Vida Útil das Pontes em Betão Armado. Vida Útil das Pontes em Betão Armado. Tiago Mendonça

Transcrição

1 Vida Útil das Pontes em Betão Armado Vida Útil das Pontes em Betão Armado Tiago Mendonça

2 Definição de Obra de Arte vãos (m) - Número de países com critérios idênticos de definição de vão. - Valor mínimo do vão a partir do qual a estrutura é definida como obra de arte (Étude comparative des activités gestion des ponts/comparison study on bridge management activities. AIPCR/PIARC (C11), 2004) 16 Paises.

3 Introdução Obras de Arte em Portugal EP Rede não concessionada: un. Rede concessionada: un (até 2010). Rede Municipal: un. Vida Útil das Pontes em Betão Armado REFER: un. Total: un /obra Valor total obras Manutenção anual 1% do valor = /ano 7% do Orçamento MOPTH de 2005

4 Custo da Execução + Custo durante a vida útil = Custo total da obra de arte Paises nórdicos custo anual = ±0,8% do investimento inicial

5 Exemplo custo total de uma obra - Comparação do custo total da PS31 com a PS31A (A1 Aveiras/Santarém) Junta de Dilatação em Neoprene Armado Batentes em Neoprene Simples com 0.30x0.30x0.03m Laje de transição 1.80 Corte longitudinal da PS Pingadeira Aparelhos de Apoio unidireccionais de Neoprene c/ Teflon Betão de regularização c/ 0.10m de espessura Corte longitudinal da PS 31A Vazamento Ø 1.00 Pormenor do Encontro da PS 31 A Laje de transição Betão de regularização c/ 0.10m de espessura Secção Transversal da PS 31 e PS 31A Pormenor do Encontro da PS 31

6 Exemplo custo total de uma obra Valor Actualizado Líquido VAL = n 0( ) t= lt 1+i 1 Em que, n horizonte am análise (anos) I taxa de actualização ou desconto t período It investimento no ano t Valor Actualizado Líquido (VAL) i = 3% i = 4% i = 5% i = 6% i = 7% i = 8% Custo de construção PS PS 31A Deste exemplo concreto tiramos as seguintes conclusões: - O valor actualizado líquido (VAL) é, no mínimo 1.21, e no máximo 1.81, superior ao custo de construção; - O custo de construção da obra com juntas (P.S. 31A) é cerca de 10% superior ao da obra sem juntas (P.S. 31); - O valor actualizado líquido (VAL) da obra com juntas (P.S. 31A) é entre 22% a 31% superior ao da obra sem juntas (P.S. 31); - Não é o mesmo comparar na lógica do custo de construção ou na lógica do Valor Actualizado Líquido (Custo Total).

7 A CONSERVAÇÃO COMEÇA NO PROJECTO

8 Projecto - O Dono de Obra e a contratação do projecto Quando o Dono de Obra selecciona o Gestor de Projecto e mais tarde o Projectista... deve estar consciente de que está a tomar uma das mais importantes decisões para essa obra. Os honorários de Gestão do Projecto, Projecto... e Fiscalização é muito baixo comparado com os honorários de construção (entre 5 e 10%... reduzir os custos em 20 ou 30% teremos uma solução de baixa qualidade... (30% mais nos honorários de Projecto representam menos de 1% do Custo da Obra!), ou, mais tarde, uma reclamação do Empreiteiro que pode corresponder a várias vezes os honorários do Projecto (fib, 2000). Citando o fib Bulletin 9 Guidance for good bridge design (2000):

9 Projecto - Regras para projecto - Os projectos devem obedecer a um determinado número de regras, que permitam garantir a durabilidade das estruturas, facilitar as inspecções e as actividades de manutenção e reparação. Por exemplo: - Concepção dos elementos por forma a minimizar e possibilitar inspecção e limpeza. - Nenhum elemento com superfície horizontal ou côncava. - Pendente mínima 2,5% - Gabarit Vertical mínimo 5,20m. - Aumento da Qualidade do betão - Recobrimentos mínimos. (Maiores que REBAP)

10 Projecto - Regras para projecto Vida Útil das Pontes em Betão Armado Encontros Escadas de acesso ao encontro Porta de acesso ao encontro Pormenor de um Encontro com escada e porta de acesso.

11 Projecto - Regras para projecto Vida Útil das Pontes em Betão Armado Guarda corpos Descasque da pintura Corrosão do guarda corpos. Pintura e > 240 µ Primário + 2 de mãos Espaçamento entre elementos, regras APSI

12 Projecto - Regras para projecto Guarda de segurança Vida Útil das Pontes em Betão Armado - Função fusível; - Dimensionamento das fixações para carga de colapso das guardas de segurança; - Fixação de fácil manutenção e substituição; - Garantia anticorrosão - 10 Anos. Falta de recobrimento de fixações de guardas de segurança em lancis. Insuficiente resistência das fixações ao impacto de veículos. Pormenor de uma guarda de segurança ligada a um elemento estrutural da obra de arte Exemplo Incorrecto.

13 Projecto Vida Útil das Pontes em Betão Armado - Regras para projecto Drenagem mín. 1.00m Pingadeira Caleira Viga de Remate mín. 1.00m Pormenor do sistema de drenagem de uma obra de arte. Esquema de drenagem de uma mesa de apoio de um encontro. - Capítulo obrigatório do projecto. - Cálculo da Intensidade de precipitação, chuvada de 5 minutos e período de retorno 10 Anos (Matias Ramos LNEC). - Calculados por forma a que não haja acumulação de águas no tabuleiro. Escorrência e acumulação de água sobre a mesa de apoio Acumulação de água no interior do tabuleiro, por deficiências de drenagem.

14 Vida Útil das Pontes em Betão Armado Projecto - Regras para projecto Acessos Acesso à mesa de apoio do encontros. Viaduto com candeeiros laterais Viaduto com candeeiro central Escada lateral de acesso ao topo de pilares.

15 Projecto - Regras para projecto Vida Útil das Pontes em Betão Armado Caleira de Drenagem Encontro Taludes - Revestimento obrigatório - Manutenção simples e acesso aos encontros Caixa de intersecção de caleiras Zona lateral revestida Banqueta c/ largura mín.= 1.00m Revestimento de Taludes Deficiente fixação do material de revestimento Ravinamento de talude Ravinamento de talude Escada de acesso nos taludes

16 CONSERVAÇÃO CONTINUA NA OBRA

17 Execução - Introdução - Fiscalização competente e correctamente dimensionada. - Aquisição dos serviços idêntico ao Projecto. - Assistência técnica do projectista. - Escolha de um empreiteiro competente para o trabalho em causa. - Correcta Recepção da obra.

18 Execução Qualidade e Durabilidade dos Materiais Vida Útil das Pontes em Betão Armado - Materiais e equipamentos Certificados / Homologados (LNEC ou equivalente). - Sistemas de Pré-esforço, Juntas de Dilatação, Aparelhos de Apoio (certificação no pais de origem e pelo menos mais 2 da UE).

19 Execução Qualidade e Durabilidade dos Materiais - Qualidade dos Betões Aumentar a classe de resistência (p. ex. bape C35/45).

20 Execução Detalhes construtivos / Acabamentos Vida Útil das Pontes em Betão Armado Acumulação de sujidade na cofragem - Cantos chanfrados a 2cmx2cm

21 Execução Detalhes construtivos / Acabamentos Vida Útil das Pontes em Betão Armado Ausência de selagem de furos no betão Furo de esticador correctamente selado. Escorrência de água por falta de selagem nos passeios e cornijas

22 Execução Detalhes construtivos / Acabamentos Vida Útil das Pontes em Betão Armado Consequências de uma deficiente execução dos órgãos de drenagem. Pormenor da boa execução de um sumidouro de drenagem.

23 Execução Telas Finais, Dossier de Anomalias Vida Útil das Pontes em Betão Armado Alterações em fase de obra suportadas por peças desenhadas ou escritas. Criação obrigatória do Dossier de Telas Finais. Execução das telas finais pelo empreiteiro. Revisão com parecer das telas finais pela fiscalização e projectista. Criação obrigatória do Dossier de Anomalias. Registo de todas as anomalias durante a construção. Ajuda a explicar fenomeno após 40 Anos

24 Gestão de Obras de Arte - Recepção - Recepção de Obras de Arte; - Equipas profissionais e independentes; - Transferência do projecto, telas finais e dossier de anomalias; - Arquivo profissional.

25 CONSERVAÇÃO AO LONGO DA VIDA DA OBRA

26 Objectivos Garantir a Segurança e Funcionalidade das Obras de Arte. Optimização dos recursos financeiros mediante adequada Priorização dos Trabalhos. Antecipar verbas necessárias em orçamentos futuros. Redução dos trabalhos de reparação através da Manutenção Preventiva. Garantir uma elevada Durabilidade das obras. Optimização Níveis de Serviço construindo obras de fácil inspecção e manutenção.

27 A Importância da Sistematização A base da Gestão de Obras é a Sistematização da Informação. Não é possível Gerir um parque de obras com informação avulso e sem visão global. A resposta é um Sistema de Gestão de Obras de Arte

28 Software Inventário Inspecção de Rotina Anual Inspecção de Rotina Corrente Inspecção Principal Input Projecto de Reparação Insp. Subaquática Insp. Especial Ensaios Output Análise de dados número de obras m² de obras Tipos de obras Etc. Quantidades de trabalho Tipo de reparação Estimativa de custo Estado de conservação Medição de Profundidade Descrição dos Trabalhos Caracterização de elemento da obra Lista de trabalhos de manutenção a realizar no próximo ano Memória Peças desenhadas Medições Caderno de Encargos Concursos Mapas de Quantidades Monitorização Empreitada

29 Inventário Objectivos: Organização os dados que caracterizam uma obra de arte (dados administrativos, dados técnicos, dados de constituição). Descritizar a obra em partes, permitindo o registo e manipulação independente dos diversos dados. Dados Administrativos Dados Técnicos Dados da Constituição Fotografias

30 Inspecção de Rotina Objectivos: Avaliação do desempenho das equipas de manutenção. Detecção de patologias e especificação dos trabalhos de manutenção. Definir custos de manutenção para o ano seguinte em função dos trabalhos propostos. Obtenção de mapas de quantidade correspondentes aos trabalhos propostos. Para lançamento de empreitadas de manutenção. Menu Principal Trabalho de Manutenção por Componente

31 Inspecção Principal Objectivos: Avaliação do estado de conservação e manutenção. Identificação de patologias e registo fotográfico. Preconizar trabalhos de reparação e respectivo ano de reparação. Verificar necessidade de monitorização ou ensaio. Estimativa de custo de reparação. Menu Principal Fotografias Atribuição de Reparação

32 Inspecção Especial 10% - 5% 90% - 95% Inspecção Principais 90% - 95% 10% - 5% Volume de inspecções Custos totais O conhecimento das nossas limitações é uma forma de conhecimento

33 Inspecção Principal - Segurança Objectivos: Garantir a segurança e conforto dos utentes da via. Assegurar que as inspecções são feitas com rigor e segurança. Cumprir as normas regulamentares de sinalização, quer dos inspectores, quer do equipamento envolvido durante os trabalhos. Requisitos: Formação do pessoal envolvido nos trabalhos. Sensibilização dos utentes da via.

34 Inspecção Principal Formação de Inspectores Vida Útil das Pontes em Betão Armado Objectivos: Conhecimento de novas técnicas de diagnóstico Aprofundamento e consolidação dos conhecimentos adquiridos Análise de Case Studies Harmonização das classificações preconizadas pelas diversas equipas de inspecção Processo de formação: Cada Inspector tem a responsabilidade elaborar uma apresentação anual sobre um assunto que considere interessante; As equipas de inspecção serão submetidas a provas anuais teóricas e práticas; A Betar tem fomentado a frequencia dos inspectores em acções de formação e em congressos nacionais e internacionais;

35 Vida Útil das Pontes em Betão Armado Patologias

36 Inspecções Especiais Objectivos: Avaliar em pormenor situações particulares detectadas previamente. Inspeccionar locais não acessíveis sem o recurso a equipamento especial (inspecções subaquática, veiculo especial). Avaliar a evolução ou não de certas patologias (erosão dos leitos, etc.). Definir eventuais trabalhos a realizar. Inspecções Subaquáticas Monitorização e Ensaios

37 Inspecções Subaquáticas Objectivos: Avaliação do estado de conservação das zonas submersas das obras de arte. Identificação de eventuais patologias e definição de trabalhos a efectuar. Avaliar evolução do leito dos cursos de àgua, através do registo dos levantamentos batimétricos. Identificação de alterações no regime de escoamento, bem como estragulamentos. Registo dos filmes subaquáticos e outros documentos relevantes. Menu de Inspecções

38 Monitorização e Ensaios Objectivos: Acompanhamento das estruturas novas detectando o aparecimento de fenómeno inesperado. Detectar evolução de patologias já identificadas. Avaliar desempenho dos materiais ao longo do tempo. Menu de Monitorização

39 Transportes Especiais Objectivos: Registo de todas os pedidos de passagem de transportes especiais sobre uma dada obra. Aprovação expedita da passagem de veiculos especiais, com base na comparação das caracteristicas do veiculo com os dados de inventário da obra (largura, gabarit, etc.). Identificação das obras que não permitem a passagem dos veiculos e num dado percurso. Menu de Monitorização

40 SIG Objectivos: Visualização integrada da localização do Parque de Obras. Sobreposição de vários níveis de informação permitindo uma gestão integrada do parque de obras com as infraestruturas adjacentes (ex. definição de corredores de emergência, de percursos adequados para transportes especiais. Permite a ligação do Sistema GOA a outros sistemas de gestão (ex. Gestão de Pavimentos). Interface SIG

41 Vida Útil das Pontes em Betão Armado Patologias

42 Planeamento Agenda de Manutenções Vida Útil das Pontes em Betão Armado Objectivos: Fácil controlo dos trabahos dos empreiteiros. Elaboração automática de um cronograma do desempenho de cada empreiteiro. Historial de performance dos empreiteiros ao longo do tempo. Agenda de Manutenções

43 Planeamento - Financeiro Objectivos: Visão geral do valor dos investimentos a realizar no parque de obras num dado horizonte. Antecipação de investimentos ou prolongamento de intervenções ajustando os custos de reparação ao orçamento disponível. Visualização nos gráficos de investimento dos ajustes efectuados. Priorização dos investimentos com base em critérios definidos pelo cliente. Menu de Planeamento Ajuste Orçamental

44 Lista Prioritária Classificação por prioridade estabelecida com base no Estado de Conservação de Componentes Vitais (EC) Componente 1 : Obra de Arte no geral Componente 7 : Tabuleiro Componente 6 : Apoios intermédios Componente 4 : Encontros Ponderação EC 7 x 50% EC 6 x 30% EC 4 x 20% EC ponderado

45 Análise multicritério Estado de conservação ponderado Tráfego (TMD) Corredor de protecção civil Inexistência de alternativas Estruturas Classificadas Incluida numa estrada a alargar Outros a definir

46 Tomada de Decisão/Critérios Tomada de decisão Substituição Reparação Não actuar Risco envolvido Vida útil do Componente Previsão antecipada da disponibilização de recursos

47 Feedback (informação de retorno) Comportamento de materiais Comportamento de soluções estruturais e construtivas Patologias tipicas Concepção/Projecto Vida útil Concepção de cadernos de encargos Novos Engenheiros Partilha com a comunidade cientifica

48 Vida Útil das Pontes em Betão Armado O porquê da decisão Correcta

49 Vida Útil das Pontes em Betão Armado Vida Útil das Pontes em Betão Armado Eng. Tiago Mendonça