PONTE PROTENDIDA NO EXTRADORSO (EXTRADOSED) SOBRE O RIO ACRE H. Ishitani Prof. Dr. EPUSP So Paulo, Brasil R. N. Oyamada Dr. Eng. Civil OUTEC So Paulo, Brasil I. M. Silva Msc. Eng. Civil OUTEC So Paulo, Brasil SUMRIO Este trabalho tem o objetivo de divulgar o projeto da Terceira Ponte sobre o Rio Acre. Trata-se da primeira ponte construda no Brasil com protenso no extradorso e ser parte integrante do contorno rodovirio da cidade de Rio Branco, estado do Acre (AC). 1. INTRODUO A cidade de Rio Branco capital do Estado do Acre situado na Regio Norte do Brasil. Com o intuitodedesviarotrnsitodecargaspesadasdaregiocentraldacidadeestemobrasum anel virio com extenso de 16km partindo da Estrada do Aeroporto at a Via Chico Mendes, que incorporando a BR-364 liga os dois distritos da cidade por meio da Terceira Ponte sobre o Rio Acre. H 30 anos no construda na cidade uma ponte sobre o Rio Acre. Esta obra com custoprevistoemcercade12milhesdereaisfinanciadapeloDNIT-Departamento NacionaldeInfra-EstruturadeTransportes,sendoadministradapeloDERACRE- Departamento de Estradas e Rodagem do Estado do Acre com construo a cargo do consrcio formado pelas empresas SEC e CIDADE.A ponte comporta duas pistas, cada qual com duas faixasdetrfego,comopodeampliaocompassarelaslateraisparapedestres.Oprojeto executivodaobra,deautoriadaOUTECEngenharia,consistenaprimeirapontedotipo extradosednoBrasil,emalternativaaponteemvigadeseocelularprevistanoprojeto bsico. Este conceito hbrido de ponte foi difundido inicialmente no Japo, e comea a ganhar projeo no mbito mundial. 1 Numprimeirocontatoaponteextradosedpareceserumapequenaponteestaiadacomtorres baixas, porm mais apropriado considera-l uma modificao da ponte em viga de concreto protendido, pois, apresentando uma relao de altura da torre para vo sustentado (H:L) entre 1:10e1:15,quandoumaponteestaiadaconvencionalapresentarelaodaordemde1:5 (Figura 1), confere a seus cabos posicionados na torre ngulos em torno de 10 a 20, de modo quehgrandeprepondernciadacomponentehorizontaldaforaintroduzidapelocabo, caracterizando mais uma protenso externa do que um estai. Numprimeirocontatoaponteextradosedpareceserumapequenaponteestaiadacomtorres baixas, porm mais apropriado considera-l uma modificao da ponte em viga de concreto protendido, pois, apresentando uma relao de altura da torre para vo sustentado (H:L) entre 1:10e1:15,quandoumaponteestaiadaconvencionalapresentarelaodaordemde1:5 (Figura 1), confere a seus cabos posicionados na torre ngulos em torno de 10 a 20, de modo quehgrandeprepondernciadacomponentehorizontaldaforaintroduzidapelocabo, caracterizando mais uma protenso externa do que um estai. PHcomponentehorizontal da fora P - fora de trao do cabo LH PONTE ESTAIADA - H:L ~ 1:5 PV componentevertical da fora PV componentevertical da fora PH componentehorizontal da fora P - fora de trao do cabo LH PONTE EXTRADOSED - H:L ~ 1:10 a 1:15 Figura 1: Relao de altura da torre por vo sustentadoFigura 1: Relao de altura da torre por vo sustentado 22 Ovolivredeumaponteextradosedapresentausualmentevaloresentre100me200m, parmetro prximo da ponte em viga de concreto protendido, contudo possibilita a reduo da alturadavigaprincipal.Astorresmaisbaixasrepresentammaiorfacilidadedeexecuodo que uma ponte estaiada, alm de poderem ser uma imposio no caso de gabarito de aviao na regio. A flutuao de tenso nos cabos menor do que em estais e uma vez que dispensvel oajustedeforasnoscabos,eliminaanecessidadedeancoragensespeciaisepossibilitaa adoodeancoragensdotiposela(desviador)natorre.Paraodimensionamentodoscabos externos pode-se utilizar tenso limite de fadiga da ordem de 0,60.fy contra a usual 0,45.fy de uma ponte estaiada. Aliandoaestasvantagensoapelovisualdeumaformaestticaqueconsegueinteragirtanto comumambientenaturalcomourbano,apontecomprotensonoextradorso(extradosed) passa a ser uma alternativa interessante para a concepo de novos projetos de pontes. O termo Extradosed Prestressed Bridge foi utilizado pela primeira vez pelo consultor francs derenomeinternacionalJacquesMathivatem1988.Aprimeiraponteextradosedconstruda foiaOdawaraBluewayBridge(Figura2)nacidadedeOdawaraaosudoestedeTquio Japo em 1995, com vos laterais de 74m e vo central de 122m. Hoje alm de vrios projetos executadosnoJapoeCoriadoSul,aspontesextradosedcomeamaserdiscutidasem eventosinternacionaiseadotadascomobaseparaprojetos,assimcomoa nova Pearl Harbor Memorial Bridge em New Haven E.U.A. No Brasil, a Terceira Ponte de Rio Branco AC foi concebida no modelo extradosed devido apresentarvantagensnoscamposeconmicoeestticosobreaponteemvigacaixode concreto protendido. Ainda no estado do Acre encontra-se em incio de obras a segunda ponte deste tipo, a Ponte da Integrao Brasil-Peru com vos laterais de 65m e vo central de 110m, que faz parte do objetivo do Governo Federal em criar uma Rodovia do Pacfico. Figura 2: Odawara Blueway Bridge 3 2. PROJETO DA TERCEIRA PONTE DE RIO BRANCO - AC 2.1 Infra e Meso-Estrutura Os pilares centrais tm em torno de 10m de altura e so formados por duas paredes afastadas de280cmdotadasdecortinasnasextremidadesemformadeV(figura3)paramelhor comportamentohidrodinmicoeevitaroacumulodetroncoseoutrosresduostrazidospelas enchentes,conhecidoslocalmenteporbalseiros.Estaconcepodepilaresproporcionou estabilidadeparaaconstruoembalanossucessivos,mtodoconstrutivoqueeliminaa necessidadedeescoramentoforadaregiodosapoiosporavanodetreliasuperiorapoiada no trecho anterior para sustentao das formas (figura 4). Os pilares em paredes duplas tambm auxiliamareduzirosesforoshorizontaisdevidosaosefeitosdetemperatura,protenso, retraoeflunciadoconcreto.Aligaodospilarescomasuperestruturamonolticapor meio de travessas que sustentam as vigas principais (longarinas) e as torres de estaiamento. Afundaodospilarescentraisformadaporblocosdecoroamento(figura3)dotadosde6 tubulescomdimetrode160cmescavadosaarcomprimido;acamadadeassentamentodas bases foi encontrada entre 15m a 20m de profundidade.

Figura 3: Forma da fundao dos pilares centrais Osencontros(cabeceiras)dapontesoformadosportravessasqueapoiam-sediretamente sobre4 tubules com dimetro de 140cm e incorporam ainda uma cortina e muros de ala para acontenodoaterrodaestrada.Estesencontrossustentamaslongarinaspormeiode aparelhosdeapoiometlicos,quepermitemmovimentaeshorizontaiseangulares,como tambm a laje de aproximao com apoio do tipo freyssinet para evitar depresses na entrada da ponte. 4 Figura 4: Construo por balanos sucessivos 2.2 Superestrutura ATerceiraPonteapresentavoslateraisde54mevocentralde90mcomlargurade17,4m (figura5),recebendoalmdaprotensointerna,cabosexternosprotendidosnoextradorso apoiados em torres laterais com 12m de altura, sendo que estes cabos esto posicionados entre 6me9macimadotabuleiroesoformadospor16cordoalhascomdimetrode15,7mm produzidascomaoCP176RBquerecebemtrscamadasdeproteocontraacorroso: galvanizao dos fios a quente, filme de cera de petrleo e revestimento de PEAD (polietileno de alta densidade). Os cabos so conduzidos numa bainha de PEAD e protegidos at uma altura de 2,5m do tabuleiro com tubos anti-vandalismo de ao galvanizado. Otabuleiroformadoporvigaslongarinasquetemalturavariandode2,0mnosvospara 2,5m junto aos apoios centrais associadas a vigas transversinas espaadas de 3,9m que servem deapoioparaalajesuperiorquetemespessurade20cm,almdetravamentonospontosde inserodoscabosexternos,umavezquefoieliminadaalajeinferior,restandoapenasuma mesa colaborante junto aos apoios com 3,0m de largura. Nodimensionamentodavigalongarina,aconsideraodoestadolimitedeserviorecebeu tratamentodiferenciadonostrechoscentral,lateraisejuntoaosapoios.Naregiojuntoaos apoiossobaodiretadoscabosexternosecomsolicitaopreponderantedemomentosfletoresnegativosfoiadotadaaprotensolimitada,ouseja,averificaodoestadolimitede formaodefissurasparaacombinaofreqentedeaesededescompressoparaa combinao quase-permanente de aes. Na regio dos vos laterais e centralcom solicitao preponderantedemomentosfletorespositivosforamposicionadoscaboscomforade 5 protenso reduzida, adotando-se a protenso parcial, ou seja, a verificao do estado limite de aberturadefissurasparaacombinaofreqentedeaesedeformaodefissurasparaa combinaoquase-permanentedeaes.Estescaboscomforadeprotensoreduzidaforam necessrios para reduo do efeito desfavorvel dos esforos hiperestticos de protenso e para a verificao do estado limite ltimo, desta regio. Figura 5: Vista longitudinal Projeto da Terceira Ponte de Rio Branco AC Figura 6: Cortes transversais Projeto da Terceira Ponte de Rio Branco AC6 3. ACOMPANHAMENTO TCNICO DA OBRA DA TERCEIRA PONTE AconstruodaTerceiraPonteteveseucronogramadelineadopelascondiesclimticas, essencialmente pelo regime do Rio Acre, pois o nvel dgua varia significativamente entre os perodosdeestiagemechuvas,demodoquenoprimeiroosblocosdefundaoficam aparentes e no segundo os pilares ficam quase totalmente encobertos. Aadueladepartidafoiconcretadaem4etapas,escoradainicialmentenotopodopilareem seguidavalendo-sedotrechoconcretadoanteriormente,diminuindoassimrazoavelmenteo volume de cimbramento e eliminando a interferncia com o nvel dgua do rio. Segue um resumo de algumas datas envolvidas: - novembro/2003: escavao dos tubules; - maro/2004: incio do trabalho de formas das travessas e aduelas de partida; - maio/2004: incio da construo por balanos sucessivos; - dezembro/2004: concretagem das aduleas defechamento dos vos laterais e central. A modelagem computacional para o clculo estrutural seguiu as fases da obra de modo adar subsdio para o controle de flechas dos balanos sucessivos, proporcionando o fechamento sem discrepnciassignificativas(figura7).Atualmenteaobraestcomaestruturapraticamente terminada,restandoparaseremcompletadososguarda-rodas,pavimentao,iluminaoe sinalizao. Figura 7: Fechamento do vo central da Terceira Ponte de Rio Branco AC7 4. REFERNCIAS [1]Ishitani, H. et al Memria de clculo Ponte sobre o Rio Acre Contorno Rodovirio de Rio Branco.So Paulo, 2003. [2]Oyawa,W.O.Extradosedprestressedconcrete(EPC)bridges:Challengeforthe21st century,disponvelem:.Acesso em: 08/01/2005. [3]Stroh,S.L.Inovativedesignconceptsforsteelbridges,disponvelem: . Acesso em: 08/01/2005. 8