Para construir uma ponte em condomínio ecossustentável, construtora busca tecnologia alemã de lançamentos progressivos. Obra foi um sucesso, com desmatamento mínimo
 
| | Fotos: divulgação Takaoka/Luciano Candisani | A necessidade de preservação da mata nativa na construção de uma ponte de 120 m sobre um vale no residencial Gênesis II, em Santana do Parnaíba (a 27 km da cidade de São Paulo), levou as construtoras Takaoka e Gafisa a estudarem métodos de execução alternativos aos tradicionais. A melhor opção encontrada pelos engenheiros dessa obra foi a execução pelo método de lançamentos progressivos, em que a superestrutura era construída a partir de um pequeno canteiro e "empurrada" sobre os pilares em direção à sua posição final, do lado oposto do vale. Final da obra, objetivo dos construtores alcançado: foram necessárias apenas algumas podas nas copas das árvores, adaptando suas alturas para a passagem da ponte.
O Gênesis II é um residencial localizado em um terreno de 1,7 milhão de m2, sendo 80% de mata nativa. É um diferencial do empreendimento, que se sustenta no conceito de ecossustentabilidade. Segundo Marcelo Takaoka, engenheiro e presidente da construtora e incorporadora Takaoka, a empresa lançou o empreendimento baseada em pesquisas que mostravam que havia uma demanda no mercado imobiliário por produtos com as características do Gênesis.
Por isso, um pedido básico feito pela Takaoka à Gafisa, contratada para executar o empreendimento, foi o de intervir o mínimo possível na vegetação nativa. "Foi um grande desafio, houve a necessidade de um planejamento detalhado dos nossos trabalhos no local", explica Ewerton Bonetti, coordenador de obras da Gafisa. A densidade da mata dificultava o trânsito de equipamentos pesados - guindastes, perfuradoras - e reduzia a área para estocagem de vigas pré-moldadas e para manobra de treliça lançadeira. Como o corte de árvores não era permitido, não havia a possibilidade, também, de abrir uma área para a construção do cimbramento da ponte. "Seria necessário desmatar, pelo menos, a área projetada pela ponte no solo, para construirmos os apoios das fôrmas, além de uma clareira de uns 50 m para os equipamentos", conta Eduardo Borini, engenheiro da RBR Paulista, empreiteira que executou a ponte. As mesmas intervenções seriam necessárias para a construção com o método de balanços sucessivos.
Um método ainda pouco utilizado no Brasil, mas bastante comum na Europa, foi escolhido como o mais adequado para a obra do Gênesis. A construção por lançamentos progressivos (ou segmentos empurrados) permitiria que a ponte fosse sendo construída, em módulos, a partir de um dos lados do vale, e empurrada para o lado oposto. O acesso de equipamentos e veículos pesados ao canteiro era um pouco mais fácil, pois seria feito pela estrada já pavimentada do empreendimento. Para a construção dos pilares, não haveria muitos problemas. Ainda que o acesso ao vale fosse difícil - só poderia ser feito por uma estrada de terra, que já existia quando o terreno foi comprado pela Takaoka -, apenas alguns equipamentos mais "leves" e caminhões-betoneira precisavam chegar ao local, para a execução da fundação com ar comprimido e para concretagem dos pilares, respectivamente. |
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| | O chamado "telefone", em aço inox, reduz o atrito durante a passagem da superestrutura |
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A ponte
O comprimento total da ponte é de 120 m. Os dois vãos centrais têm 35 m de comprimento, e os vãos inicial e final, 25 m. O projeto original, como conta Marcelo Takaoka, era de uma ponte curva. No entanto, após terem optado pelo método de execução de segmentos empurrados, o projeto foi modificado e a ponte passou a ser reta. "Preferimos fazer reta para termos maior segurança executiva, pois era a primeira vez que construíamos daquela forma", explica o engenheiro. A ponte é construída com concreto protendido - parcialmente, durante o deslizamento, e totalmente, quando pronta. Apesar de os segmentos serem construídos em série, um após o outro, a superestrutura da ponte é monolítica. "Os segmentos são concretados e protendidos diretamente no segmento anterior", conta Takaoka.
Após a execução dos pilares - processo que atrasou algumas semanas, por causa das chuvas do início do ano - deu-se início à produção da superestrutura da ponte. Para isso, foi implantado um canteiro de obras com dimensão suficiente para a execução de dois segmentos da ponte. Como cada um dos segmentos tinha 15 m, o comprimento do canteiro era pouco maior do que 30 m, em uma área de cerca de 500 m2. Sob a plataforma de construção e lançamento dos módulos, foi necessária a construção de fundações temporárias.
Embora não tenha sido necessário nessa obra, o canteiro pode ser coberto e protegido contra a chuva, evitando atrasos no cronograma. Cada um dos módulos fica pronto em cerca de dez dias, produtividade que se alcança depois da execução dos primeiros dois ou três módulos. "No início, há uma fase de adaptação. Depois, o canteiro passa a funcionar como uma linha de produção industrial", conta Marcelo Takaoka.
Conforme as lajes vão ficando prontas, vão sendo empurradas em direção aos pilares. Para isso, uma barra é presa longitudinalmente na parte anterior do segmento. Dela saem duas cordoalhas de aço, presas a dois macacos hidráulicos, do outro lado do canteiro. Esses macacos hidráulicos puxam as cordoalhas de aço. Por reação, a barra empurra a estrutura da ponte. "Não podemos puxar diretamente a estrutura de concreto, pois podemos avariá-la", explica Takaoka. Nesse processo, podem ser usadas cordoalhas de 12,7 ou 15,2 mm, que, em condições normais, podem ser usadas até 20 vezes. | Para diminuir o atrito entre a estrutura e os apoios de deslizamento, o módulo é suspenso alguns centímetros e a superfície do apoio - feita de aço inoxidável - é engraxada. Em seguida, é colocada uma manta de neoprene, material de baixo coeficiente de atrito. O material usado deve ter reforço com fibras, para resistir à tração. O tratamento permite que a manta escorregue sobre as placas metálicas e se solidarize com a estrutura de concreto por atrito. É mais ou menos como se um armário fosse arrastado sobre o piso em cima de um tapete.
Sobre cada um dos pilares há um desses apoios de aço inoxidável, também chamados de "telefones", em razão de seu formato arredondado nas pontas. O engenheiro Marcelo Waimberg, da EGT Engenharia, empresa responsável pelo projeto estrutural da ponte, conta que há uma preocupação especial com a precisão da altura dos pilares e desses apoios. A tolerância de desnivelamento é de, no máximo, 2 mm. Quando o deslocamento termina e os módulos estão em sua posição final, macacos hidráulicos levantam em alguns centímetros a superestrutura, simultaneamente, de dois em dois pilares, para que os apoios metálicos sejam retirados. Na ponte do Gênesis II, foi feita uma adaptação para que os "telefones" se fixassem sobre o apoio final. "Depois que a movimentação terminou, bastava levantar a estrutura, retirar os 'telefones' e deitar a ponte já sobre o apoio fixo", conta Waimberg.
A velocidade de deslizamento varia entre 3 e 6 m/h. O maior peso movimentado, ao ser finalizado o oitavo módulo, foi de 1.600 tf. A força total tracionada é composta pela força de atrito (6% do peso da estrutura) e por uma pequena parte do peso, devido a uma leve aclividade de cerca de 0,5% - ou seja, para os 120 m de ponte, havia uma diferença de altura de aproximadamente 60 cm.
Para o deslizamento ocorrer de maneira segura, são colocadas, em cada um dos pilares, guias laterais para controlar o movimento lateral da estrutura. "Ela é importante para não deixar a estrutura tombar", conta Waimberg, da EGT Engenharia. "Se percebemos que há um desvio, podemos usar um macaco hidráulico para corrigir o deslocamento lateral. Essas guias são 'telefones' verticais", diz ele. |
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| | Detalhe do bico metálico, que reduz o momento fletor aplicado à estrutura da ponte | Bico metálico
O bico metálico é uma peça fundamental para que a construção da ponte por lançamentos progressivos seja viável. Com 19 m de comprimento e cerca de 10% da massa da estrutura de concreto da ponte do residencial Gênesis II, o bico permitiu uma drástica redução do momento fletor durante o lançamento.
Quando a ponte é empurrada, passa a funcionar como uma gangorra, que tem o pilar como apoio. E, nessa situação, caso não fosse utilizada essa estrutura metálica, os esforços nesse ponto de contato seriam quatro vezes maiores que na condição final de operação, dado o peso do concreto "em suspensão". Isso exigiria um reforço tão grande na superestrutura da ponte que inviabilizaria economicamente a obra. Com o bico metálico, esses esforços diminuem para um valor entre 1,5 e duas vezes maiores que os da condição final, de acordo com a EGT Engenharia.
As pontas inferiores do bico ainda são levemente curvadas para cima, para que possam "subir" nos pilares durante o deslizamento. Há, também, um encurvamento para dentro, para que o bico se encaixe com perfeição nas guias laterais dos pilares. Quando a ponte está pronta, o bico metálico é retirado.
Um dos cuidados que o método de lançamentos progressivos exige diz respeito à resistência dos pilares às forças horizontais de atrito. Elas são resultantes da passagem dos módulos pelos "telefones" e tendem a empurrar o pilar para frente. Segundo Marcelo Waimberg, da EGT, "os projetos dos pilares já levam em conta a ação dessas forças". "No entanto, durante a execução da ponte, a inclinação dos pilares era monitorada continuamente. Quando observavam uma inclinação excessiva, prendiam cordoalhas de aço no pilar e na base do canteiro de obras. Caso houvesse inclinação, as cordas seguravam os pilares", afirma Marcelo Takaoka.
Também existe uma forte preocupação com o nivelamento e acabamento do conjunto de fôrmas mais próximo ao vão. Além de servir de apoio, essas fôrmas servirão também como superfície deslizante durante a movimentação dos módulos. No caso da ponte do empreendimento da Takaoka, houve a preocupação de se construir fundações temporárias sob o cimbramento, garantindo a estabilidade e o nivelamento das fôrmas. Mas, caso não seja possível essa solução, o nivelamento das fôrmas deve permitir reajustes e deve ser monitorado continuamente, com o registro freqüente dos valores.
Além da opção de construção reta, como foi o projeto da ponte do residencial Gênesis II, esse método construtivo também pode ser aplicado a pontes curvas. No entanto, é obrigatório que o raio de curvatura seja constante. Essa exigência acontece em função da regularidade dos moldes do canteiro de obra. Como se trata de uma linha de produção em série, os segmentos produzidos são rigorosamente iguais. A execução e lançamento dos módulos também podem ser feitos a partir de uma base mais alta, em declive, mas para isso são necessários cuidados especiais para a frenagem dos segmentos. | Marcelo Waimberg conta que o ideal, no caso do método executivo de segmentos empurrados, é que os vãos sejam regulares. "O ideal, para a ponte do Gênesis II, é que fossem quatro vãos de 30 m", conta. "Mas como, na sondagem, já haviam sido abertas clareiras em posições para vãos de 25 e 35 m, não era mais possível desmatar a área para construir os pilares e fazer vãos regulares." Ele explica que o projeto estrutural, então, baseou-se no maior vão dessa ponte (35 m). Vãos iguais simplificam o projeto, já que as interrupções de lançamento e os momentos fletores máximos são regulares.
Para vãos maiores que 50 m, é recomendada a utilização de pilares provisórios, executados em estrutura metálica ou concreto armado. O uso de pré-moldados é adequado, pois as peças podem ser reaproveitadas. Marcelo Takaoka explica que essa solução só é economicamente viável se os pilares tiverem alturas superiores a 40 m.
Outra vantagem apontada pelos engenheiros é a economia de fôrmas e mão-de-obra. "Pelo método convencional, além da derrubada da mata, seria necessária a utilização de fôrmas em toda a extensão da ponte, o que sairia bastante caro", explica Takaoka. Com a construção da ponte a partir de um mesmo local, bastam dois conjuntos de fôrmas, um para cada módulo.
No caso da mão-de-obra, há uma redução na quantidade de homens necessários para construir a superestrutura. "Há uma grande redução no número de homens, que seriam responsáveis pela montagem dos cimbramentos, e do número de horas trabalhadas", afirma Bonetti, engenheiro da Gafisa. Outros fatores ainda são apontados como responsáveis pela viabilidade econômica: baixo investimento de instalação do canteiro, redução do prazo de construção e das despesas a ele vinculadas. A ponte foi construída em 102 dias. |
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| | Seqüência de lançamentos do tabuleiro, corte e detalhes |
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| | Detalhe da cordoalha e da barra que puxam os módulos |
| Uma tecnologia pouco utilizada no Brasil
A primeira vez que uma ponte foi construída pelo processo de lançamentos progressivos foi em 1962, numa ponte sobre o rio Caroni, na Venezuela. Os realizadores foram os engenheiros Fritz Leonhardt e Willy Baur. Apesar de bastante comum na construção de pontes na Europa, o método de lançamentos progressivos foi utilizado poucas vezes no Brasil. Segundo Marcelo Waimberg, engenheiro da EGT Engenharia, o número dessas pontes por aqui não chega a 20 - todas elas construídas para o poder público. A ponte do Gênesis seria, portanto, a primeira executada em um empreendimento privado no País. Para o engenheiro da EGT, um dos fatores que determinam o método construtivo que vai ser utilizado é a tradição e experiência que as construtoras têm para executar determinado tipo de obra. No Brasil, historicamente, explica Waimberg, as construtoras têm uma grande facilidade em executar pontes com vigas pré-moldadas de concreto. "Do ponto de vista de consumo de material, essa não é a solução economicamente ideal", afirma. Por outro lado, o método de lançamentos progressivos não tem uma tecnologia muito avançada nem exige equipamentos modernos. "Não é um método complicado. Pelo contrário, é até facilitador para as construtoras. Essa ponte do Gênesis foi construída com materiais e equipamentos disponíveis no Brasil", afirma Eduardo Borini, da RBR Paulista Engenharia. No entanto, como lembra Waimberg, esse método exige maiores cuidados construtivos. "São preocupações com precisão de nivelamento da estrutura, do canteiro de fabricação, cuidados na hora de empurrar", explica o engenheiro. Como não existe a tradição, há sempre um certo receio em começar, também por causa dos custos iniciais, aponta.
Apesar de este projeto ter sido o primeiro elaborado pela EGT Engenharia em lançamentos progressivos, os diretores da empresa já tinham experiências anteriores com esse método construtivo. Kalil José Skaf, um desses diretores e que também é professor da Escola Politécnica da USP, trabalhou, na década de 1970, no projeto da construção da primeira ponte construída com lançamentos progressivos no Brasil: a passarela sobre a Estação Presidente Altino da CPTM (Companhia Paulista de Trens Metropolitanos).
Outras pontes:
Ponte sobre o Rio Jordão (Paraná, 1980-81)
Vãos: 31,64 m - 3 x 32 m - 31,64 m
Ponte sobre o Rio Pardo (São Paulo, 1982-83)
Vãos: 31,50 m - 3 x 42 m - 31,50 m
Aichtalbrücke (Alemanha)
Vãos tipo: 51 m; Vão central: 81 m
Ficha Técnica
Obra: Residencial Gênesis II
Incorporadora: Y. Takaoka Empreendimentos S/A e JAG Participações Ltda.
Construção: Gafisa
Projeto estrutural: EGT Engenharia
Projeto arquitetônico: Reinaldo Pestana
Protensão: Rudloff
Empreiteira de obras civis (Execução da ponte): RBR Paulista Engenharia e Comércio
Auditoria do projeto de estrutura: Outec
Projeto de fundações: Portela Alarcom
Fundações: CRD Fundações - Carlos Santana Fundações Especiais
Consultoria para fundações: Cepollina Engenheiros Consultores
Topografia: Zetti Construção e Topografia
Sondagem: Engesonda Engenharia de Solos e Fundações
Fornecedores
Fôrmas e escoramentos para concreto: SH Fôrmas, Andaimes e Escoramentos
Estruturas metálicas: Poliaço Engenharia Industrial e Comércio
Aparelhos de apoio, protensão e deslocamento do tabuleiro: Rudloff Industrial
Concreto: Engemix; Jofege Pavimentação e Construção
Aço estrutural: Gerdau
Aço de protensão: Belgo-Mineira
Madeira certificada: Ecoleo
Reportagem de Renato Faria
Téchne 113 - agosto de 2006 |
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