PONTES POR BALANÇOS

SUCESSIVOS

DIEGO MARQUESHILBERT SILVAJONATAS ROSA

JOÃO FILIPERENATO AUGUSTO

WANDERSON ARAÚJO

Desenvolvido no Brasil e de uso consagrado em

vários lugares do mundo, o método de construção de pontes e viadutos por balanços sucessivos consiste na execução da estrutura em segmentos denominados aduelas, com comprimento variável de 3 m a 10 m. A partir de um pilar de suporte, as peças avançam em balanços, uma a uma, até a totalidade da execução do vão, com o apoio de treliças metálicas.

Introdução

Os segmentos podem ser concretados no local ou

pré-moldados. No primeiro caso, a concretagem é executada por meio de fôrmas deslocáveis em balanço, suportadas pelos trechos já concluídos. Ao atingirem a idade apropriada, as aduelas são então protendidas. Já no caso de aduelas pré-moldadas, a ligação entre as peças é feita por meio de cabos de protensão, que podem ou não fazer parte da cablagem definitiva do trecho, e com o auxílio de cola polimerizável à base de resina epóxi, aplicada às juntas dos elementos a serem ligados.

 Além da protensão, com o passar do tempo, o

método aproveitou-se de avanços tecnológicos. "Os progressos vão desde os materiais aplicados, como concretos de alto desempenho, aços de baixa relaxação e grande potência, até as poderosas ferramentas computacionais que nos permitem avaliar com bastante precisão o comportamento e o desempenho dessas estruturas", cita o engenheiro Júlio Timerman.

Ponte sobre o Rio Claro em Mangaratiba (RJ) concluída em 2011 e construída pela técnica

de balanços sucessivos

Com tudo isso, as pontes construídas por

balanço sucessivo tornaram-se mais seguras, adquiriram maior capacidade de suporte de carga admissível e menor peso próprio, além de maior versatilidade.

O grande ganho proporcionado pelo método

dos balanços sucessivos para a construção de pontes e viadutos foi o de permitir a transposição de rios de grande profundidade e largura, de acidentes topográficos de grande magnitude ou qualquer obstáculo sem a necessidade de escoramentos diretos.

Indicações

De forma geral, a técnica é aplicada para

vencer vãos em locais em que há dificuldades na implantação de cimbramentos e escoramentos, como sobre rodovias de grande tráfego, por exemplo. O processo também é indicado quando a altura da ponte em relação ao terreno é grande, e quando é preciso transpor rios e canais que devem obedecer a gabaritos de navegação durante a construção.

De acordo com os engenheiros do

departamento técnico do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (Dnit), o método se mostra viável economicamente para vãos livres entre 60 m e 240 m. "Para vãos menores, devem ser estudados outros sistemas, como vigas pré-moldadas protendidas, vigas mistas, seções celulares, etc. Para vãos maiores, a solução recomendada é a ponte estaiada", recomendam os técnicos do órgão federal.

De acordo com Júlio Timerman, não há

nenhuma contra indicação específica para o uso desse sistema estrutural. "O que não dispensa um estudo técnico-econômico prévio, que sempre deve ser realizado para otimização e obtenção da melhor solução", recomenda o engenheiro de estruturas.

Normalmente, a execução é processada

simetricamente em relação ao apoio até metade dos vãos adjacentes a ele, e o vão é fechado, evitando-se articulações centrais. O mesmo processo é, então, concluído para os vãos vizinhos. Dessa forma, os momentos de desequilíbrio são relativamente pequenos e os dispositivos de engastamento no apoio podem ser projetados de maneira mais econômica.

Técnicas e equipamentos

Quando os balanços são desiguais ou se pretende partir de um apoio para os seguintes em execução contínua, é usual a utilização de apoios provisórios intermediários ou estais ajustáveis ao desenvolvimento do vão, suportados por torres provisórias e ancorados no apoio anterior.

De acordo com o Manual de Projeto de Obras de

Arte Especiais do Dnit, estruturalmente, a diferença entre os processos em aduelas pré-moldadas e aduelas concretadas no local reside na grande dificuldade de, no primeiro caso, prover as juntas de armadura passiva, destinada a manter a homogeneidade da seção transversal no controle da fissuração da peça.

Daí resulta a necessidade de serem projetadas

seções com protensão completa, aumentando o consumo de materiais. Por outro lado, a possibilidade de execução simultânea da infraestrutura e da mesoestrutura com a fabricação das aduelas permite reduzir o prazo final da obra no caso da solução pré-moldada.

Cuidados imprescindíveis durante a execução são

necessários para garantir o devido desempenho da ponte ou do viaduto construído por balanço sucessivo. O primeiro deles diz respeito ao criterioso controle dos materiais, sobretudo concreto, aço e fôrmas.

A execução também precisa ser muito bem monitorada, sobretudo em relação às deformações. Do contrário, os trechos não chegarão ao centro do vão de forma coincidente. Isso pode ser feito, por exemplo, por meio de modelos numéricos computacionais que simulam o comportamento da estrutura conforme as obras avançam.

Controles sobre a execução

Segundo equipe técnica do Dnit, após a

concretagem da primeira aduela (aduela de disparo), forma-se um sistema isostático (que possui vínculos estritamente necessários para garantir a sua total imobilidade). Esse sistema só se transforma em hiperestático (com vínculos abundantes para garantir a sua total imobilidade) com a concretagem da aduela de fechamento

É recomendável, ainda, que além do projeto da

ponte, seja realizado um projeto mecânico anterior à obra para prever, por exemplo, as condições de montagem e desmontagem da treliça metálica. Segundo informações de fornecedores, é importante que esse tipo de obra seja discutido e decidido com uma antecedência mínima de seis meses, de forma a permitir o desenvolvimento em conjunto de todas as etapas.

Construção passo a passoSequência executiva típica de ponte com

balanço sucessivo feita com aduelas moldadas no local

1 Após a fundação estar pronta, são construídos os pilares de concreto que darão sustentação às aduelas.2 Em seguida, constrói-se a aduela de disparo. Isso pode ser feito com o uso de fôrmas trepantes, concretagem e posterior protensão.

3 As treliças metálicas são, então, montadas, içadas e posicionadas sobre a aduela disparo.4 Sobre as treliças são fixadas fôrmas planas.5 A etapa seguinte é o avanço da treliça de escoramento em balanço.6 Antes da concretagem, as fôrmas são devidamente limpas e ajustadas.7 Posicionam-se as armaduras de aço e os cabos nas fôrmas.8 Executa-se a concretagem da aduela.

9 Após a concretagem, aguarda-se a cura do concreto.10 Só então a peça pode ser protendida.11 Uma vez liberada a protensão por meio da verificação dos alongamentos, a treliça poderá ser novamente movimentada para dar sequência à execução de nova aduela.12 Após a conclusão de todas as aduelas, executa-se a aduela de fechamento. Seu escoramento normalmente é executado por meio da pendura de tirantes nas pontas das últimas aduelas. Assim fecha-se o vão.

Parte do trecho sul do Rodoanel em São Paulo, a ponte sobre a represa Billings tem superestrutura formada por aduelas do tipo caixão moldadas no

local e executadas por balanço sucessivo