Estudo Avaliativo dos Elementos Estruturais da Ponte sobre o rio Perdida Alexon Braga Dantas

1, Laurinda Dias Neves

2, Thaís M. Rodrigues

3

1 Faculdade Católica do Tocantins / Escola Politécnica / alexon.dantas@gmail.com

2 Faculdade Católica do Tocantins / Escola Politécnica / Laurinda.d.neves@gmail.com

3 Faculdade Católica do Tocantins / Escola Politécnica / thaismrodrigues2908@gmail.com

Resumo

Uma ponte pode ser conceituada como uma construção capaz de transpor um obstáculo e dar

continuidade a uma via, de acordo com PFEIL (1985) citado por SARTORTI (2008). Este

trabalho se propõe a apresentar o estudo das manifestações patológicas dos elementos

estruturais da ponte sobre o rio Perdida, na cidade de Rio Sono/TO. O Estudo revelou que os

elementos estruturais da ponte, notadamente as vigas protendidas, encontram-se com as

armaduras ativas oxidadas necessitando, pois de ensaios específicos para que se possa avaliar

a sua capacidade portante e, possível projeto de reforço estrutural.

Palavras-chave

Ponte; concreto; protensão; corrosão; armadura.

Introdução

Trata-se da apresentação do estudo in loco dos elementos estruturais que se constituiriam em

uma ponte sobre o rio Perdida, no município de Rio Sono/TO. Tais elementos estruturais

faziam parte do Projeto Executivo de Engenharia para a Implantação e Pavimentação da

Rodovia BR-010/TO, no trecho do entrocamento da divisa GO/TO (Rio Paranã) – Divisa

TO/MA, subtrecho do entroncamento da TO-245 (B) (Rio Sono) – Entroncamento TO-239

(Itacajá) e segmento entre os quilômetros 558,60 até o 636,00, totalizando uma extensão de

77,40 quilômetros.

O Sistema Estrutural proposto para a ponte foi o constituído de vigas e lajes para compor o

tablado, possuindo uma extensão de 150,90 metros (est. 3354+5,00 até a est. 3361+15,90). A

ponte foi projetada para classe de 45 toneladas, sendo, pois as vigas longitudinais em concreto

concebidas pré-moldadas e devendo possuir resistência à compressão de 30 MPa e de 20 MPa

para os demais elementos estruturais em concreto. O aço previsto para a armadura ativa foi o

CP 190RB. Sua mesoestrutura formada por pilares que recebem as reações de apoio das

transversinas e as descarregam na infraestrutura, constituída de blocos com estacas tipo raiz.

Objetivo Estudo do levantamento de danos em elementos estruturais que se constituiriam em uma

ponte sobre rio Perdida, conforme o projeto realizado em 2007, consoante o Manual de

Inspeção de Pontes Rodoviárias, DNIT (2004).

Metodologia e Recursos disponíveis Inspeção visual dos elementos estruturais da superestrutura da ponte sobre o rio Perdido; uso

de trenas rígidas de 5 metros e flexível de 50 metros; fotografias e filmagem dos diversos

elementos.

Estudo das Manifestações Patológicas dos Elementos Estruturais da Ponte sobre o rio

Perdida

Para fins de referência, chamaremos de lado A aquele em que acessamos parte das estruturas

da ponte pela cidade de Rio Sono/TO e de lado B, aquele em que acessamos os demais

elementos estruturas, via balsa. Com isso, ao chegarmos às proximidades do Rio Perdida pelo

lado A, visualizamos 15 vigas em concreto armado e protendido apoiadas sobre um substrato

de concreto. A viga apresentava 30 metros de comprimento - Figura 1 - e dimensões da seção

transversal apresentada na Figura 2. Constatamos ainda que o enrijecimento da extremidade

da viga (região de apoio) possuía 95 centímetros de comprimento e, a região da mísula tinha

medida de 400 centímetros.

Figura 1 – Vista lateral da viga longitudinal da ponte.

30 m

Figura 2 – Dimensões da seção transversal na extremidade da viga longitudinal da ponte.

A Figura 2 apresenta também as localizações das saídas dos cabos de protensão a partir das

extremidades das vigas longitudinais e, as Figuras 4 e 5 apresentam as saídas dos cabos na

parte superior, apresentando um avanço significativo de corrosão nas suas seções transversais.

Na região central das vigas mensuramos uma deflexão de cerca de 30 milímetros, deixando

indícios da existência de um estado prévio de tensões, sugerindo que as vigas haviam sido

protendidas. Vide Figura 3.

69 cm

173 cm

108 cm

15 cm

20 cm

Figura 3 – Detalhe da medida da deflexão na região central da viga longitudinal – 30 mm

Figura 4 – Dimensões da seção transversal na extremidade da viga longitudinal da ponte.

Figura 5 – Dimensões da seção transversal na extremidade da viga longitudinal da ponte.

As Figuras 6 e 7 apresentam uma visão geral da estrutura da ponte pelos lados A e B,

respectivamente, em que observamos os elementos de fundação – estacas; os pilares em

concreto e as transversinas. Visualmente há uma torção nos pilares mais próximos e, entre si,

há um possível desalinhamento. A partir da Figura 6, tem-se que a primeira transversina não

foi executada, apenas a segunda, deixando dúvidas da concretagem das demais, por ainda se

encontrarem com o cimbramento.

Corrosão localizada na placa de

ancoragem da armadura de

protensão

Figura 6 – Visão geral da estrutura da ponte (lado A)

Figura 7 – Visão geral da estrutura da ponte (lado B)

Ao acessarmos a estrutura da ponte pelo lado B encontramos mais 10 vigas com as mesmas

dimensões encontradas no lado anterior, no entanto, elas estavam apoiadas diretamente sobre

o solo e, apresentavam manchas escuras, possivelmente devidas a umidade. Vide foto 08.

Também visualizamos que há uma disposição de alas que, possivelmente encerrará o aterro

segundo uma direção inclinada e, que apresenta dimensões inferiores (medimos 2,00 metros)

em relação ao projeto (4,75 metros). Além disso, nestas alas há armaduras que foram cortadas

e outras inexistentes. Vide Figura 8. Dispostos ao lado da ala havia uma pequena quantidade

Transversinas

com formas

Não linearidade entre

pilares e pilar A com

indícios de deformação

transversal

Pilar A

Transversinas

com fôrmas e

possivelmente

concretada

de agregados graúdos, possivelmente sobras daqueles empregados na execução dos elementos

estruturais. Vide Figura 9.

Figura 8 – Vista lateral da viga longitudinal da ponte (lado B)

Figura 9 – Disposição das alas que encerram o aterro (lado B)

Armaduras

cortadas

Figura 10 – Agregado graúdo nas priximidades da estrutura da ponte (lado B)

Conclusões

No tocante a superestrutura da ponte, tem-se que, as vigas longitudinais medidas

apresentaram pequenas variações nas dimensões das seções transversais (medidas nas

extremidades, conforme ilustra a Figura 2) em relação às de projeto (Figura 11). Sugere-se,

pois que se efetuem todas as medidas em todos os elementos estruturais para uma posterior

modelagem que, junto com outras informações, poderá resultar na obtenção da sua capacidade

resistente real.

Visualmente encontramos possíveis imperfeições dos elementos estruturais, sobretudo

aqueles dispostos verticalmente, com isso, tem-se a necessidade de se efetuarem estudos

topográficos, por meio de levantamento geométrico, conforme prescrições contidas na IS-204

– Estudos Topográficos para Projetos Básicos de Engenharia do DNIT (2006).

Insta que as 25 (vinte e cinco) vigas longitudinais, “a priori” protendidas, foram concebidas,

pelo projeto, para trabalharem simplesmente apoiadas sobre as transversinas absorvendo, pois

o carregamento da laje do tabuleiro. No entanto, encontram-se diretamente apoiadas sobre um

substrato de concreto e/ou sobre o leito natural do terreno, podendo, pois incorrer em perdas

de protensão consideradas pela possível relaxação da armadura ativa, resultando em perda de

capacidade portante significativa.

Observamos, nestas vigas, manifestações patológicas por meio de fissuras e/ou trincas,

manchas, trechos em que há desplacamentos do concreto, notadamente na parte inferior e,

outros com a exposição da armadura passiva. Alguns trechos apresentam argamassas

aplicadas pontualmente, possivelmente para “fechar” alguma fissura.

Figura 11 – Dimensões da seção transversal na extremidade da viga longitudinal da

ponte (Projeto)

Considerando que os elementos estruturais foram executados, a partir de projetos datados do

ano 2007 e, que estão expostos diretamente às intempéries e ao solo, sugerimos a realização

de alguns ensaios para avaliar a situação do concreto, entre eles, a Esclerometria (NBR

7584:1995); Ultra-som; Porosidade; de Resistência à compressão por meio da extração de

corpo de prova (NBR5739:1994).

Além dos ensaios supracitados, sugerimos uma avaliação do comportamento da estrutura por

meio de ensaios dinâmicos com carregamento impulsivo para distintos estados de solicitação,

obtendo-se as frequências naturais e deformações dos elementos estruturais.

No tocante às armaduras passivas visualizamos que estão expostas e oxidadas, no entanto

entendemos que sua perda de seção, que deverá ser quantificada pelo ensaio gravimétrico,

pode ser mínima e, desprezível. Outro ensaio bastante útil é o de Localização de Armadura e

espessura de recobrimento, que contribui avaliarmos a taxa de armadura no elemento de

concreto.

Para as armaduras ativas, sugerimos uma avaliação criteriosa da perda de seção por corrosão;

possivelmente aqueles cabos localizados na parte superior das vigas devam ser retirados e

avaliados, por meio de jateamento de areia para, posterior aferição de uma possível perda de

seção; a região da bainha deve ser inspecionada para verificar se há umidade em seu interior.

Pelo projeto propõe-se uma disposição para as alas vinculadas rigidamente às paredes do

encontro, com a parte externa em balanço, assim o empuxo de terra atua sobre o pórtico

aberto o que, a princípio, pode resultar em economia na fundação. Para evitar que o aterro

existente atrás dos encontros recalque surgindo uma depressão empregou-se uma laje de

transição apoiada rigidamente em uma extremidade da ponte e na outra borda é assentada no

terreno. Para que toda essa estrutura projetada seja eficiente, as dimensões das alas devem ser

retificadas e, as armaduras serem reposicionadas.

Do exposto, a partir do estudo apresentado sugerimos a elaboração de ensaios específicos

supracitados para a elaboração de possível projeto de reforço estrutural.

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 6118 (2014): Projeto de estruturas

de concreto - Procedimento – Rio de Janeiro.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 5739 (1994): Concreto – Ensaio de

compressão de corpos-de-prova cilíndricos – Método de ensaio – Rio de Janeiro.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 7584 (1995): Concreto endurecido

– Avaliação da dureza superficial - Procedimento – Rio de Janeiro.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES – DNIT (2004) -

Manual de inspeção de pontes rodoviárias. Coordenação do Instituto de Pesquisas Rodoviárias.

Rio de Janeiro.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES – DNIT (2006) -

Estudos Topográficos para Projetos Básicos de Engenharia. Rio de Janeiro.

PFEIL, W. Pontes em Concreto Armado v.1 e v2. 7ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 1985.

SARTORTI, A. L. Identificação de Patologias em Pontes de Vias Urbanas e Rurais no Município de

Campinas – SP. Dissertação, Universidade Estadual de Campinas, Campinas-SP, 2008.