ASPECTOS GEOTÉCNICOS

Alguns especialistas que vieram de São Paulo (SP) para fazer vistorias na construção do

empreendimento, já consideram a obra da ponte estaiada sobre o Rio Negro como a maior ponte

fluvial do Brasil .

Durante a execução das sondagens do solo, os engenheiros já tiveram a dimensão dos

problemas que teriam pela frente. “Ninguém no Brasil tinha experiência em fazer sondagens com

lâminas tão grandes de água e demoramos quase seis meses para conseguir fazer o primeiro furo

porque as equipes perdiam o equipamento no rio”, revelou o diretor da Enescil Engenharia e

Projetos, Catão Ribeiro, responsável pelos projetos executivo, arquitetônico e de fundações da obra.

Durante os trabalhos de sondagens no rio, os técnicos responsáveis pela obra descobriram

que o solo era formado por camadas de areia, rocha e argila orgânica, o que exigiu que todo o

sistema de estacas, o projeto e a logística da obra fossem reformulados.

Figura 01 - Perfil de sondagem parcial entre apoios

Os engenheiros passaram então a usar estacas escavadas revestidas com camisa metálica

(tubo de aço usado no alicerce). Na etapa de colocação das estacas, em 2009, a obra enfrentou a

cheia histórica do rio Negro, quando a cota da água chegou a 29,77 metros, a maior já registrada no

Amazonas. “Entretanto, o rio superou em muito essa cota e tudo ficou coberto com água”, afirmou

o gerente de obras da ponte, Henrique Domingues, da construtora Camargo Corrêa.

Na execução dessas estacas, foram realizadas escavações em grandes profundidades – até 60

metros abaixo do leito do rio – em solos com composição diferentes a cada trecho. Para superar esse

desafio, foram utilizadas estacas de até 90 metros de comprimento e guindastes embarcados de 300

toneladas para o içamento de tubos-camisa de 75 toneladas para a execução das estacas.

“Desde as primeiras sondagens foram detectadas as dificuldades para se trabalhar com uma

lâmina d’água que poderia chegar a 57 m, com equipamentos embarcados em balsas, para a

execução das estacas escavadas de grande diâmetro.” Em razão das complexidades locais, a

implantação das estacas acabou se tornando uma obra própria. Tanto assim, que em cada apoio,

havia uma especificidade, em razão da solução diferenciada de engenharia que deveria ser adotada.

Lembrou o engenheiro Henrique Domingues: “Estamos entrando nos domínios do rio

Negro, e é preciso fazê-lo com sabedoria, com criatividade, desenvolvendo soluções de engenharia

inovadoras, porém, não para domá-lo, mas pedindo permissão para cruzar as suas águas.” A ponte,

ora inaugurada, permite a continuidade normal do fluxo de embarcações. Seus canais principais, de

200 m de largura, atendem a um gabarito mínimo de navegação de 55 m.

ASPECTOS ESTRUTURAIS

A obra levou os profissionais da Camargo Corrêa a desenvolverem metodologias

construtivas inovadoras, como, por exemplo, a implantação de unidades produtivas em balsas, que

resultaram na operação simultânea de até 25 canteiros de obras flutuantes. Nestas plataformas,

equipes realizaram a montagem e pré-armação de estruturas de aço de até 30 toneladas. Tais

procedimentos só foram possíveis após estudos criteriosos, treinamentos permanentes e a utilização

de máquinas e equipamentos especiais.

Foi necessária ainda a implantação de duas centrais de produção de concreto, cada uma com

capacidade de produção de 60 m³/h em terra, e uma unidade de usinagem de concreto embarcada

com capacidade produtiva de 9 m³/h. Para a conclusão da ponte, foram utilizadas quantidades de

concreto e aço suficientes para construir três estádios de futebol com as dimensões do Maracanã.

As fundações, compostas de estacas escavadas de grande diâmetro (2,00 m a 2,50 m), foram

executadas mediante a perfuração de um severo subleito do rio, composto de camadas erráticas de

rocha de até 2,50 m de espessura, em diversas profundidades.

Para a execução das estacas foi preciso fabricar camisas metálicas, que venceram a lâmina

d’água e foram cravadas no leito do rio até determinada profundidade. A partir daí entraram em

ação as perfuratrizes, que realizaram a escavação da estaca, removendo o material de dentro da

parte cravada da camisa metálica e perfurando o subleito abaixo de sua extremidade inferior até a

cota de ponte definida em projeto, com o uso de lama bentonítica, utilizada para a estabilização das

paredes do fuste.

FIGURA

02 – Camisa Metálicas

Seguiu-

se, a partir daí, a

colocação da

armadura, a limpeza

final da ponta da

estaca e a

concretagem, utilizando-se um tubo tremonha que fez o lançamento do concreto. Na medida em que

o concreto ia preenchendo a estaca, expulsava a lama bentonítica, que era recolhida e reciclada para

uso em outras estacas. Os caminhões-betoneira foram transportados em balsas até o local da

concretagem.

O tempo para o lançamento do concreto tinha de ser rigorosamente controlado, pois, embora

dosado com aditivos especiais, o seu endurecimento precoce poderia provocar sérios transtornos na

execução das estacas, devendo-se garantir sua trabalhabilidade do início ao fim da concretagem.

A metodologia inicial para a construção dos blocos de fundação sobre as estacas previa a

execução de cimbramento metálicos soldado às camisas metálicas, sobre o qual foram colocadas as

fôrmas, feita a armação e realizada a concretagem. Com o nível de cheia daquele ano, a água

chegou bastante acima do fundo dos blocos, inviabilizando a continuidade de implantação através

com uso dessa metodologia. Por causa disso, foi criado o bloco-casca, uma caixa de concreto

armado pré-moldado, com furos em sua laje de fundo que se encaixavam sobre as estacas. Após a

vedação dos espaços compreendidos entre as estacas e os furos, a parte interior do bloco casca era

então esgotada, permitindo a execução do bloco de fundação, mesmo com o nível d’água do rio

acima de seu fundo. Dessa forma, bloco-casca cumpriu o papel simultâneo de cimbramento e de

fôrma, e evitou solução de continuidade para o empreendimento.

Foram utilizados como métodos construtivos também e consolos sucessivos.

Consolos sucessivos: Criado pelo engenheiro brasileiro Emilio Baumgart na construção da

Ponte de Herval sobre o Rio Peixe, em Santa Catarina. É indicado quando a altura da ponte em

relação ao terreno for grande e em rios “violentos”. Este método deve ser bem controlado, pois

ambos os lados devem aproximar do centro de forma simultânea. À medida que as aduelas vão

sendo colocadas, deve-se fazer a ancoragem dos estais para suportar o peso de cada aduela

Figura 00:

Exemplo de

construção por consolos sucessivos

Os elementos que constituiram a ponte estaiada foram:

Tabuleiro: que é o grande vão, por onde se trafega. Tem-se a parte corrente que é a parte do

tabuleiro que fica sobre os pilares (Figura 00). Nesta parte, o tabuleiro é divido em lajes que são

concretadas sobre lajes pré-moldadas e que estas ficam apoiadas em vigas de concreto que

percorrem todo comprimento do tabuleiro, que são as longarinas. O tabuleiro transfere os esforços,

que seu peso e demais cargas locais causam, para os pontos de ligação, onde os estais são fixados

no tabuleiro, e para os pilares. O tabuleiro deve ser um elemento resistente à flexão, que seu próprio

peso e demais cargas provocam.

Figura 00: Modelo de estrutura da parte corrente do tabuleiro.

Na parte estaiada, suspensa pelos estais, o tabuleiro é composto por lajes de concreto

protendido (concreto armado acrescentado de cordoalhas) ou de aço (Figura 00). O concreto

protendido possibilita uma maior resistência a esforços de tração e flexão que o concreto armado

comum.

A superestrutura, ou tabuleiro, foi executado mediante o lançamento de lajes pré-moldadas

na forma de π, configuração necessária para que se pudesse vencer o grande vão entre as vigas

longarinas, da ordem de 7 m, o que não seria possível com placas planas.

Nos trechos de acesso ela possui 20,60 m de largura, incluindo as barreiras de proteção e os

passeios laterais. No trecho estaiado, a largura é um pouco maior, para permitir a fixação dos estais,

passando para 22 m. Conta com quatro faixas de rolamento, duas em cada sentido.

Diferentemente do que sugeria o projeto básico, o subleito do rio é composto não só por solo, mas

apresenta espessas camadas de rocha que tiveram de ser atravessadas pelos equipamentos de

perfuração. É composta de aduelas de concreto pré-moldadas com peso da ordem de 200 t, içadas

de balsas e progressivamente anexadas ao tabuleiro, compondo os dois vãos centrais, cada qual com

200 m de extensão.

Figura 00: Aduelas suspensas pelos estais na construção da Ponte Rio Negro em Manaus.

Estais: cabos de aço galvanizado, em que cada cabo é engraxado e protegido por uma capa

de plástico. O conjunto desses cabos (cordoalha) fica dentro de um tubo de plástico mais denso.

Todo esse sistema protege os cabos da corrosão, fogo, sol, chuva e até vandalismo.

Eles suportam o tabuleiro, para que este não se flexione, recebendo as cargas transmitidas

pelos pontos de ancoragem. Também contribuem para o equilíbrio entre o vão central e os vãos

laterais.

O mastro central, com 162 m de altura desde o bloco de fundação, ancora os estais que

sustentam a superestrutura dos dois vãos do trecho estaiado. Os demais vãos têm 45 m de

comprimento e são compostos de apenas três vigas longarinas protendidas, cada qual com 2,85 m

de altura e 135 t de peso.

Na construção do mastro central foram utilizadas fôrmas trepantes preparadas para camada

de 4,0 m de altura. Os pilares do trecho corrente foram executados com fôrmas deslizantes.

Por ocasião da inauguração da obra, Arnaldo Cumplido, diretor superintendente da Camargo Corrêa

Infraestrutura, explicou que “a combinação de rocha, areia e argila no subleito do rio exigiu que

dezenas de engenheiros, projetistas e profissionais de diversas áreas se dedicassem a entender as

características geológicas, geotécnicas e hidrológicas do rio, para que os serviços pudessem avançar

com qualidade e segurança”.

Torres: suportam o sistema de cabos e transferem suas cargas para os pilares secundários e

fundações. Podem ser feitas de concreto ou aço, a escolha depende de fatores como solo,

estabilidade durante a construção, mão de obra (TORNERI, 2002). Sua estrutura é sujeita à flexão

pelos cabos, sua rigidez deve combatê-la e depende da carga que vêm dos cabos, como também da

organização dos cabos.

Treliça Metálica foi inovação

Equipamento que representa verdadeira inovação no Amazonas, uma vez que só há um outro

operando no país - em São Paulo -, a Treliça Metálica de Aspen, importada da Itália, é o único capaz

de movimentar as vigas longarinas da ponte, que pesam 131 toneladas e medem mais de 43 metros

de comprimento. Essas vigas foram levadas pela Treliça de Aspen, que suporta até 140 toneladas,

do pátio de fabricação até os apoios em terra ou em água.

Ficha Técnica

 

Construção: Originalmente a cargo do Consórcio Rio Negro, formado pelas empresas Camargo

Corrêa e Construbase;  depois, a Camargo Corrêa concluiu a obra sozinha.

Projeto básico: Geométrica Engenharia

Projeto executivo: Enescil Engenharia

Gerenciamento e fiscalização: Vetec Engenharia

Subempreiteiras:

- Consarg Construtora e Comércio (beneficiamento e aplicação de aço de construção);

- Prepron Industrial (protensão);

- Fundesp Fundações Especiais (estacas escavadas de grande diâmetro);

- Costa Furtuna Fundações e Construções (estacas escavadas de grande diâmetro);

- Labormix Comércio, Usinagem e Prestação de Serviços (fabricação de concreto);

- Memps Montagem Eletromecânica e Manutenção (fabricação de tubos – camisas metálicas – para

as estacas escavadas);

- Mills Estruturas e Serviços de Engenharia (locação de material de cimbramento e transporte das

vigas pré-moldadas);

- Fordenge - Fôrmas Deslizantes (fornecimento, montagem e operação das fôrmas deslizantes dos

pilares do trecho corrente);

- Geofort Fundações (sondagem em água de grande profundidade);

- Geopress Sondagens e Serviços (sondagem em água de grande profundidade);

- Tecnosonda (sondagem em água de grande profundidade);

- In Shore Mergulho Profissional (apoio de mergulho);

- Tecomat Tecnologia da Construção e Materiais (controle de qualidade);

- Construtora Etam (terraplenagem);

- Instalações provisórias de canteiro: J. Nasser Engenharia (construção civil dos canteiros) e

Interfasse (instalação do canteiro de obras).

 

Concreto Estrutural (m³) – 161.710 – equivalente a 25 prédios de 20 andares;

Aço CA-50 (toneladas) – 21.500

Aço CP-190 RB (toneladas) – 1.270;

Cimento – 1.600.000 sacos de cimento;

Vigas Pré-moldadas 45 metros (peças) – 213;

Pilares /apoios (unidades) – 74;