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  • Hlice Cont nua Monitorada

  • 2

    Consultoria e Coordenao Tcnica

    Urbano Alonso Consultoria e Projetos Ltda.

    Equipe Tcnica

    Gustavo Alexandre de Moura Gavio

    Marcio Abreu de Freitas

    Renato Paiva de Oliveira

    Denis Pereira de Andrade

    Colaborao

    Heitor Manrubia

    Marcelo Viviani Pinto da Silva

    Roberto Carlos Nahas

    Gustavo Roberto Ganzerli Nahas

    Projeto grfico

    Neopix Design

    ltima atualizao

    Junho/2012

  • 3

    As estacas hlice contnua j so executadas entre ns des-

    de 1987, com ampla utilizao e divulgao no segmento

    da construo civil, desde 1993, sendo hoje uma soluo

    alternativa em praticamente todas as obras que utilizam es-

    tacas com comprimento de at 34 m, pois podem ser utili-

    zadas em qualquer tipo de solo. Face sua rapidez executi-

    va, preo competitivo e baixo nvel de barulho e vibraes,

    em alguns casos tambm uma soluo alternativa para as

    fundaes em sapatas e em tubules a cu aberto.

    Durante esse perodo foram realizadas inmeras provas de

    carga estticas que atestaram a capacidade de carga des-

    sas estacas dimensionadas com base em mtodos semi-

    -empricos de amplo conhecimento em nosso meio geo-

    tcnico. O resultado dessas provas de carga fazem parte

    de um banco de dados que veio sendo publicado pelo

    engo Urbano R. Alonso desde 1996 (Revista SOLOS e RO-

    CHAS, vol 19, no 3 e vol 21 no 1; SEFE IV, vol 2; SEFE V, vol

    2; SEFE VI vol 1; XII COBRAMSEG vol 3 e XIII COBRAM-

    SEG vol 2) e trabalhos individuais de outros autores.

    Entretanto, como todo tipo de estaca, esta tambm neces-

    sita, durante sua execuo, de vrios cuidados que nem

    sempre esto muito claros para aqueles que a utilizam. Por

    ser uma estaca que tem todas as fases de execuo moni-

    toradas por instrumento eletrnico (acoplado a sensores)

    instalado na cabine e frente do operador, muitos pen-

    sam que esse monitoramento corresponde ao controle da

    estaca. Na realidade, o controle pressupe uma interpre-

    tao desses registros, no instante da execuo, (quando

    possvel tomar decises), e no a posteriori, quando a

    estaca j est executada. um assunto que ainda no foi

    plenamente resolvido.

    Outro esclarecimento a ser feito que, ao contrrio do que

    afirmam alguns dos que comercializam este tipo de estaca,

    o equipamento no mede o torque, mas sim a presso de

    injeo do leo na bomba acoplada mesa de giro do

    trado. Embora o torque seja diretamente proporcional

    presso de injeo, esta relao diferente de mquina

    para mquina e numa mesma mquina em funo da mar-

    cha em que o motor estiver.

    Embora no passado tenham ocorrido vrios problemas na

    concretagem deste tipo de estaca, hoje esses problemas

    j foram bem equacionados tendo-se, inclusive, um trao

    que as concreteira denominam concreto para hlice con-

    tnua constitudo por:

    1. Fator gua cimento 0,6 e pedra 0 (dimenso mxima

    caracterstica 12,5 mm);

    2. Consumo mnimo de cimento 400 kg/m3 (no reco-

    mendado o uso de cimento ARI);

    3. % de argamassa em massa 55% (massa do cimento +

    massa dos agregados midos)*100/massa dos agregados

    grados);

    4. Permitido o uso de agregados midos artificiais confor-

    me a NBR 7211;

    Embora esse concreto assim confeccionado confira uma

    resistncia caracterstica mnima de fck = 20 MPa (200 kgf/

    cm2), para efeito de dimensionamento estrutural esse valor

    no pode ser aumentado devido ao fato de que esses re-

    sultados so obtidos em corpos de prova moldados e cura-

    dos por ao humana. J a cura do concreto na estaca

    feita dentro do solo, portanto sem qualquer ao humana

    sobre a mesma.

    Alm destas caractersticas do concreto, h tambm a

    necessidade de se usarem bombas de injeo adequadas

    (capacidade de bombeamento mnima de 20 m3/h para

    estacas com dimetro mximo de 50 cm e 40 m3/h para

    dimetros superiores).

    Introduo

  • 4

    A estaca hlice contnua (continuous flight auger - CFA) uma estaca de concreto moldada in loco, executada mediante

    a introduo no terreno, por rotao, de um trado helicoidal circundante a uma haste tubular (Figura 1) e injeo de

    concreto, pela prpria haste tubular, simultaneamente com sua retirada, sem rotao (Figura 1). Aps a concretagem

    introduzida a armadura (Figura 1).

    Para evitar que durante a introduo do trado haja entrada de solo ou gua na haste tubular, existe, em sua face inferior,

    uma tampa metlica provisria, que expulsa no incio da concretagem. Essa tampa presa por uma corrente ao trado

    de tal sorte que a mesma no perdida.

    Alcanada a profundidade desejada inicia-se a fase da concretagem (aps a limpeza de rede, conforme ser exposto

    adiante) por bombeamento de concreto pelo interior da haste tubular. Sob a presso do concreto, a tampa provisria

    expulsa e o trado passa a ser retirado, sem rotao, mantendo-se o concreto injetado sempre sob presso positiva, da

    ordem de 0,5 a 1,0 kgf/cm2 (0,5 a 1,0 bar).

    Esta presso positiva visa garantir a continuidade do fuste da estaca. Para tanto devem ser observados dois aspectos

    executivos: o primeiro certificar-se que a ponta do trado, na fase de introduo, tenha atingido um solo que permita

    a formao da bucha para garantir que o concreto injetado se mantenha abaixo da ponta do trado e no suba pela

    interface solo-trado.

    O segundo controlar a velocidade de subida do trado de modo a sempre ter um sobre-consumo de concreto (relao

    entre volume injetado e o terico superior a 1).

    B 250 B 250 B 250

    Solo Solo Solo

    .

    Mtodo ExEcutivo e CuIdados na exeCuo

    Figura 1 ] Fase de execuo das estacas hlice contnua

    1 - Posicionamento e in-troduo do trado at a profundidade necessria.

    2 - Injeo do concreto pela haste central do trado com retirada cont-nua do mesmo, mantendo-se presso positiva at o final da concretagem

    3 - Instalao da armadura imediata-mente aps o trmino da concretagem

    4- Estaca acabada

  • 5

    estacas Hlice Contnua ) Mtodo executivo e Cuidados na execuo

    A medida que o trado vai sendo retirado, um limpador mecnico remove o solo confinado entre a hlice do trado, e

    uma escavadeira remove esse solo para fora da rea do estaqueamento. Uma vista geral dos equipamentos (exceto a p

    carregadeira) envolvidos neste processo mostrado na Figura 2.

    Figura 2: Vista geral da execuo de uma estaca hlice contnua

    As fases de introduo do trado e concretagem ocorrem de maneira contnua e ininterrupta de tal sorte que as paredes

    onde se formar a estaca estaro sempre suportadas; acima da ponta do trado, pelo solo que se encontra entre a hlice

    da hlice do trado e abaixo desta cota, pelo concreto que est sendo bombeado.

    Todas as fases da execuo so registradas em instrumento eletrnico que fica na cabine e frente do operador acoplado

    a sensores instalados em pontos estratgicos que permitem visualizar e registrar as fases relevantes do processo executivo

    (Figura 3) gerando uma ficha conforme se mostra na Figura 4. Cabe ressaltar que o perfil da estaca mostrado nesses boletins

    no necessariamente o real visto que o objetivo principal do mesmo dar uma ideia da seo mdia, caso a mesma fosse

    circular. Isto porque, seu desenho (feito pelo programa interno do computador) resulta da diviso do volume que vai sendo

    injetado pela altura concretada, da porque sempre resulta uma superfcie cilndrica e simtrica em relao ao eixo da estaca.

    Ora, essa superfcie s ser cilndrica se o solo aplicar tenso radial constante durante a concretagem, o que nem sempre

    ocorre, conforme se mostra na Figura 5, onde se escavaram estacas para anlise do fuste. por esta razo que algumas

    empresas no registram esta figura.

    importante lembrar que por ser a concretagem feita sob presso, e tendo o concreto abatimento alto, no se pode exe-

    cutar uma estaca prxima a outra recentemente concluda, principalmente em solos pouco resistentes, pois pode haver

    ruptura do mesmo entre as estacas.

    Como regra geral orientativa, recomenda-se que s se execute uma estaca quando todas, num raio mnimo de 5 dime-

    tros, j tenham sido concretadas h pelo menos 12 horas.

    estacas Hlice Contnua ) Mtodo executivo e Cuidados na execuo

    Figura 2 ] Vista geral da execuo de uma estaca hlice contnua

    aB

    C

    A - Equipamento de hlice contnua

    B - Bomba de concretagem

    C - Caminho betoneira

  • 6

    estacas Hlice Contnua ) Mtodo executivo e Cuidados na execuo

    claro que esta recomendao orientativa conservadora, pois se aplica a qualquer solo brasileiro e em particular aos

    solos moles. Por esta razo, tanto esta distncia quanto este prazo entre duas concretagens prximas podem ser reduzi-

    dos no caso de terrenos que apresentem resistncia compatvel com as presses a ele aplicadas pelo concreto. A presso

    mxima ocorrer durante a concretagem devido presso do concreto fresco (fluido com peso especfico 2,2 tf/m3) decorre da coluna de concreto dentro da haste do trado (descontado a resistncia por adeso entre o concreto e a

    haste de concretagem) e da presso de injeo do concreto. Aps a concretagem essa presso ser bem menor, pois s

    devida coluna de concreto da estaca.

    A deciso quanto distncia mnima e tempo entre duas concretagens prximas so feitos inicialmente analisando-se o

    solo onde se executaro as estacas e estimando a resistncia ao cisalhamento do mesmo. A seguir devem-se fazer ensaios

    n