INSPECCIONABILIDADE DE OBRAS DE ARTE

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1 INSPECCIONABILIDADE DE OBRAS DE ARTE Sónia SANTOS Engª. Civil BRISA Lisboa Jorge de BRITO Professor Auxiliar IST/ICIST Lisboa SUMÁRIO A concepção de obras de arte correntes com vista à obtenção de maior durabilidade das mesmas constitui o principal objectivo desta comunicação. Definem-se as principais características a conferir a estas estruturas de modo a possibilitar o acesso a todos os seus elementos mais característicos. Neste âmbito, destacam-se o acesso a pilares, tabuleiro, galerias de encontros e o equipamento aí instalado. 1. INTRODUÇÃO Facilmente se demonstra que é tão importante construir como conservar a construção [1]. Quando a concepção de tipologias estruturais impede o acesso a zonas e elementos da estrutura, que requerem um exame periódico através de inspecções bem como certas operações de manutenção, torna-se difícil actuar ao nível da conservação. Além da qualidade e durabilidade dos materiais, a realização de inspecções, com uma periodicidade preestabelecida, constitui uma ferramenta de grande utilidade com vista ao prolongamento da vida útil das obras de arte através da observação atempada de patologias. Ao longo desta comunicação, sugere-se a adopção de determinados requisitos a ter em conta, essencialmente na fase da concepção destas estruturas. Com este procedimento, pretende-se optimizar e facilitar a actividade de inspecção bem como a reparação de anomalias.

2 2. INSPECCIONABILIDADE O acesso aos vários pontos e elementos de uma estrutura pode ser concretizado através da utilização de meios auxiliares que facilitam e permitem a aproximação dos inspectores às diversas partes da estrutura, nomeadamente: - métodos tradicionais; - disposições construtivas; - equipamento específico. 2.1 Métodos tradicionais Designam-se por métodos tradicionais todo o equipamento que é possível transportar para a obra, que não exige mão-de-obra especializada para a sua utilização e manuseamento e que facilita a observação dos elementos constituintes de uma obra de arte. De entre este equipamento, destaca-se o uso de andaimes, escadas, cordas, cinturões, etc.. Lembre-se que, não menos importante que o alcance dos elementos da obra de arte, é a aproximação à própria estrutura. A existência de relevos acidentados pode constituir uma barreira à progressão do inspector. A escavação de degraus no próprio terreno e a implantação de pequenos carreiros ao longo das cristas dos taludes têm-se revelado boas soluções para estes casos. Por sua vez, e no caso concreto das auto-estradas, o acesso à zona da estrada está limitado por uma rede de vedação. De modo a facilitar a transposição deste elemento, podem-se abrir, na zona das obras de arte, portões ou adoptar passagens de caçador, conforme ilustrado na Figura 1. Figura 1: Pormenor de um dispositivo auxiliar para a transposição da vedação Estes meios são geralmente utilizados nas obras de arte de altura reduzida que correspondem, em geral, a vãos pequenos (tipo PS s e PI s). A inspecção a estas obras é geralmente efectuada a pé, observando-se os elementos a partir do próprio terreno. Como principais desvantagens da utilização destes procedimentos, apontam-se as seguintes [2]:

3 - maior volume de equipamento a transportar para o local da obra; - maior número de pessoas envolvidas como apoio aos meios de acesso; - inspecção mais demorada; - maior risco de acidente. Relativamente à concepção de obras de arte de pequeno porte, verifica-se que, quer os encontros quer o equipamento aí instalado, correspondem aos elementos para os quais a inspecção se torna mais difícil devido às diversas tipologias adoptadas. A concepção de vigas de estribo com muros de testa muito altos (Figura 2) ou taludes e perrés muito inclinados (Figura 3) são situações muito comuns que prejudicam quer o rendimento quer o próprio levantamento das anomalias. Soluções em pórtico monolítico evitarão o problema da inspecção dos aparelhos de apoio instalados nos pilares intermédios deste tipo de obras de arte. Figura 2: Viga de estribo e muro de testa alto Figura 3: Perré muito inclinado 2.2 Disposições construtivas As obras de arte de grande altura comportam, em geral, vãos de grandes dimensões conseguidos através da concepção de secções em caixão. Neste casos, os pilares são geralmente ocos. Através da concepção e instalação de dispositivos específicos de acesso, é possível aceder a grande parte dos elementos destas estruturas (Figura 4). As obras de arte de altura média são em geral as mais problemáticas em termos de acesso para a inspecção. A relativa reduzida dimensão dos vãos não justifica a concepção de tabuleiros visitáveis (em caixão) nem tão pouco a concepção de pilares ocos. Os dispositivos de acesso instalados nas obras de arte deverão obedecer às seguintes características [2]: funcionais - dimensões adequadas que permitam a passagem de pessoas e o manuseamento do equipamento de inspecção normalizado sem grandes impedimentos;

4 Figura 4: Acesso ao interior do tabuleiro - elementos protegidos mas com alcance fácil - protecção adequada que impeça a passagem de pessoas não autorizadas; - os eventuais acessos não devem constituir pontos débeis da conservação da estrutura nem devem estar situados em zonas que interfiram com o tráfego. estruturais - localização em zonas que não perturbem o funcionamento estrutural de elementos (nomeadamente os aparelhos de apoio e as juntas de dilatação); - formas adequadas que evitem a fissuração localizada. No caso de tabuleiros visitáveis (com secção transversal em caixão), o pé direito deverá ser superior a 2 metros permitindo andar no seu interior. Para os pilares visitáveis, o acesso ao seu interior deverá ser feito através de uma porta instalada ao nível do solo (Figura 5). Complementarmente, a instalação de escadas, em geral metálicas, pelo interior do pilar permitirá aceder, no limite, aos apoios aí instalados através de aberturas no topo destes elementos. No caso de pilares inseridos em leitos de rios, deve-se prever uma plataforma de acesso à porta do pilar. Lembre-se que a questão da segurança não deverá em qualquer circunstância ser descurada, adoptando-se dispositivos que ofereçam segurança e comodidade aos inspectores (Figuras 6 e 7). As principais desvantagens para a implantação de meios de acesso na própria obra de arte poderão ser: - estrutura mais vulnerável à presença de estranhos e, consequentemente, a actos de vandalismo; - maior número de elementos a inspeccionar;

5 Figura 5: Porta de acesso a pilar oco, visitável - exige-se manutenção periódica ao equipamento de acesso instalado, nomeadamente: - tratamentos anticorrosivos de estruturas metálicas; - verificação de fixações; - portas e respectivas fechaduras. Figura 6: Acesso ao encontro que não apresenta segurança Figura 7: Acesso ao encontro - protecção com quebra costas 2.3 Equipamento específico Quando as obras de arte, devido às suas dimensões, não permitem a utilização dos métodos tradicionais referidos anteriormente, nem possuem dispositivos que facilitem o acesso aos seus elementos, recorre-se, em geral, à utilização de equipamento específico de auxílio à inspecção (Figura 8).

6 A utilização deste equipamento exige a verificação de uma série de factores que há que ter em conta [2]: - altura dos pilares - o alcance do equipamento específico nem sempre é o suficiente para acompanhar a altura dos pilares; - acessibilidade à zona sob o tabuleiro - presença de cursos de água navegáveis ou não, de outras vias de comunicação, etc.; - dimensão do tabuleiro - a largura total do mesmo nem sempre é ajustável ao alcance máximo do equipamento; - existência de elementos condicionantes sobre a plataforma e altura dos mesmos (tirantes, candeeiros, barreiras acústicas (Figura 9), guarda-corpos altos, sinalização, etc.); - exigências de segurança, considerações económicas e versatilidade do sistema; - restrições ao tráfego causadas pelo sistema em posição de serviço; - capacidade portante do sistema e peso total do mesmo; - análise cuidada das potencialidades e especificações técnicas do equipamento fornecidas pelo fabricante. Figura 8: Equipamento específico de apoio à inspecção Figura 9: Existência de barreiras acústicas sobre um viaduto Verifica-se que, perante tantas e tão variadas condicionantes, não existe nenhum meio universal de acesso para a inspecção de obras de arte, já que é praticamente impossível ter um sistema com uma geometria suficientemente versátil para poder satisfazer todas as condicionantes dimensionais das obras de arte e que seja economicamente rentável.

7 3. MANUTENÇÃO Os dispositivos de acesso às obras de arte e respectivos elementos permitem, não só o levantamento das anomalias, como também auxiliam as tarefas de manutenção e reparação das mesmas. Saliente-se apenas a importância de se preverem dispositivos específicos para a manutenção dos aparelhos de apoio. A sua concepção pode ser especificada ao nível do projecto (Figura 10) ou através de elementos auxiliares colocados na obra (Figura 11). Tabuleiro Apoios Criação de nichos para substituição dos apoios Figura 10: Nichos para mudança de aparelhos de apoio macacos tabuleiro consola provisória Pré-esforço pilar Figura 11: Pormenor de dispositivo adaptado in-situ para a mudança de aparelhos de apoio A manutenção das juntas de dilatação também deverá ser feita recorrendo-se à concepção de galerias (entre o tabuleiro e o encontro) com dimensões que permitam a presença de um ou mais técnicos. A referência em particular à manutenção das juntas de dilatação e dos aparelhos de apoio de obras de arte deve-se ao facto da experiência permitir constatar tratarem-se dos equipamentos

8 que apresentam um desgaste mais prematuro, obrigando a uma manutenção mais cuidada e frequente. 4. CONCLUSÕES A adopção de dispositivos que permitem o acesso quer à própria estrutura quer aos seus elementos constituintes pode traduzir-se numa economia de tempo, meios e custos para as actividades de inspecção e manutenção das obras de arte. Refira-se, no entanto, que, no caso das obras de arte de grande porte (viadutos e pontes), o recurso ao equipamento específico de inspecção deverá ser sempre um complemento aos meios de acesso disponíveis na própria obra. Dadas as dimensões da obra, a realização de uma inspecção sem este tipo de equipamento poder-se-ia revelar demorada e cansativa. 5. AGRADECIMENTOS Esta comunicação foi elaborada com base num trabalho desenvolvido na concessionária BRISA - Auto-Estradas de Portugal, S.A. e com o apoio do ICIST / IST. 6. REFERÊNCIAS [1] AIPCR - Jornadas sobre Apoio, Juntas y Equipamientos de Puentes, 1996, Madrid, 333p [2] Santos, Sónia - Sistema de Gestão de Obras de Arte - Módulo de Apoio à Inspecção - Dissertação de Mestrado em Engenharia de Estruturas, IST, 2000, Lisboa, 139p. [3] Calgaro, Jean Armand - Maintenance et Réparation des Ponts, 1997, Paris, 666p