. Em alguns solos pode-se encontrar pontos com rocha, havendo a necessidade de penetra-la. Ao atingir a rocha esta perfurao feita normalmente utilizando martelo de fundo a roto-percusso at a cota de projeto. Os resduos da escavao sero transportados boca do furo pela gua de circulao que injetada sob presso controlada, de cima para baixo no interior do tubo de revestimento. O retorno de gua juntamente com o resduo da escavao dar-se- entre o revestimento e a parede do furo, a qual dever ser coletada em um recipiente de decantao especialmente preparado para evitar o espalhamento da lama no local de perfurao. permitida a reutilizao da gua de circulao proveniente do decantador durante a perfurao. Entretanto, aps atingir a profundidade do projeto, a limpeza final do furo dever ser executada com o emprego de gua limpa. A limpeza final do furo dar-se- por concluda quando a gua de circulao retornar superfcie, limpa ou com pouca turbidez. Durante a fase final de limpeza do furo, a haste de perfurao dever permanecer paralisada.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 38

A verticalidade do furo dever ser rigorosamente mantida durante todo o processo de escavao. Para tanto necessrio manter-se rigidamente fixado o equipamento de perfurao no local assim como utilizar somente tubos de revestimento e hastes perfeitamente retos e com roscas de unio ou luvas em perfeito estado. 6. Colocao da armadura:

Concluda a limpeza do final do furo, dever ser colocada a armadura completa pr-montada, curvando-se a mesma para introduo no interior do tubo de revestimento e/ou em segmentos sucessivos com transpasse de 1,00 metro tambm pr-montados, at apoi-la no fundo do furo. 7. Operaes de lanamento de argamassa:

Em princpio, os misturadores de argamassa devero permitir a medio dos componentes slidos em peso e dos componentes lquidos em peso e volume. No entanto, desde que seja misturado a cada vez nmero inteiro de sacos de cimento e sejam levados em considerao o inchamento e a umidade da areia, esta poder ser medida em volume, a critrio do Projetista. A operao de lanamento da argamassa dever ser precedida pela colocao da armadura no interior do tubo de revestimento da escavao. As armaduras devero ser pr-montadas, em segmentos (gaiolas) e/ou inteiras, constitudas por barras retas circundadas por estribos. Na figura 01 pode-se notar, como exemplo de armadura em corte transversal, em uma Estaca Raiz 250 mm.

A ligao entre os diversos segmentos de armadura ser obtida por simples sobreposio de 1,00 metro (amarrao feita com arame recozido). Concluda a limpeza do furo e a colocao da armadura necessria ao longo da Estaca, dever ser introduzido um tubo de ao galvanizado, ou PVC rgido, at apoi-lo no fundo do furo, atravs do qual ser lanada a argamassa da estaca, sendo bombeada pelo mtodo ascensional (de baixo para cima) aplicando-se regularmente uma presso rigorosamente controlada e varivel em funo da natureza do terreno.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 39

O lanamento da argamassa dever ser contnuo de forma a impedir a entrada de ar atravs do tubo com conseqente formao de descontinuidade (bolha de ar) no concreto da estaca e at observar-se o incio de o seu vertimento pela boca do revestimento e fora do furo, a qual poder estar contaminada com partculas de lama, de slidos ou diluda pela gua. Essa operao de purga de argamassa, contaminada pela boca do furo dever ter prosseguimento at ser constatada a subida de argamassa com caractersticas similares (aspecto, textura, viscosidade, colorao, etc) argamassa especificada. Idealmente, ao ser completada a concretagem do furo, a argamassa dever preencher no s o interior do tubo de revestimento como o espao entre o revestimento e a parede do furo. A presso de ar a ser aplicada quando do lanamento da argamassa depender da profundidade do furo, consistncia do solo, maior ou menor obstruo lateral, etc, devendo ser fixada no campo durante a execuo das primeiras estacas. Em princpio prev-se que essa presso no seja superior a 4,00 kgf/cm. Durante a execuo dos primeiros golpes de ar comprimido deve-se observar a sada de gua ou argamassa contaminada proveniente da expulso de material de preenchimento existente entre o revestimento e a parede do furo. Toda a operao de concretagem do furo dever ser executada em prazo tal que no exceda aquele previsto para incio da pega da argamassa. Durante a execuo das estacas-raiz sero anotados em boletins de campo todas as informaes pertinentes a ela e aps o trmino de execuo de todas as estacas ser emitido um relatrio tcnico onde sero anotadas todas as informaes pertinentes.

Principais Vantagens TcnicasO processo de perfurao, no provocando vibraes, nem qualquer tipo de descompresso do terreno em conjunto com o reduzido tamanho do equipamento, torna esse tipo de estaca particularmente indicado em casos especiais como descritas no item aplicaes. A existncia de modernos equipamentos que permitem a execuo de estacas raiz com altas mdias de produtividade e o uso de cargas de trabalho de at 1500 KN (150tf), aumentaram muito a competitividade da estaca raiz em obras normais. Alm disso, esta estaca possui a vantagem de resistir a cargas de trao muito elevadas, sendo ideal para as fundaes de vrias obras especiais, desde torres de linha de transmisso at plataformas de petrleo. Atualmente podemos afirmar que em vrios casos da prtica corrente da engenharia de fundaes, esse tipo de estaca constitui a melhor opo tcnico-comercial.


Estaca Escavada de Grande Dimetro (Estaces)


Estaca Escavada de Grande Dimetro (Estaces)IntroduoNa ocorrncia de cargas elevadas, em obras de vulto tal que justifique a mobilizao do equipamento, o tipo de estaqueamento correntemente mais adequado o de estacas de grande dimetro moldadas in loco, com perfurao mecnica a rotao, com eventual emprego de lamas bentonticas. O emprego desse tipo de estacas tem se difundido largamente pela facilidade e rapidez de execuo e pela adaptabilidade a diversos tipos de terreno, bem com o seu imediato conhecimento visual recolhendo material. As estacas de grande dimetro executadas junto a construes existentes, devido a total ausncia de vibrao, podendo atingir profundidades de at 70 metros. Convm ainda lembrar que as estacas escavadas de grande dimetro podem ser executadas em presena de lmina d`gua, o que ocorre em obras martimas e em construo de pontes. Nesse caso, a escavao mecnica e a concretagem submersa so precedidas da cravao de camisa metlica por intermdio, em geral, de martelo vibratrio. Os equipamentos, quando necessrio, sero montados em plataforma flutuante (barcaas de convs chato). As camisas metlicas podero ser perdidas ou recuperadas. Em geral costuma-se aplicar aos estaces cargas de trabalho que induzem no concreto do fuste solicitaes compresso simples da ordem de 3,5 a 5,0 Mpa. Naturalmente, a capacidade de carga de uma estaca , sobretudo funo das caractersticas do terreno, pelo que se torna indispensvel um estudo geotcnico preciso e correto para se definir, caso por caso, capacidade de carga mxima permissvel.

DefinioEntende-se geralmente, como estacas escavadas de grande dimetro", aquelas com dimetro igual ou superior a 600 milmetros, atingindo, em alguns casos, at o dimetro de 3 metros. Definio e Recomendaes da Norma NBR 6122/96 A norma NBR 6122/96 define estaca escavada como o tipo de fundao profunda executada por escavao mecnica, com uso ou no de lama bentontica ou uso de revestimento total ou parcial, e posterior concretagem. A carga admissvel de uma estaca escavada com a ponta apoiada no solo deve atender simultaneamente as seguintes condies: a) a resistncia de atrito lateral do fuste no pode ser inferior a 80% da carga de trabalho da estaca. b) a resistncia total no pode ser inferior a duas vezes a carga de trabalho da estaca.


Quando a estaca tiver a sua ponta embutida em rocha e, que se possa garantir o contato entre o concreto e a rocha, toda carga pode ser absorvida pela resistncia de ponta, valendo neste caso um coeficiente de segurana no inferior a trs. Para o clculo estrutural devemos ter a resistncia caracterstica do concreto fck 20 Mpa adotando-se um fator de reduo de resistncia c = 1,9. Para as estacas submetidas apenas a compresso, se a tenso mdia de compresso for c 5 Mpa a estaca s precisa ser armada no trecho superior com uma armadura mnima de As = 0,5% da rea de concreto.

Aplicaes Construes pesadas. Estruturas com cargas concentradas muito elevadas.

Mtodo Executivo 1.Estaca escavada em solo


1.

Uso da lama bentontica

A lama bentontica uma mistura de bentonita com gua pura, em misturador de alta turbulncia, com a concentrao varivel em funo da viscosidade e da densidade que se pretende obter.

Parmetros para a lama bentontica Parmetro Densidade e Viscosidad PH Cake Teor g/cm3 Valores 1,025g/cm3 30s a 90s 7 a 11 1,0mm a 2,00mm at 3% Equipamentos Ensaio a 1,10 Densmetro Funil Marsh Papel de pH Filter press Baroid sand content ou similar para o

s

areia

de

Notas: a) A espessura do cake deve ser determinada pelo menos uma vez por batida de betonta. b) Os demais parmetros devem ser determinados em amostras retiradas do fundo de cada estaca, imediatamente antes da concretagem. c) Em casos especiais, pode ser necessria adicionar produtos qumicos lama betontica, destinados a melhorar suas condies, corrigindo a acidez da gua, aumentando a densidade de massa, etc. 2. Camisa guia

As principais funes da camisa guia so as seguintes: - locar a posio da estaca a ser escavada; - guiar a ferramenta de escavao; - conter o solo no trecho inicial da escavao, devido a grande variao do nvel de lama pela entrada e sada da ferramenta de escavao; - garantir uma altura de lama compatvel com o nvel do lenol fretico mnimo de 2,00m. A camisa guia normalmente metlica, o que facilita o seu aproveitamento. A altura da camisa varia entre 1,5m e 2,00m.


3.

Dados para projetoDISTNCIA MNIMA CARGA NA ESTACA (kN) SUBIDA DO CONCRETO PARA 1m (m) PARA TENSO DE COMPRESSO DO CONCRETO (M Pa)

DIMETRO PERMETRO REA (mm) (m) (m)

(m)

(m)

,0 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 ,2 8 2 7 ,3 8 4 8 ,5 0 2 6 ,6 3 6 2 ,7 8 5 4 ,9 5 0 3 ,1 3 1 0 ,3 2 7 3 ,5 3 9 3 ,7 6 7 1 ,0 1 0 6 ,2 6 9 8 ,5 4 4 9 ,8 3 5 3 ,1 4 1 6 1 ,8 8 2 ,2 0 2 ,5 1 2 ,8 3 3 ,1 4 3 ,4 5 3 ,7 7 4 ,0 8 4 ,4 0 4 ,7 1 5 ,0 2 5 ,3 4 5 ,6 5 5 ,9 7 6 ,2 8 ,0 0 ,2 0 ,3 0 ,5 0 ,6 0 ,8 0 ,0 0 ,2 0 ,3 0 ,5 0 ,6 0 ,7 0 ,8 0 ,0 0 ,2 0 ,6 0 ,7 0 ,7 0 ,8 0 ,8 0 ,9 0 ,9 0 ,0 0 ,0 0 ,1 0 ,1 0 ,2 0 ,2 0 ,3 0 ,3 0 3 ,5 4 2 ,6 0 1 ,9 9 1 ,5 7 1 ,2 7 1 ,0 5 0 ,8 8 0 ,7 5 0 ,6 5 0 ,5 7 0 ,5 0 0 ,4 4 0 ,3 9 0 ,3 5 0 ,3 2 50 150 500 900 350 850 400 000 600 300 000 800 600 500 400

,5 000 350 750 200 750 300 950 600 400 200 000 950 900 0000 1000

,0 100 500 000 550 100 800 500 300 150 100 000 100 0150 1400 2500

,5 250 700 250 850 500 300 050 000 900 000 000 0200 1450 2750 4000

,0 400

5 1 1

900 2 500 3 150 3 900 750 650 600 7 700 8 850 1 0000 1 1300 1 2700 1 4100 1 5700 4 5 6


4.

Armadura das estacas

A armadura constituda por barras longitudinais e estribos montados em forma de gaiolas. Em funo da operao de manobra e iamento indispensvel que a gaiola da armadura tenha ferros de enrijecimento para garantir a sua rigidez, bem como alas de iamento e posicionamento da mesma aps o mergulho na escavao. Para as estacas com a tenso de compresso mdia no concreto c 5 Mpa a armadura colocada apenas no trecho superior da estaca com detalhe tpico conforme desenhos que se seguem.


Para as estacas com a tenso de compresso mdia no concreto c > 5 Mpa 0 trecho armado aquele necessrio a transferncia para o solo pelo atrito lateral da estaca da parcela de carga que excede a tenso mdia de 5 Mpa na seo transversal da estaca.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 47

Quando as estacas esto submetidas a esforos tais como momentos fletores e esforos horizontais, a armadura e o comprimento da mesma so os obtidos no clculo estrutural.

5.

Concreto

O concreto utilizado na concretagem submersa tem como caracterstica principal alta plasticidade slump test entre 18 e 22. O consumo de cimento mnimo de 400 kfg/m3 e os agregados utilizados so areia e brita 1. Normalmente se utiliza um aditivo plastiment VZ cuja finalidade dar maior trabalhabilidade ao concreto e retardar o inicio da pega do concreto. O trao normalmente utilizado do concreto para o rendimento de 1,0 m3 o seguinte: Componentes Cimento Portland Areia Brita n 1 gua Plastment VZ Em peso 400 kgf 720 kgf 980 kgf 240 litros 1,2 litros Em volume 290,0 litros 570,0 litros 630,0 litros 240,0 litros 1,2 litros

2.

Estaca escavada em rocha

Nos casos onde necessrio o embutimento das estacas escavadas em solos resistentes ferramenta de escavao, ou em rocha, ou nas obras virias onde tradicionalmente so utilizadas solues em tubules pneumticos como pontes e viadutos, a Fundesp possui tecnologia e equipamentos especiais que permitem utilizar as seguintes metodologias: 1. Perfurao Mecnica

A perfurao executada, no trecho em solo, com as tcnicas usuais da estaca escavada, com uso de lama bentontica e caamba como ferramenta de escavao, at encontrar solo resistente ou o topo rochoso. Simultaneamente, o trecho em solo revestido com camisa metlica perdida ou recupervel, para garantia da estabilidade das paredes da escavao nas etapas sucessivas de execuo da estaca. A caamba ento substituda por um trado especial com pontas de vdia que, graas a um novo tipo de haste provida de um sistema especial de autobloqueio dos elementos telescpicos, consegue transferir todo o torque da perfuratriz hidrulica sua extremidade, possibilitando a perfurao em camadas de solos resistentes ou rocha. O material resultante da escavao, da granulometria heterognea, quase totalmente retirado da perfurao prensado entre as lminas do trado, enquanto o restanteFundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 48

depositado no fundo da perfurao, retirado pelo sistema de "air lift", cuja utilizao possvel devido ao revestimento do furo. Esse processo elimina todos os resduos do fundo da perfurao, permitindo um contato melhor entre o concreto e a rocha. Em presena de rochas com resistncia acima de 30 MPa (AI, CI, FI), a Fundesp desenvolveu um sistema misto que consiste em aliviar a rocha com uma srie de furos de menor dimetro, executados com martelo de fundo pela prpria perfuratriz, e depois iniciar com o trado com pontas de vdia para rocha.

2.

Estacas escavadas ancoradas em rocha com estacas raiz

Esta soluo pode ser utilizada quando, dependendo do tipo e do grau de dureza da rocha, do comprimento total da estaca ou do volume global dos servios, os outros sistemas tornam-se tcnicas ou economicamente inviveis. Neste caso, o fuste executado pelos sistemas usuais utilizando perfuratrizes rotativas com haste Kelly, equipadas com caambas ou trados e com aplicao da lama bentontica ou revestimento, at encontrar a rocha. Terminada a escavao, a estaca concretada normalmente, tendo o cuidado de colocar solidariamente armao, tubos guias para permitir a posterior execuo das estacas raiz, cujo nmero, dimetro e dimenses variam em funo da capacidade de carga da estaca (trao e/ou compresso) e das caractersticas da rocha. Quando em presena de rocha muito fraturada ou com vazios, a execuo das estacas raiz tem a vantagem de permitir tambm a injeo do macio rochoso com argamassa ou nata de cimento, melhorando as caractersticas geomecnicas do mesmo. 3. Perfurao com circulao inversa

A escavao totalmente revestida com camisa metlica recupervel e o material escavado por rotao com uso de roller bit e os resduos eliminados pelo processo de circulao inversa. Esse processo consiste em injetar ar comprimido no tubo de perfurao, abaixo do nvel d'gua, ligeiramente acima da cabea cortante. O ar penetra e expande dentro do tubo de perfurao, reduzindo a densidade interna da coluna de fludo, criando uma diferena de presso entre o fludo no tubo de perfurao e o fludo da perfurao. Devido a densidade mais alta do lado externo, os materiais slidos provenientes da perfurao passam para o tubo de perfurao atravs de uma abertura na cabea de perfurao, subindo at a superfcie. Injetando o ar corretamente, o fluxo de fludo estabelecido dentro do tubo de perfurao. O princpio do air lift utilizado para transportar os slidos at a superfcie. Esse sistema conhecido como sendo altamente eficiente para perfuraes de grande dimetro e grandes profundidades, em obras "onshore" e "offshore". Seja qual for o procedimento utilizado, sempre necessrio lembrar que, nesse tipo de obra, recomendvel que a campanha de investigao geotcnica seja mais intensa, sendo recomendvel como mnimo, sondagens rotativas a cada pilar, e profundidade deFundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 49

pelo menos 2 a 3 dimetros abaixo da cota estimada para apoio das estacas e se possvel, com ensaio de compresso simples no testemunho.

Principais Vantagens Tcnicas1. Adequao:

1.1. A grande variedade de ferramentas com diversos dimetros propicia dimensionamento mais econmico, devido ao melhor ajustamento das diferentes cargas de trabalho e solicitaes dos pilares; 1.2. As menores cargas podem ser suportadas por estacas de pequenos dimetros. Esta vantagem elimina os desperdcios de material e mo-de-obra, que ocorrem nos processos de escavao artesanal; 1.3. Para cargas elevadas, ferramentas especiais permitem atingir camadas com maior capacidade de suporte, resultando em economia, pela reduo do dimetro das estacas. 2. Segurana: 2.1. Elevada capacidade de carga; 2.2. Oferece maior segurana, pois ultrapassa camadas resistentes a outros tipos de fundaes, o que permite transferir as cargas para camadas de maior suporte, resultando em maiores capacidades de carga; 2.3. A perfurao rotativa elimina a percusso, possibilitando a execuo de estacas prximas a prdios vizinhos, que no so afetados por vibraes; 2.4. Executa fundaes em qualquer tipo de solo, podendo atingir grande profundidade com grandes dimetros, usando ferramentas adequadas a cada caso, para solos argilosos, granulares, rochosos e submersos; 2.5. O equipamento possui recursos hidrulicos que possibilitam centrar o eixo da perfurao sobre o pilar com preciso milimtrica. Iniciada a perfurao, um piloto automtico garante a perfeita verticalidade das estacas, o que elimina solicitaes adicionais no previstas; 2.6. So o nico mtodo que permite a identificao das diferentes camadas do solo atravs de amostras no deformadas; 2.7. Por estar montado em equipamento sobre esteiras permite operar em qualquer superfcie de solo, requerendo pequenos espaos para manobras; 2.8. Oferece segurana no trabalho por evitar os riscos da descida de pessoas no interior das perfuraes, prevenindo acidentes e suas conseqncias materiais e legais.


3.

Velocidade:

3.1. O equipamento permite maior velocidade, colocando as fundaes e disposio do cliente mais rapidamente, influenciando no cronograma de obra e antecipando a sua concluso; 3.2. Se um sistema industrializado para produo de fundaes, por operar como numa linha de montagem. Utilizando concreto pr-misturado, reduz as preocupaes do construtor na administrao da compra de materiais e controle do preparo do concreto, ficando o mesmo liberado para suas atividades especficas; 3.3. A velocidade de escavao e a imediata concretagem, evitam a desestruturao do solo pelo alvio de tenses que ocorre nos processos mais lentos; 3.4. A velocidade da perfurao permite concretagem a seco toda vez que a velocidade desta operao for maior que a da percolao da gua do subsolo. 4. Custos 4.1. Substitui o tradicional paliteiro de estacas convencionais por uma nica estaca de grande dimetro, o que resulta em economia, pela eliminao dos blocos de fundao; 4.2. Em virtude do processo aplicado, as estacas so concretadas at a cota de arrasamento prevista, o que elimina tempo e custos ocasionados pelo corte das cabeas de estacas convencionais cravadas, evitando ainda desperdcios de materiais e mo-de-obra; 4.3. Possibilita absorver momentos nas fundaes atravs de uma nica estaca, economizando assim o bloco de fundao; 4.4. Dispensa gua e energia eltrica no canteiro de obras, o que resulta em economia para o cliente; 4.5. A antecipao da concluso da obra oferece as seguintes vantagens adicionais: 1. Antecipa o retorno do investimento; 2. Antecipa a comercializao ou utilizao do imvel; 3. Reduz a parcela dos juros sobre o investimento 4. Libera capital, homens e mquinas para novas iniciativas, alm de reduzir os custos de administrao tcnica da empresa.


Estacas Escavada de Seo Retangular (Barrete)


Estaca Escavada de Seo retangular (Barrete)IntroduoNa ocorrncia de cargas elevadas, em obras de vulto o tipo de estaqueamento que tambm pode ser utilizado o de estacas tipo Barrete. Sua utilizao , na maioria das vezes, associada a parede-diafragma e, segundo Urbano Alonso, elas vieram tambm ocupar o lugar dos tubules a ar comprimido (como os estaces). O ar comprimido, que exige tempo de descompresso para o operrio, sofre restries do Ministrio do Trabalho. Seu uso atualmente se restringe a obras de grande porte, onde o acesso para o equipamento das escavadas difcil, explica. Na opinio, o tubulo a cu aberto tambm perdeu posio no mercado por causa do aprofundamento dos subsolos e da ocorrncia de lenol fretico, com o qual impossvel executa-lo.

DefinioSo estacas de seco retangular derivadas de um ou mais painis de parede de diafragma e utilizados como elementos portantes de fundaes em substituio s estacas de grande dimetro (estaces). A Definio e Recomendaes da Norma NBR 6122/96 a mesma das estacas de grande dimetro.


Mtodo Executivo a mesma da escavada de grande dimetro: diferindo no equipamento de perfurao que um Clam-Shell no lugar da mesa rotativa e a guia que no ser metlica e sim concreto.

1) Colocao da camisa guia, escavao com clamshell, completando com lama o volume escavado. 2) Atingida a profundidade prevista, coloca-se a armadura e o air-lift ou bomba de submerso para a troca de lama usada por nova ou fazer a desarenao da lama contaminada. 3) Colocao do tubo de concretagem e da bomba de submerso, inicio da concretagem submersa com concreto plstico. 4) Terminada a concretagem, procede-se o aterro da parte superior e ao arrancamento da camisa guia.Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 54


Principais Vantagens Tcnicas Conhecimento imediato e real de todas as camadas atravessadas; Ausncia de vibrao; Gradual adaptao da estaca s condies fsicas do terreno, com sensvel incremento do atrito lateral; Possibilidade de atingir grandes profundidades (at 70 metros);Fundao uma atividade em cadeia e em todos os seus aspectos precisa de controles estritos para garantia de qualidade 56

Possibilidade de executar a estaca em quase qualquer tipo de terreno, com nvel de gua ou no, e atravessar mataces de pequenas dimenses com a aplicao de ferramentas especiais (trepano); Reduo no volume de concreto nos blocos de coroamento. em geral costuma-se aplicar s estacas barrete cargas de trabalho que induzam no concreto do fuste solicitaes compresso simples da ordem de 3,5 5 Mpa.


Estacas Tipo Hlice Contnua Monitorada


ESTACA TIPO HLICE CONTNUA MONITORADAA estaca hlice pode ser definida como sendo uma estaca de deslocamento, executada atravs da introduo no terreno de um trado helicoidal contnuo, com o comprimento integral previsto para a estaca. O trado deve possuir um tubo interno pelo qual executar-se- a concretagem simultaneamente a retirada do mesmo evitando desta forma o desconfinamento do solo. Este tipo de estaca tem como principais caractersticas a alta produtividade, monitoramento eletrnico durante todas as fases de execuo e inexistncia de vibraes.

OrigemO emprego de estacas executadas com trado hlice contnua surgiu na dcada de 1950 nos Estados Unidos. Com dim

Estacas Moldadas in Loco

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