Recém-inaugurada, nova ponte sobre a Marginal Pinheiros, em São Paulo, usa sistema de balanço sucessivo para garantir prazo e vencer o vão de 113 metros

Um sistema de balanço sucessivo com quatro carros que trabalham simultaneamente foi a solução encontrada pela Odebrecht Infraestrutura para garantir a produtividade da construção da Ponte Itapaiúna, na Marginal Pinheiros, em São Paulo. A flexibilidade do sistema assegurou redução de 30% do tempo de construção, uma vez que permitiu adaptar a forma de acordo com a geometria curvilínea da ponte. A obra começou em julho de 2014 e foi concluída em setembro de 2016.

Além da questão da flexibilidade, a escolha do sistema se deu devido ao grande vão que entre as duas extremidades do Rio Pinheiros tem aproximadamente 113 m de comprimento. Por isso, se não fosse essa tecnologia, seria necessário construir dois pilares centrais para suportar a ponte, o que exigiria mobilização de equipamentos embarcados em balsas, como martelos, guindastes e outros recursos operacionais. A empresa também precisaria obter uma licença ambiental que justificasse a intervenção no leito do rio.

Obras da Ponte Itapaiúna. Diversas técnicas de escoramento e fundição da estrutura foram combinadas, de acordo com o posicionamento da estrutura em relação à Marginal Pinheiros. O balanço sucessivo acelerou em 30% a velocidade da obra e adaptou-se à geometria curvilínea

A Ulma Construction foi contratada e forneceu o Balanço Sucessivo CVS, um sistema de escoramento aéreo que não tem contato com o terreno e é preso na própria estrutura da ponte. “O carro funciona de uma maneira pela qual vai se apoiando sempre no trecho anterior que já foi executado. É uma espécie de ancoragem”, explica Alexandre Costa, diretor técnico da Ulma Construction

Entenda o sistema
No caso da obra da Itapaiúna, ficou definido que quatro carros avançariam simultaneamente e cada um executaria 5 m por segmento (ao todo, foram 35 segmentos). Ou seja, a cada movimento era feita a concretagem de 5 m de tabuleiro. Cada um dos carros pesa 190 toneladas e sua movimentação se dá devido a um sistema hidráulico e à alta capacidade de carga e leveza, o que proporciona agilidade e economia.

“Um carro sai numa direção e um segundo carro sai em outra. Para que isso? Para ele sempre manter o equilíbrio. Porque, se eu saísse só com um, pesaria mais para um lado do que para o outro. Então, o pilar ficaria desequilibrado. Daí a razão de o balanço sucessivo ter essa expressão no nome dele, ou seja, é uma estrutura que está sempre em balanço, que está sempre em equilíbrio”, explica Costa.

Para ele, o maior desafio da obra foi sem dúvida a aplicação do CVS. Isso porque a ponte foi projetada totalmente em curva, o que dificulta a utilização do mesmo equipamento em todos os segmentos. Dessa maneira, a equipe da Ulma teve de projetar cada aduela separadamente. “Se a ponte fosse reta, o mesmo projeto de aduela seria utilizado em praticamente todas as aduelas. Mas, como ele tinha essa curva bem acentuada, foi um grande desafio para nós”, afirma Costa.

Isso significa que a cada movimento do carro era necessário fazer todo o ajuste do equipamento de acordo com o novo segmento. “Essa curva em planta obriga a ter uma pendente transversal, ou seja, uma inclinação transversal do tabuleiro. Essa inclinação, por sua vez, vai mexendo com as aduelas. Por isso, nenhuma aduela em largura é exatamente igual a outra”, explica o diretor. No projeto, as aduelas variavam de 12,46 m a 15,05 m, com espessuras entre 2,7m e 4,8 m.

Essa variação só foi possível de ser praticada devido à flexibilidade do CVS, que também conta com um sistema de fôrmas flexível chamado Enkoform. “Com essa fôrma, a gente tinha a vantagem de ir aumentando ou reduzindo em largura, o mesmo vale para a altura dessas aduelas”, afirma Costa. Isso ocorre porque a fôrma é montada por uma série de vigas unidas entre si, que servem para configurar diferentes estruturas para o suporte de grandes cargas.

Outros ganhos
Mais uma vantagem da utilização desta fôrma é que o produto possibilita um melhor acabamento no concreto, pois permite à construtora fazer a medida exata do madeirite, provocando o menor número de emendas. A única marca no concreto possível de visualização fica nas juntas, entre uma aduela e outra. Conforme o concreto ganha cura e seca, haverá uma marcação entre o segmento da frente e o de trás.

Normalmente, o balanço sucessivo CVS avança na velocidade de uma aduela por semana. Isso porque, além das tarefas relativas à fôrma, há outras etapas como a armadura, a protensão e a própria concretagem – que, no caso da Itapaiúna, precisou de um a dois dias para ganhar resistência. “Para poder mexer no carro na próxima etapa, é preciso que aquela aduela de trás esteja num ponto certo de resistência, senão começa a fissurar e causar um monte de patologias”, explica Costa.

Tecnologia de balanço sucessivo durante a construção da Ponte Itapaiúna, sobre a Marginal Pinheiros. Sob a responsabilidade da Ulma Construction, o sistema permitiu o avanço das obras sem afetar o fluxo de carros nas pistas do eixo rodoviário

Mesmo assim, a produtividade no sistema é muito maior devido à sua movimentação hidráulica. São três conjuntos de cilindros capazes de deslocar cada carro do sistema. O primeiro cilindro é responsável pela movimentação vertical, o segundo empurra o carro para a frente e o terceiro faz a operação inversa, de travamento do carro. Isso ocorre porque normalmente as aduelas começam mais altas (próximas do pilar) e vão chegando no meio do vão (no caso, no meio do rio) bem mais baixas. Com a variação de altura da ponte, há carros que estão subindo e outros que estão em movimento de descida.

Ainda hoje existe a movimentação manual de sistemas de escoramento, em que são utilizados macacos hidráulicos operados individualmente de maneira manual, fato que dificulta a operação de colocar o carro na nova posição. “O sistema hidráulico permite que você movimente e posicione o carro muito mais rápido. Considerando uma equipe de cinco homens, em quatro horas úteis é possível posicionar o carro na próxima aduela”, explica Costa.

Apesar de não fornecer a mão de obra, a Ulma costuma enviar para o canteiro de obras um engenheiro ou um assistente, dependendo da complexidade do produto ou do equipamento. Esse profissional acompanha, durante todas as etapas, se as equipes (no caso os funcionários da Odebrecht) estão trabalhando em conformidade com o projeto e com o manual de utilização do equipamento. É esse especialista quem faz o contato entre o projeto, o manual do equipamento e a necessidade da obra.

Identificado na cor magenta, o trecho da Ponte Itapaiúna sobre a Marginal Pinheiros é marcado por geometria curva, o que exige um esforço extra dos projetistas

Entre os desafios enfrentados pela construtora estavam, além da questão da geometria da ponte e o grande vão entre uma margem e outra do rio, o trânsito intenso na região, a restrição do espaço para a execução e a baixa qualidade do solo. Este último, aliás, influenciou diretamente o início, na etapa da fundação. Devido ao solo ruim, foi preciso criar blocos com estacas cravadas, para melhorar as condições de fundação, tanto para a montagem do escoramento metálico quanto para a própria circulação de veículos pesados da obra, como caminhões-betoneiras.

Para a confecção dos blocos, a empresa optou pela Fôrma Modular Orma, da Ulma Construction, que é desenvolvida especialmente para grandes concretagens, pois suporta as altas pressões de concreto (até 80 kN/m²). O produto é feito de painéis que se unem mediante grapas para formar os conjuntos que compõem a fôrma, que pode ser pré-montada antes de sua aplicação, o que economiza tempo e mão de obra.

Assim que os blocos foram concretados unindo as estacas e a etapa da fundação foi realizada, foi necessário pensar em uma solução para o sistema de escoramento em contato direto com o solo. O desafio não era dos mais simples, uma vez que há diversas interferências urbanas no local, desde linha de trem até tubulações enterradas e redes de alta tensão e áreas de preservação. Na alça da ponte que sai da Marginal Pinheiros, por exemplo, havia a necessidade de torres de escoramento de até 10 m de altura e treliças de 15 m de comprimento, devido à exigência da CET (Companhia de Engenharia de Tráfego) para a manutenção do fluxo de veículos.

A solução foi utilizar o Sistema MK, também da Ulma, que por ser versátil permitiu a utilização de diversos perfis de acordo com a necessidade da obra. “Era um viaduto em curva, que em determinado momento tinha uma espécie de Y, que era a união de dois ramos da ponte. Então, havia vãos diversos; chegamos a vãos livres de 20 m, sem torres. Com o MK, a gente fez bastante coisa diferente”, explica Alexandre Costa.

Isso se dá porque o sistema é composto somente de elementos padrão, que permitem uma flexibilidade em relação à geometria. “Eu digo que o MK é como se fosse um brinquedo de Lego, em que várias peças são unidas com parafusos ou pinos”, afirma o diretor. Com os elementos do sistema é possível, por exemplo, fazer torres de 10 m de altura, 20 m ou até 25 m. Da mesma forma acontece com as treliças ou com a área em planta, que podem variar de acordo com a necessidade de carga.

Além da vantagem de ser flexível, o sistema MK é muito utilizado em obras pesadas, como pontes, túneis e viadutos devido à sua capacidade de suportar grande quantidades de carga. Segundo Costa, o sistema aguenta até 36 toneladas de carga, o que permite ser utilizado em obras com grande quantidade de concreto, como foi o caso da Ponte Itapaiúna, que precisou de um volume de 14.135 m³.

Vale lembrar que toda a execução do escoramento foi resultado de estudos e testes feitos antes mesmo da obra começar. “Imagine, por exemplo, um escoramento direto no solo, com aquela porção de tubos, de prumos, de travessas, de diagonais. Ele se comporta de uma certa maneira quando o concreto está sendo executado e transmite uma carga para o terreno. Então, nossa obrigação como fornecedor do equipamento é indicar quanto o terreno deve resistir para aguentar uma determinada carga”, explica o diretor da Ulma.

A tecnologia do balanço sucessivo permite o avanço gradativo da estrutura a partir das extremidades, até o encontro das estruturas suspensas

FICHA TÉCNICA

Obra: Ponte Itapaiúna
Local: São Paulo (SP)
Consórcio responsável: Odebrecht Infraestrutura
Fôrmas, treliças e escoramentos: Ulma Construction
Ancoragem e travamento das fôrmas: SAS Protensão
Instalações elétricas e hidráulicas: Kondor Engenharia
Produtos utilizados: Balanço Sucessivo CVS; Sistema MK; Fôrma de Tabuleiro para Pontes Enkoform HMK; Escoras de Alumínio Aluprop; Fôrma Portátil Comain; Andaime Multidirecional Brio, Fôrma de Pilares Circulares CLR; Cimbre T-60.
Fiscalização da obra: Secretaria Municipal de Serviços e Obras (Siurb)
Valor da Obra: R$ 145.052.533,86
Início: julho de 2014
Término: setembro de 2016
Extensão total: 654 m
Extensão do vão livre: 197 m. Ponte com duas partes de larguras distintas, sendo a primeira com três faixas de rolagem (L: 12,46m); e a segunda com duas faixas de rolagem (L: 8,96m)
Volume total de concreto: 14.135 m³
Volume total de aço: 2.095 toneladas
Volume total de escavação: 32.399 m³
Volume total de aterro: 35.594 m³
Estacas escavadas: 623 metros
Luminárias na ponte: 44 unidades

Por Dirceu Neto

 

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