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Adequação das Pontes da Rodovia SP - 595 ao Gabarito de Navegação da Hidrovia Tietê-Paraná
Resumo

Este trabalho aborda as peculiaridades observadas durante o desenvolvimento do projeto e das obras de reconstituição das pontes São José dos Dourados e Barrageiros, ambas localizadas na Rodovia SP-595, região noroeste do Estado de São Paulo.

A ponte São José dos Dourados teve sua estrutura recuperada, em função de abalroamento provocado por embarcação em abril de 1997 que ocasionou a destruição de um pórtico e dois tabuleiros da superestrutura.

O projeto de reconstituição da ponte dos Barrageiros foi desenvolvido prevendo a substituição de dois vãos e respectivo pórtico intermediário com estrutura de concreto por um único vão com estrutura metálica.

As novas superestruturas das pontes foram concebidas em placas ortotrópicas suportadas por treliças invertidas no primeiro caso e arcos invertidos no segundo.
Introdução

A hidrovia Tietê-Paraná é um sistema de navegação composto principalmente por trechos dos rios Paraná, Tietê , piracicaba, Grande e Paranaíba, perfazendo 2400 km de rotas navegáveis, sendo 1642 km de rotas principais e 758 km de rotas secundárias.

Atualmente, a hidrovia transporta aproximadamente 5,7 milhões de toneladas anuais de cargas, como farelo, soja, grãos de ordem geral, fertilizantes, calcário agrícola, madeira, combustíveis e materiais de construção (ferro, cimento, cerâmicas, etc).

Com a maturação do Mercosul e a participação fluvial no sistema, adquirirá grande importância a carga geral unitizada em "pallets" e contêineres, esperando-se assim uma rápida expansão da carga movimentada e projetando-se para o ano 2010 o início do processo de saturação da hidrovia, com 20 milhões de toneladas transportadas.

A hidrovia comporta comboios simples de 2200 toneladas ou duplos de 4400 toneladas de capacidade, operando com velocidades entre 12 e 14 km/h. São comboios de empurra, conduzidos por rebocadores em sua região posterior ou de popa, fator este que dificulta, em razão da ocorrência de ventos e ondas nos reservatórios, a passagem sob as inúmeras pontes existentes ao longo da hidrovia.

Assim sendo, têm sido registrados nos últimos anos, alguns casos de abalroamentos de embarcações em pilares de pontes, causando até mesmo a ruína dos mesmos em determinadas situações. Ressalta-se que muitos trabalhos vêm sendo desenvolvidos a fim de atenuar este problema, tanto com relação à amoliação de gabaritos horizontais sob as pontes, com a demolição de pilares e duplicação de vãos, quanto com relação à uma melhoria e padronização dos equipamentos de manobra das embarcações.

O presente artigo trata de uma dessas ocorrências com a destruição de um pórtico e conseqüentemente dois tramos do tabuleiro na ponte São José dos Dourados, e da ampliação do gabarito horizontal da ponte do Barrageiros, ambas situadas sobre a referida Hidrovia, na região Noroeste do Estado de São Paulo.
Características gerais das pontes

A ponte sobre o rio São José dos Dourados está localizada na rodovia SP-595, km 62, município de Ilha Solteira - SP.

Tendo uma extensão total de 563 metros, é constituída por 16 tramos isostáticos, sendo 14 vãos de 35,5 metros, 2 vãos de 42,2 metros e 2 lajes de aproximação de 48 metros.

A superestrutura de cada vão com 5 vigas pré-moldadas e laje de concreto apresenta largura de 14,60 metros e apoia-se em pórticos transversais, constituídos por vigas de 2,30 metros de altura, pilares circulares de 2,20 metros de diâmetro com cerca de 40 metros de altura.

Estes pórticos são ainda travados em 3 níveis, através de vigas transversais de travamento de 0,50 metros por 1,20 metros de altura. A infraestrutura, segundo o projeto original de 1970 constitui-se por sapata direta assente em rocha.

A ponte dos Barrageiros situa-se sobre o rio Tietê na Rodovia SP595, km 20, no município de ltapura - SP.

Apresenta comprimento total de 559,40 m (12 vãos isostáticos de 40 m e 2 encontros de 39,70 m) e foi projetada em sua superestrutura com 4 vigas pré-moldadas protendidas e 5 transversinas protendidas, configurando um tabuleiro de 8,0 m de pista e passeios laterais de 1,0 m.

A infraestrutura em cada apoio foi projetada sobre dois tubulões de 1,30 m de diâmetro apoiada sobre basalto compacto, sendo a mesoestrutura em pilares ligadas por travessa de apoio configurando um pórtico onde se apoiam as longarinas.
Fig. 1 - Vistas longitudinal e transversais do novo vão com estrutura metálica em treliça invertida da ponte São José dos Dourados
Projetos de reconstituição e adequação das pontes ao gabarito de navegação

A ponte São José dos Dourados teve sua estrutura recuperada, em função de abalroamento provocado por embarcação em abril de 1997.

Na ocasião foram destruídos dois vãos, um de 42,20 m e outro de 33,50 m. 0 projeto foi concebido visando à construção de um único vão metálico de 75,70 m de comprimento, com a nova superestrutura em placa ortotrópica de 14,60 m de largura, suportada por treliças verticais invertidas de 7,00 m de altura, conforme ilustrado na Figura 1.

A opção por treliças invertidas nesta ponte deu-se em função da necessidade de projetar-se um "bico" de lançamento também em treliça para vencer o novo vão na fase construtiva do lançamento longitudinal, uma vez que não se dispunha de nenhum apoio intermediário para viabilizar esta operação.

O projeto de reconstituição da ponte dos Barrageiros foi desenvolvido prevendo a substituição de dois vãos de 40 m de comprimento em estrutura de concreto por um único vão de 80,00 m, com a nova superestrutura em estrutura metálica constituída por uma placa ortotrópica com 11,00 m de largura, suportada por tirantes ligados a dois arcos superiores de 12,50 m de altura, conforme apresentado na Figura 2.

Para esta ponte, foi possível a escolha de arcos invertidos e não treliças como sistema estrutural de suporte para os tabuleiros, em razão das condições normais de utilização em que a mesma se encontrava, viabilizando o lançamento longitudinal que como apoios os pórticos da própria ponte.

Em função de ajustes para adequação do gabarito vertical da hidrovia (vão luz sob a ponte), foi necessário deslocar-se a rota de navegação para a região da extremidade direita da ponte (vista de montante), uma vez que a mesma era mais elevada nesses vãos.

Assim, foi escolhido para demolição o pórtico composto dos pilares T23/T24 e os seus respectivos tabuleiros, que foram removidos mediante implosões parciais de cada um de seus elementos estruturais na fase executiva prevista para tal.
Fig. 2 - Vistas longitudinal e transversais do novo vão com estrutura metálica em arco invertido da ponte dos Barrageiros
Metodologias Construtivas

A etapa de fabricação dos elementos estruturais de ambas as pontes foi desenvolvida nas instalações do próprio fabricante (ver Figura 3) e o transporte dos mesmos até os canteiros de obra das respectivas pontes em dimensões compatíveis com o transporte normal.

As áreas de canteiro de obras para uma e outra ponte foram determinadas em função das condições de utilização distintas em que as mesmas se encontravam.

A ponte São José dos Dourados estava com o tráfego interrompido em função do acidente ocorrido e teve como praça de pré-montagem o próprio tabuleiro da ponte, nos vãos adjacentes ao sinistrado, visando reduzir ao máximo o caminho de lançamento da estrutura metálica, com minimização dos riscos pertinentes a este tipo de operação e conseqüentemente dos custos de montagem.

Para a ponte dos Barrageiros, o processo construtivo adotado teve por objetivo reduzir ao máximo possível a interrupção do tráfego sobre a ponte (aproximadamente 2000 veículos por dia), de modo a não causar grandes transtornos e prejuízos aos seus usuários.

Assim foi escolhida como praça de pré-montagem uma área ao lado da pista de acesso à ponte, próxima ao encontro T29/T30.
Fig. 3 - Fabricação dos perfis metálicos
Para a ponte São José dos Dourados, foram obedecidas as seguintes etapas construtivas:

Pré-montagem de campo

As peças foram descarregadas na seqüência de pré-montagem começando entre os pórticos P6 e P7 pelo "Bico de Lançamento" (ver Figura 4).

O tabuleiro entre os pórticos 6 e 7 foi mantido desocupado em função da recuperação estrutural do pórtico 7, abalado por ocasião do acidente.

Como apoio, foram utilizadas fogueiras de dormentes de madeira nos locais das transversinas estrutura metálica.
Fig. 4 - Montagem da estrutura metálica no canteiro de obras sobre a ponte São José dos Dourados
Para a fase de rebaixamento foram usados pequenos bicos nas extremidades da estrutura.Toda a fase de pré-montagem foi acompanhada por uma equipe de topografia, de controle dimensional e das emendas para garantir a qualidade da obra.

Todas as emendas foram soldadas e os testes de controle de qualidade com líquido penetrante e ultra-som realizados segundo as especificações do projeto executivo e do manual de montagem.

A pista de rolamento recebeu nesta fase, um revestimento de pavimento especial, tipo "Dermasphalt", para permitir uma aderência uniforme em toda a superfície externa metálica do tabuleiro. Este tipo de pavimento tem o peso da ordem de vinte por cento em relação ao do pavimento asfáltico convencional.

Lançamento longitudinal

Após a conclusão da pré-montagem de todo o conjunto metálico (bico de lançamento e vão treliçado) a carga foi retirada de cima das fogueiras e colocada, com auxílio de macacos hidráulicos, sobre três vigas de apoio que eram posicionadas e travadas sobre os pórticos da ponte existente e equipadas com roletes deslizantes (do tipo "tartaruga", ver Figura 5).
Fig.5 - Dispositivo de deslocamento utilizado no lançamento das estruturas metálicas
Fig. 6a - Lançamento longitudinal da estrutura metálica sobre o vão de navegação na ponte São José dos Dourados
Em seguida foi instalado sobre a ponte, na região oposta à da montagem, entre os pórticos 9 e 10, o sistema de tração constituído por um guincho com capacidade de 50 toneladas e alguns cabos de aço que atravessavam o vão rompido e, com um dispotivo de roldanas eram distribuídos para os pontos de amarração da estrutura metálica.

Foi testado o seu funcionamento e iniciou-se então o deslocamento longitudinal da estrutura, com a colocação de contrapesos na região posterior da mesma, quando tal contribuição era necessária (ver Figuras 6a e 6b).

Estando posicionada sobre o local definitivo, a estrutura metálica foi apoiada provisoriamente sobre os pequenos bicos projetados para tal e a treliça de lançamento foi desmembrada. A estrutura foi então rebaixada sobre os apoios definitivos (ver Figura 7) e foram instaladas as transições de pistas e os demais acabamentos.
Fig. 6b - Lançamento longitudinal da estrutura metálica sobre o vão de navegação na ponte São José dos Dourados
Fig. 7 - Rebaixamento da estrutura metálica sobre os apoios nos pórticos 7 e 9 da ponte São José dos Dourados
Para a ponte dos Barrageiros, foram obedecidas as seguintes fases construtivas:

Pré-montagem de campo

As peças foram apoiadas sobre fogueiras e/ou andaimes tubulares e foram pré-montadas em duas frentes de trabalho, a partir dos apoios em direção ao melo do vão (ver Figura 8).

Para garantir a estabilidade do conjunto arco-tabuleiro durante as fases de lançamento, foram colocados montantes auxiliares entre os mesmos, na região de atuação dos tirantes do arco. Para a fase do rebaixamento foram colocados pequenos bicos nas extremidades da viga principal.

Toda a fase de pré-montagem foi acompanhada por uma equipe de topografia, controle dimensional e controle das emendas soldadas para garantira qualidade da obra. A pista de rolamento também recebeu nesta fase, um revestimento de pavimento asfáltico especial, tipo "Dermasphalt", que permitiu uma aderência uniforme em toda a superfície externa metálica do tabuleiro.
Fig. 8 - Montagem da estrutura metálica do tabuleiro e arcos no canteiro de obras da ponte dos Barrageiros
Lançamento Transversal

As pistas de lançamento transversal foram prolongadas até o outro lado da margem da rodovia para receber a canalete de lançamento, os apoios deslizastes transversais e os sistemas de tração, fazendo com que toda a estrutura pré-montada fosse deslocada do canteiro até o eixo da rodovia.

Neste momento a pista foi interditada, e em paralelo foram tomadas as providências quanto às furações da superestrutura existente, preparando-a para a implosão dos elementos estruturais dos dois tabuleiros a serem demolidos.

Lançamento Longitudinal

A estrutura metálica foi retirada do sistema de lançamento transversal acima descrito e colocada sobre as vigas de apoio com roletes deslizastes do sistema de lançamento longitudinal. Em seguida foi instalado o sistema de tração longitudinal para o início do lançamento (ver Figura 9).
Fig. 9 - Inicio e conclusão do lançamento longitudinal da estrutura metálica da ponte dos Barrageiros
Com o posicionamento da estrutura no local definido pelo projeto, teve início a operação de demolição e implosão dos elementos estruturais dos dois tabuleiros então situados sob a estrutura metálica e do pórtico intermediário (pilares T23/T24, conforme Figura 10)
Fig. 10 - Implosão das longarinas e pilares dos vãos a serem demolidos na ponte dos Barrageiros
Fig. 11 - Placas de concreto e macacos hidráulicos (100 t) utilizados no rebaixamento da estrutura metálica e vista geral da estrutura apoiada no nível de projeto
Nesta fase foram retirados os montantes auxiliares de lançamento e foram montados os tirantes na posição definitiva, obedecendo a sobrelevação do sistema arco-tabuleiro. Foram instalados os apoios definitivos sobre "grout" e também instaladas as transições de pista nas extremidades, com a posterior liberação do tráfego.
Data de publicação: 16/11/2009