SISTEMA DE APOIO À CONSERVAÇÃO CORRENTE DE PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS Bertha Santos 1, Manuel Tavares 2, Victor Cavaleiro 3

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1 SISTEMA DE APOIO À CONSERVAÇÃO CORRENTE DE PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS Bertha Santos 1, Manuel Tavares 2, Victor Cavaleiro 3 1 Universidade da Beira interior, Covilhã, bsantos@ubi.pt 2 Estradas de Portugal, Guarda, manuel.tavares@estradas.pt 3 Universidade da Beira interior, Covilhã, cavaleiro@ubi.pt Resumo Em Portugal, nas últimas décadas, foi efetuado um investimento avultado na construção rodoviária, podendo afirmar-se neste momento que existe uma rede consolidada. Surge assim um novo desafio, o de manter a rede rodoviária construída em bom estado de conservação, com particular enfoque nos seus pavimentos. Neste contexto, um dos objetivos principais dos sistemas de gestão da conservação dos pavimentos é o de distribuir adequadamente os recursos financeiros disponíveis para a conservação de forma a garantir um determinado nível de serviço aos utentes. Para tal, é necessário criar ferramentas de apoio à decisão que de uma forma simples, mas tecnicamente fundamentada, permitam atingir esse objetivo. O trabalho apresentado tem assim como objetivo contribuir para a definição de procedimentos que permitam orientar, no âmbito da conservação corrente e da otimização da relação custo/benefício, a realização das inspeções de rotina às vias e a utilização dessa informação na escolha das técnicas de conservação corrente a adotar. Para o efeito, foi elaborado um conjunto de fichas para as degradações mais relevantes (com a descrição, modo de identificação e quantificação das degradações) e foram definidos dois métodos, um para a realização das inspeções de rotina às vias e outro para a seleção das técnicas de tratamento mais adequadas. Este último método recorre a matrizes de decisão construídas com base em critérios relacionados com o volume de tráfego, com os planos de conservação periódica e preventiva existentes para as vias, com a eficácia da conservação e com a longevidade e desempenho dos tratamentos. Palavras-chave: Conservação Corrente, Pavimentos Rodoviários Flexíveis, Inspeções de Rotina, Degradações. 1 Introdução 1.1 Enquadramento e objetivo Em Portugal existe uma rede rodoviária bem consolidada, sendo estritamente necessário atuar sobre a conservação da mesma, já que uma conservação deficitária, com a consequente e crescente degradação da infraestrutura, conduziria à necessidade de reabilitação dos pavimentos rodoviários em causa, penalizando a qualidade de circulação dos utentes e obrigando a investimentos financeiros mais avultados. O foco principal no futuro deixará assim de ser a construção de novas vias rodoviárias para dar lugar à conservação e reabilitação das vias já existentes. O contrato de concessão efetuado entre a empresa Estradas de Portugal, S.A. (EP) e o Estado Português (Dec.- Lei n.º 380/2007 de 13 de novembro) [1] obriga a concessionária a manter as vias com um dado nível de serviço que é estipulado em função do tipo de estrada, devendo estas encontrar-se em bom estado de conservação e em perfeitas condições de utilização. Neste contexto, a adoção de sistemas de gestão da conservação no domínio rodoviário, que têm por objetivo distribuir os recursos disponíveis, em geral limitados, permitirão assegurar o melhor serviço prestado (segurança, economia e conforto) ao longo de um determinado período de análise [2]. 1

2 De entre os tipos de sistemas de gestão existentes no domínio rodoviário, o trabalho apresentado incide nos Sistemas de Gestão da Conservação, na sua vertente de Conservação Corrente. Estes sistemas compreendem um conjunto de atividades relacionadas com a elaboração e acompanhamento dos programas de conservação corrente, pretendendo-se abordar as componentes da conservação corrente de pavimentos e da influência das degradações dos órgãos de drenagem, bermas e taludes na qualidade dos mesmos. Assim, tendo por base o procedimento geral adotado pela EP na conservação corrente da rede de estradas nacionais, o objetivo principal deste trabalho consiste na reestruturação deste procedimento com vista à obtenção de soluções sustentadas que apoiem a tomada de decisão. A persecução deste objetivo passa por: Desenvolver um procedimento para orientação das inspeções de rotina, incluindo a elaboração de um catálogo para a identificação das patologias mais comuns e a criação de fichas de inspeção; Identificar ações corretivas-tipo para as patologias mais comuns; Propor um método de seleção de técnicas a utilizar no tratamento das degradações, no âmbito da conservação corrente. 1.2 Estratégias de conservação A conservação das infraestruturas rodoviárias pode ser efetuada com recurso a estratégias de conservação distintas, podendo-se optar por estratégias de conservação corrente, periódica e/ou preventiva. A conservação corrente tem como objetivo principal a manutenção e melhoria das condições funcionais, intervindo excecionalmente e em situações pontuais na componente estrutural. Este tipo de conservação visa essencialmente a manutenção emergente e curativa, reparando situações pontuais ou com extensões reduzidas, evitando assim a propagação das degradações na sua fase inicial. Tratam-se de reparações que vão sendo efetuadas ao longo da vida da obra com intervenções pré-programadas que em função da rede podem ser efetuadas todos os anos ou com uma periodicidade bianual. São intervenções de baixo custo que têm por finalidade adiar intervenções do tipo preventivo ou periódico. A conservação periódica, com intervenções cíclicas mais espaçadas no tempo, com um custo de intervenção e com um grau de complexidade mais elevado, destina-se geralmente a um reforço da capacidade estrutural do pavimento com uma reconstrução parcial ou total do mesmo. Por último, a conservação preventiva pretende essencialmente um reforço da capacidade funcional e estrutural dos pavimentos. Recorre a intervenções menos espaçadas no tempo (entre os 2 a 10 anos) e apresenta um custo de intervenção mais reduzido. Devidamente articuladas, a conservação corrente, a conservação preventiva e a conservação periódica, contribuem para o aumento da vida útil da infraestrutura rodoviária e para a rentabilidade dos investimentos efetuados, sendo desta forma os pilares fundamentais dum Sistema de Gestão da Conservação das Estradas. Na Figura 1 é possível observar, de forma esquemática, a importância da execução de uma conservação corrente para a garantia de níveis de qualidade aceitáveis dos pavimentos. Nesta figura é ainda possível observar as diferenças entre a conservação periódica (VRB), a conservação preventiva (VRC) e a conservação corrente (VRA), no que diz respeito a intervalos de intervenção e evolução da qualidade dos pavimentos [3]. No panorama português, a manutenção dos pavimentos da rede nacional de estradas é efetuada tradicionalmente com recurso a estratégias que incluem em simultâneo ações de conservação corrente, preventiva e periódica, sendo este também o procedimento seguido pela administração rodoviária portuguesa (EP). 2

3 Figura 1. Comparação entre estratégias de conservação de pavimentos rodoviários (adaptado de [3]) 2. Sistema de apoio à conservação corrente de pavimentos rodoviários 2.1. Introdução Em Portugal, a EP possui um departamento destinado exclusivamente à gestão da conservação corrente, recorrendo, de entre outras ferramentas de gestão, a inspeções de rotina às vias e a contratos plurianuais de conservação corrente. Com uma periodicidade igual a dois anos, são efetuadas inspeções de rotina a todas as estradas sob a jurisdição da EP. Estas inspeções incidem sobre todos os componentes da via (pavimentos, bermas, drenagem, taludes, passeios, vedações, sistemas de iluminação, componente ambiental, equipamentos de sinalização e segurança, diversos), sendo levantadas todas as patologias passíveis de serem detetadas visualmente. Atualmente, a manutenção da rede sob a administração direta da EP é efetuada com recurso a contratos plurianuais de conservação corrente, abrangendo trabalhos de limpeza, manutenção, reparação e pequenas obras individualizadas, o que permite que de uma forma preventiva se garanta a longevidade do estado de conservação das vias. Tendo por base: A prática de conservação corrente da EP; A experiência de um dos autores como técnico responsável por este tipo de operações há mais de 6 anos, o que permitiu identificar ao longo do tempo alguns aspetos a melhorar e para os quais se propõem soluções neste trabalho; E a consulta de literatura nacional e internacional diversa [4, 5, 6, 7]. O trabalho apresentado pretende contribuir com procedimentos que permitam uma efetiva ligação entre as inspeções de rotina efetuadas bianualmente e os contratos de conservação corrente, visto o resultado destas inspeções constituir um dos fatores mais importantes a ter em consideração na tomada de decisão sobre intervenções na rede. 2.2 Catálogo de degradações As degradações dominantes nas estradas nacionais portuguesas são as deformações permanentes, essencialmente do tipo rodeiras, e o fendilhamento nas camadas betuminosas. No entanto, para os pavimentos flexíveis, a diversidade de degradações que podem ocorrer pode ser mais vasta, podendo verificar-se o desenvolvimento de parte, ou de um conjunto de degradações 3

4 do tipo: deformações, fendilhamento, desagregação da camada de desgaste e movimento de materiais [3]. Para além das degradações referidas, deve ter-se em consideração as degradações dos restantes componentes da via que direta ou indiretamente podem vir a influenciar o estado de conservação dos pavimentos, nomeadamente: as bermas, os órgãos de drenagem e os taludes. Tendo em conta o descrito e com a finalidade de dar apoio às inspeções de rotina, foi elaborado um catálogo de degradações estruturado em fichas com os seguintes tópicos por degradação: definição, fatores de degradação, evolução, localização, fatores a observar, procedimento de medição, possíveis soluções de reabilitação e níveis de gravidade com fotografias exemplificativas. A elaboração deste catálogo de degradações teve por base a consulta do Catálogo de Degradações da EP [8], vários documentos da literatura estrangeira da especialidade [4, 9, 10, 11] e um levantamento efetuado em várias estradas nacionais do distrito da Guarda, onde foram obtidas a maioria das fotografias exemplificativas incorporadas no catálogo. O catálogo assim obtido é composto por uma ficha para cada uma das seguintes degradações: deformações localizadas, rodeiras, fendas longitudinais, fendas transversais, pele de crocodilo, desagregações superficiais, polimento dos agregados, ninhos, peladas, exsudação de betume, subida de finos, reparações, degradações em bermas, degradações em órgãos de drenagem e degradações em taludes Inspeções de rotina às vias Importa que, logo após a sua construção, os pavimentos sejam alvo de inspeções regulares, permitindo desta forma um acompanhamento contínuo da sua evolução e comportamento face à ação da passagem do tráfego, dos agentes atmosféricos e de outras ações externas que possam vir a por em causa a sua estabilidade, durabilidade e qualidade de serviço. Existem várias técnicas que podem ser adotadas na realização de inspeções às vias, variando em complexidade e custo essencialmente em função da tecnologia disponível e das variáveis a serem medidas. A realização de inspeções às vias permite a deteção e sustenta a posterior correção, em tempo oportuno, de uma determinada anomalia presente num pavimento rodoviário, evitando que a mesma se transmita ao restante pavimento, reduzindo assim significativamente os custos de conservação e garantindo simultaneamente uma maior segurança e conforto a todos os utentes da estrada. Uma técnica ainda bastante adotada na identificação de degradações em pavimentos flexíveis e que será a considerada na abordagem deste trabalho é a inspeção visual, técnica não-invasiva que à semelhança de outras técnicas se apoia num catálogo de degradações como principal ferramenta do inspetor. A adoção de um catálogo de degradações claro e objetivo permite reduzir a subjetividade inerente à inspeção visual e aumentar a repetibilidade da observação, garantindo que para troços e momentos diferentes sejam identificadas e registadas degradações de forma idêntica, o que permite também uma comparabilidade da informação recolhida ao longo do tempo. É importante referir que existem vários fatores que podem condicionar as inspeções de rotina, como a escolha dos inspetores, o período para a sua realização, os elementos a inspecionar, o equipamento a utilizar, a geometria da via, os tipos de degradações a registar, os níveis de gravidade das degradações, as técnicas de conservação e as folhas de registo de inspeção. Assim, tendo em conta os aspetos mencionados, o método de inspeção proposto consiste na definição de um processo de inspeção visual destinado a levantar, caraterizar e classificar as degradações dos pavimentos, bem como dos restantes componentes da estrada que direta ou indiretamente possam vir a provocar a degradação dos pavimentos. O método foi elaborado para atingir os seguintes objetivos: Constituir uma metodologia de fácil aplicação e baixo custo de implementação para servir como ferramenta de gestão no apoio à conservação corrente; Confirmar um processo sistemático de medição das degradações; 4

5 Permitir uma avaliação contínua do estado das degradações dos pavimentos que permita dar apoio à tomada de decisão. Para que estas inspeções sejam bem-sucedidas, importa que os inspetores tenham conhecimento prévio das características da via em análise e das regras a seguir na realização das inspeções, tendo-se assim definido as seguintes linhas orientadoras: As inspeções deverão ser realizadas após a época das chuvas, normalmente com início no mês de Abril; As inspeções visuais deverão ser efetuadas por dois operadores, de preferência a pé, ou em casos muito pontuais a bordo de um veículo, registando-se os diferentes tipos de degradações para cada componente da via; Deverão ser tomadas todas as precauções de segurança em relação aos inspetores e aos utentes da via, sinalizando a via convenientemente; A secção de estrada a inspecionar deverá ser percorrida do lado direito e esquerdo, e ao longo do separador central (caso exista), de preferência no sentido ascendente; O percurso escolhido deverá permitir a inspeção sequencial das componentes da via cujos estados de conservação possam ser influenciados reciprocamente; Deverá ser utilizada a roda métrica para medição de distâncias; Deverá ser preenchido um formulário de inspeção próprio, que poderá ser acompanhado, sempre que necessário, de um registo fotográfico; Para efeitos de identificação da secção a inspecionar é imprescindível indicar, em local próprio do formulário, a designação da secção e o nome da estrada; Deverá ser efetuado o registo de todas as degradações visualizadas; O registo da localização de qualquer ocorrência deverá ter obrigatoriamente a indicação do km inicial (pki), utilizando para efeitos de referenciação o valor do pk do início da secção e corrigindo se necessário com a localização dos marcos quilométricos; Na eventualidade de ser impossível inspecionar um ou mais elementos da estrada, por falta de acessibilidade aos mesmos, deverá ser feito o registo desta situação no formulário; Em trechos com degradações, deverá ser registada a largura das vias a cada 500m metros. Na Figura 2 é apresentado o diagrama geral no método proposto para a elaboração das inspeções de rotina aos pavimentos. Este método foi concebido em quatro partes sequenciais que correspondem ao planeamento, inventário, inspeção e análise de dados. Planeamento Inventário Inspeção Análise Planeamento anual Identificação dos meios Geometria da via Estrutura do pavimento Histórico de intervenções Tráfego Infraestruturas Planeamento da inspeção Levantamento das degradações Medição Avaliação Proposta de conservação Posibilidade de análise de várias variáveis Figura 2 Inspeções de rotina: método proposto Numa fase inicial é necessário realizar um planeamento anual das inspeções a efetuar, o qual deverá considerar aspetos relacionados com: Quantificação da rede total a inspecionar; Visita inicial a toda a rede a inspecionar; Definição de prioridades de vias a inspecionar e de vias a conservar; Planeamento anual das inspeções. 5

6 Antes do início de cada inspeção deverá ser recolhido um conjunto de informações sobre as caraterísticas da secção a inspecionar (inventário), nomeadamente as relacionadas com a geometria da via, a estrutura do pavimento, o histórico de intervenções (beneficiação/conservação), o tráfego (volume e tipo) e as infraestruturas existentes (de águas, elétricas, entre outras). De seguida, o processo de inspeção propriamente dito incorpora duas etapas distintas, a do planeamento prévio da inspeção e a do trabalho de campo. No planeamento prévio da inspeção é necessário organizar as tarefas da inspeção para que esta seja efetuada com os recursos necessários, interferindo o mínimo possível com o tráfego e com o menor custo possível. Tendo em conta a informação recolhida na fase de inventário, nesta primeira etapa deve ter-se em atenção os seguintes aspetos: Identificação dos meios necessários, quer humanos (número de inspetores) quer materiais (equipamento de segurança, viaturas, sinalética), para a inspeção em causa; Hora de início e fim da inspeção; Identificação dos locais a dotar de sinalização vertical temporária; Meios de deslocação necessários, com identificação dos locais de parqueamento das viaturas, que deverão corresponder ao ponto onde terminará a inspeção. No que diz respeito ao trabalho de campo, esta etapa é constituída por um processo de quatro passos: identificação das degradações, medição das degradações, avaliação da sua gravidade e proposta prévia de conservação. Finalmente, torna-se necessário proceder à análise da informação recolhida no campo, agrupando as degradações encontradas por tipo, gravidade e por tramos de 500 metros (ou similar). Os dados deverão ser introduzidos numa aplicação informática do tipo folha de cálculo, ou outro, de modo a tornar possível efetuar as seguintes análises: Identificação do km inicial de cada degradação; Identificação individual da informação de cada degradação; Avaliação de quantidades por degradação; Análise por tipo de degradação existente; Análise por nível de gravidade/degradação; Análise conjunta das degradações presentes num troço; Técnicas de conservação propostas para as degradações mais significativas; Análise de dados por troço de estrada (500 metros); Análise total da secção; Percentagem (%) de afetação da via; Percentagem de afetação de cada tramo de estrada; Percentagem de afetação por tipo de degradação. Os dados relativos às degradações encontradas nas bermas, órgãos de drenagem e taludes, deverão ser tratados separadamente e terão um procedimento autónomo em relação aos pavimentos, no entanto, análises conjuntas da informação permitirão a identificação de relações entre as diferentes componentes da via. Os dados assim obtidos servirão de base e sustentarão a seleção da técnica de conservação corrente a aplicar Escolha da técnica de conservação corrente A escolha do tipo de técnica de conservação corrente mais adequada para uma determinada secção ou troço da secção, assim como do momento mais adequado para a realizar, constitui uma decisão tomada ao nível da gestão da rede que será condicionada pelo estado de degradação global do pavimento, pelo orçamento, pelos recursos humanos e de equipamentos disponíveis, pelo nível de qualidade pretendido e por várias outras condicionantes externas. Para sustentar esta escolha é proposto um método a aplicar em fase de análise com vista a definir a técnica de conservação corrente mais adequada para determinada secção de pavimento. 6

7 O método foi desenvolvido tendo por base as preocupações e condicionantes anteriormente identificadas, assim como a literatura da especialidade consultada [9, 10, 12, 13] Identificação dos tratamentos a utilizar na conservação corrente de pavimentos Os tipos de tratamento disponíveis e indicados para a conservação corrente de pavimentos rodoviários flexíveis foram reunidos em dois grupos, que por sua vez são divididos em classes, sendo em cada classe indicadas várias técnicas de tratamento disponíveis (ver Tabela 1). Tabela 1. Grupos, classes e técnicas de tratamento para pavimentos flexíveis (adaptado [12]) Grupos Classes Técnicas Reabilitação superficial Intervenções localizadas Saneamentos pontuais Tapagem de covas Selagem de fendas Reabilitação estrutural Camada betuminosa fina ( 50mm) com mistura a quente Fresagem e reposição da camada de desgaste Revestimento superficial Microaglomerado betuminoso a frio ou slurry seal Melhoria da textura da superfície Camada betuminosa fina ( 50mm) com mistura a frio Camada betuminosa (>50mm) com mistura a quente com e sem fresagem Camada betuminosa (>50mm) com mistura a frio com e sem fresagem Fresagens pontuais AC 14 surf ligante (BB) 0.05m AC 10 surf ligante (mbbr) 0.03m AC 4 surf ligante (AB) 0.03m AC 14 surf ligante (BB) 0.05m AC 10 surf ligante (mbbr) 0.03m AC 4 surf ligante (AB) 0.05m Microaglomerado betuminoso a frio duplo Simples Duplo Simples Duplo Processo mecânico (granalhagem) Mistura betuminosa aberta a frio 0.05m AC 4 reg ligante (AB) 0.03m AC 14 reg ligante (BB) 0.04m a 0.07m AC 20 reg ligante (MBD) 0.05m a 0.07m AC 14 surf ligante (BB) 0.04m a 0.06m AC 10 surf ligante (mbbr) 0.03m Mistura betuminosa aberta a frio 0.05m a 0.06m 0.08 ABGE tratado com emulsão Nos grupos de tratamentos, as técnicas consideradas têm por âmbito a conservação corrente e incluem essencialmente tratamentos superficiais (reabilitação superficial) destinados a repor as condições de superfície necessárias para uma circulação rodoviária com conforto e em segurança. São ainda considerados tratamentos de reforço (reabilitação estrutural) a executar nos casos de degradações estruturais pontuais ou com vista à reposição de níveis mínimos de desempenho. Com a divisão das soluções possíveis para a reabilitação de pavimentos em dois grupos, é possível avançar para a subdivisão de cada grupo em várias classes de tratamentos superficiais e de reforço. A seleção da técnica de conservação corrente mais adequada para a secção da estrada em estudo dependerá das degradações identificadas e das características do tratamento pretendido. As técnicas de tratamento propostas para a reabilitação das características estruturais podem ser aplicadas isoladamente, agrupadas entre si, ou em conjunto com algumas das técnicas propostas para a reabilitação das características funcionais Seleção da técnica de conservação corrente a adotar O método aqui apresentado tem por base a prática utilizada na EP [12] para a seleção das técnicas de tratamento para a conservação preventiva. No entanto, como os princípios da conservação 7

8 corrente são diferentes e com objetivos logo à partida distintos, a metodologia foi adaptada tendo em conta os seguintes aspetos: Os dados de entrada: para a conservação corrente são utilizados os resultados das inspeções de rotina e para a conservação preventiva são utilizados os dados provenientes da auscultação dos pavimentos com recurso a equipamento mecânico. A extensão de rede a conservar: na conservação corrente é considerado um conjunto de estradas enquanto que a conservação preventiva é aplicada a um troço de estrada; As diferenças entre os dois tipos de conservação: essencialmente no que diz respeito ao espaçamento temporal entre intervenções e à priorização das vias em função dos recursos disponíveis. A conservação corrente, ao contrário da conservação periódica e da conservação preventiva, tem que ser efetuada regularmente e de uma forma contínua, havendo necessidade de efetuar um plano de intervenção anual ou bianual, com intervenção na maioria da extensão das estradas da rede considerada. A escolha do tipo de intervenção a fazer deve ser ponderada, pois depende, entre outros fatores, do tipo de via, do tráfego, da proximidade de intervenções planeadas para a conservação periódica ou preventiva, dos recursos materiais e financeiros disponíveis anualmente e das atuações de emergência. Pelo exposto, a conservação corrente deve ser pensada e planeada anualmente tomando como linhas orientadoras os seguintes princípios: Deve ter por base os resultados recolhidos nas inspeções de rotina; Deve ter um planeamento anual; O planeamento deverá ser efetuado para um conjunto de estradas e não para uma estrada isolada; As degradações consideradas como pontuais deverão ter prioridade sobre troços contínuos; Os empreiteiros podem não ser especialistas reconhecidos na área, pelo que não deverão ser previstas/consideradas soluções inovadoras; O modelo de seleção da técnica a utilizar deverá ser simples e expedito, dada a pouca complexidade técnica das intervenções. O procedimento de seleção da técnica de conservação corrente mais adequada para uma determinada secção deverá ter em conta os seguintes fatores: Eficiência - na correção das principais degradações identificadas; Longevidade - no sentido de minimizar futuras intervenções e restrições à circulação; Desempenho - relativamente a qualquer requisito específico da rede a intervir; Prioridades de intervenção por via; Níveis de segurança mínimos exigíveis; Custos de execução e de conservações futuras. A Figura 3 apresenta o método proposto para a escolha da técnica de conservação corrente mais adequada, o qual consiste num conjunto de etapas sucessivas de escolha por eliminatória. O método é constituído por seis fases fundamentais em que são analisados os fatores mais relevantes para a tomada de decisão, recorrendo-se em cada fase a matrizes de decisão para obtenção dos resultados pretendidos. Na Fase 1, a identificação das degradações existentes deverá ter por base os resultados das inspeções de rotina, sendo que nesta fase deverá estabelecer-se um primeiro diagnóstico das possíveis causas de degradação das deficiências observadas e diferenciar entre as que são indicativas de um forte comportamento estrutural deficiente daquelas que, em princípio, apenas afetam a superfície do pavimento. A análise deve considerar aspetos relacionados com o conforto e segurança, o nível de degradação da superfície e a capacidade estrutural do pavimento, bem como a adaptação ao tráfego a que irá ser sujeito. 8

9 Fase 1 Fase 2 (M atrizes A) Fase 3 (Matrizes B) Fase 4 (Matrizes C e D) Fase 5 Fase 6 Anomalia estrutural condicionante Classe de tratamento estrutural Técnica de tratamento estrutural Identificação das degradações Priorização de vias Anomalia superficial condicionante Classe de tratamento superficial Técnica de tratamento superficial Solução final Zonas pontuais Técnica de tratamento de zonas pontuais Figura 0 Fluxograma do método proposto para seleção das técnicas de conservação corrente a adotar Normalmente a conservação corrente é efetuada simultaneamente num conjunto de estradas, sendo estas priorizadas (Fase 2) em função dos meios materiais e financeiros disponíveis. Para auxiliar o processo de priorização salientam-se as seguintes condicionantes a considerar: Tipo de conservação necessária (Matriz A1 - Tipo de conservação a implementar); Tipo de intervenção em função da qualidade do pavimento, traduzida pelo IQ Índice de Qualidade, determinado em função das degradações presentes no pavimento (Matriz A2 Avaliação de estratégias com base no Índice de Qualidade); Tipo de tráfego (Matriz A3 - Definição de prioridades de intervenção em função do tráfego); Planos de conservação periódica e preventiva (Matriz A4 Prioridade de intervenção em função do plano de conservação periódica e preventiva das vias); Valor da conservação corrente gasto nos últimos anos e orçamento disponível. Nas tabelas 2 e 3 é possível observar duas das matrizes utilizadas no processo de priorização das vias. As restantes matrizes podem ser consultadas em [14]. Tratamento de reabilitação Superficial Estrutural Tabela 2. Matriz A1 - Tipo de conservação a implementar Matriz A1 Tipo Condição 1 Condição 2 Condição 3 Periódica Toda a via Preventiva Toda a via Corrente Zonas pontuais < 5 km < 20% da via Periódica Zonas pontuais > 10 km > 30% da via Preventiva Zonas pontuais 2 a 10 km < 30% da via Corrente Zonas pontuais < 2 km < 20% da via Tabela 3. Matriz A3 - Definição de prioridades de intervenção em função do tráfego Matriz A3 Nível 1 Nível 2 Nível 3 Tráfego TMDA< TMDA TMDA>12000 Prioridade Baixa Média Alta 9

10 Nesta fase já se encontram identificadas as degradações existentes no pavimento e definidos um conjunto de indicadores que permitem identificar as vias prioritárias em termos de atuação. O passo seguinte consiste na determinação da técnica de conservação mais adequada para uma determinada secção da estrada (Fase 3), isto é, a identificação, de entre as degradações que o pavimento apresenta, daquela ou daquelas cuja reparação é prioritária. Para a definição deste indicador deve-se ter em conta o tipo de tráfego pesado existente em cada via, tomando-se o valor de 15% como o volume de tráfego a partir do qual todas as percentagens de pesados são consideradas estatisticamente altas. A partir deste pressuposto foram criadas as matrizes B1 (Prioridade de atuação para as degradações estruturais e funcionais lineares) e B2 (Prioridade de intervenção em zonas pontuais) que permitem definir a prioridade de atuação em função das degradações estruturais e superficiais identificadas nas inspeções de rotina, do nível de gravidade que apresentam e da % do TMDA de pesados. Estas matrizes podem ser consultadas em [14]. Para a definição das matrizes B1 e B2 houve a necessidade de fixar uma situação de referência, a qual corresponde a um pavimento flexível com níveis de degradação baixos a médios. Importa relembrar que a existência de níveis elevados de degradação implicam a aplicação de uma conservação do tipo corretiva (periódica), conservação esta que poderá corresponder a uma reconstrução total ou parcial do pavimento, e não a tratamentos simples superficiais ou de reforço. Para o tratamento de uma determinada degradação podem existir diversos tipos de tratamentos, assim como haverá também vários tratamentos que se adequam a várias degradações, podendo ainda o desempenho do tratamento variar em consequência das causas da degradação. Como não é possível que uma mesma técnica tenha o mesmo comportamento e responda da mesma forma perante todas as degradações, a definição da anomalia cuja beneficiação é considerada prioritária é fundamental. Nesta fase são então verificadas quais as degradações que deverão ser tidas em conta para a escolha do tratamento final a aplicar. A matriz B1 permite verificar quais as degradações consideradas prioritárias em troços contínuos a beneficiar e a matriz B2 as degradações que são prioritárias em zonas pontuais, sendo também identificadas algumas degradações que não justificam tratamento. Após a definição do tipo de degradação ou degradações prioritárias, determina-se o grupo e a classe de tratamento de conservação corrente que melhor se adequa ao objetivo final, tendo em conta a sua eficiência e longevidade (Fase 4). A análise da eficiência de um determinado tratamento é preponderante para a escolha do mesmo, já que importa que o tratamento escolhido seja eficiente sobre um leque alargado de degradações, garantindo simultaneamente que as degradações prioritárias são reabilitadas convenientemente. De igual forma, a seleção do tratamento de conservação corrente do ponto de vista da longevidade tem, não só implicações económicas para a gestão da rede, mas também no que respeita aos níveis de serviço e respetivas limitações na utilização da estrada pelos utentes. Se a escolha recair sobre um tratamento com baixa longevidade e menor custo, serão necessárias operações de conservação menos espaçadas no tempo e condicionamentos da via mais frequentes. Apesar de ser possível afirmar que a essência da conservação corrente são os tratamentos superficiais, sendo utilizados os tratamentos de reforço apenas em situações pontuais e com justificações fortes, os mesmos são colocados em paralelo no mesmo sistema por forma a permitir a comparação das duas estratégias de conservação, acautelando os casos em que o orçamento disponível não permita a aplicação de um tratamento de reforço, mesmo que necessário. O tratamento das zonas pontuais não é identificado na fase 4, definindo-se apenas a técnica de tratamento na fase seguinte (Fase 5). Na Tabela 4 é apresentada a Matriz C1 que permite aferir a eficiência dos tratamentos estruturais em função das degradações identificadas nas inspeções de rotina e da classe de tratamento considerada. As matrizes C2 (Eficiência dos tratamentos superficiais), D1 (Longevidade dos tratamentos estruturais) e D2 (Longevidade dos tratamentos estruturais) podem ser consultadas em [14]. 10

11 Tabela 4. Eficiência dos tratamentos estruturais (adaptado de [12]) Matriz C1 Fator condicionante (Degradações) Classe de tratamento Durabilidade Fendas longitudinais Pele de crocodilo Rodeiras de base larga Bombagem de finos Reparações Deformações localizadas Desagregações superficiais Ninhos Peladas Rodeiras de base estreita Polimento dos agregados Camada betuminosa (> 50mm) com mistura a quente com e sem fresagem Camada betuminosa (> 50mm) com mistura a frio com e sem fresagem a - Tratamentos com elevada eficiência mas demasiado caros para a degradação em causa b - A variação entre média e alta eficiência depende do tipo de fissuração c - A variação entre média e alta eficiência depende da gravidade da degradação CP a x a a a x LP b b c x a a a x CP a x a a a x LP b b c x a a a x x não aplicável CP Curto prazo LP Longo prazo Eficiência/longevidade de atuação Alta Média Baixa Para a definição destas matrizes de decisão, à semelhança do procedimento seguido na definição da matriz A, foi também fixada uma situação de referência que corresponde à consideração de um pavimento flexível com uma camada de desgaste em AC14 surf (BB) de espessura variável. Cada classe de tratamento foi dividida em eficiência de Curto Prazo (CP) e de Longo Prazo (LP), pretendendo-se com esta divisão poder efetuar uma análise custo/benefício que permita, nos casos em que o orçamento disponível não seja suficiente para a execução de um tratamento de longa duração, a execução de um tratamento menos oneroso, de curta duração, de forma a controlar a evolução da degradação do pavimento até que as vias tenham uma intervenção inserida no plano de conservação periódica ou preventiva. Dentro de cada classe identificada na fase 4 existem várias técnicas de tratamento de uma determinada degradação ou conjunto de degradações. A Fase 5 permite identificar a técnica de tratamento mais eficaz dentro da classe identificada. Tendo por base todos os elementos já analisados, a técnica de tratamento é escolhida em função da sua eficácia na melhoria do estado do pavimento relativamente à situação existente. Para o efeito foram preparadas 3 matrizes de decisão, a Matriz E1 Técnicas de tratamentos superficiais (zonas contínuas), a Matriz E2 Técnicas de tratamentos estruturais (zonas contínuas) e a Matriz F Técnicas de tratamento para zonas pontuais. As entradas para as matrizes E1 e E2 são a classe e técnica de tratamento e o fator condicionante/degradação. A matriz também permite consultar, para as técnicas consideradas, o custo em /m 2. A matriz F permite selecionar a técnica de reabilitação adequada para zonas pontuais em função do tipo e nível de gravidade das degradações identificadas. Esta matriz é um elemento fundamental e resume também as técnicas de tratamento sugeridas no catálogo de degradações 11

12 proposto, sendo assim uma matriz base para a conservação corrente da qual devem ter conhecimento os inspetores que executam as inspeções de rotina. Por fim, a Fase 6 corresponde à verificação de todos os resultados provenientes da aplicação das diferentes fases do processo. Nesta fase deverá ser efetuada uma análise integrada das decisões tomadas nas etapas anteriores, definindo prioridades de atuação por estrada, por degradação em cada via, as soluções para as zonas pontuais que se considerem prioritárias e a seleção da técnica de conservação corrente mais adequada a cada caso. Este método deverá ser aplicado a todas as vias, sendo que no final deverão ser compilados todos os dados por via para elaboração do plano de conservação corrente anual para um dado conjunto de estradas. 3 Conclusões A conservação corrente da rede rodoviária tem vindo a ganhar uma importância acrescida, o que obriga à adoção de uma visão proactiva e global no domínio da gestão rodoviária. Esta visão global deverá integrar todas as componentes da rede rodoviária, assim como todos os intervenientes. Para que esta abordagem possa ser efetiva, será necessário desenvolver estratégias sustentadas de conservação corrente da rede rodoviária, as quais deverão abranger um horizonte temporal de médio prazo e estar devidamente conjugadas com as restantes vertentes da conservação (preventiva e periódica). Tendo por base o método de gestão de pavimentos da EP, direcionado para a conservação preventiva e omisso quanto à definição dos trabalhos de conservação corrente, que de uma forma direta utilize os dados recolhidos nas inspeções de rotina, foi desenvolvido um procedimento para seleção das técnicas a utilizar na conservação corrente de pavimentos rodoviários. Este procedimento baseia-se em dois métodos. O primeiro, desenvolvido com o objetivo de orientar a realização das inspeções de rotina às vias, baseado em 4 passos (planeamento, inventário, inspeção e análise) e incluindo a criação de fichas de inspeção e a definição de um conjunto de linhas orientadoras a seguir na realização das inspeções aos pavimentos; e o segundo, que com base na informação proveniente das inspeções visuais e com recurso a um conjunto de matrizes de decisão, apresenta uma sequência de 6 passos a executar com vista à seleção das técnicas de conservação corrente a adotar. Os 6 passos referidos correspondem às operações de identificação das degradações, priorização de vias, prioridade de atuação, seleção da classe de tratamento, seleção das técnicas de tratamento estrutural e superficial e verificação de resultados. O procedimento proposto consegue de forma objetiva, clara e sustentada, tendo em conta as principais condicionantes envolvidas no processo de decisão, a efetiva ligação entre as informações obtidas nas inspeções de rotina efetuadas aos pavimentos e a definição das técnicas de conservação corrente a adotar num conjunto alargado de estradas. A metodologia foi aplicada em duas seções de 6 km com a finalidade de verificar a sua aplicabilidade (uma localizada na EN 17 e outra na EN 330, no distrito da Guarda). Da aplicação efetuada foi possível verificar a importância das matrizes desenvolvidas para a priorização das vias, tendo sido visível a relevância dos diversos fatores analisados, com especial influência do volume de tráfego e do plano de conservação periódica. Estes fatores em particular apontaram para uma solução de intervenção menos profunda na estrada mais degradada (EN 17) e para uma intervenção mais alargada, mas com aplicação da técnica com custo mais reduzido, na estrada com menor tráfego (EN 330). Pelos resultados obtidos na inspeção de rotina, verifica-se que na EN 17 existem problemas estruturais graves numa área muito alargada, não sendo aconselhável a sua resolução pela conservação corrente, pelo que independentemente da proximidade de uma intervenção de conservação periódica, o tratamento a aplicar deverá ser alvo de um estudo mais alargado antes de qualquer intervenção. Tendo em conta o exposto, entende-se que o seguimento das orientações aqui descritas irá seguramente garantir uma gestão mais equilibrada dos recursos disponíveis, e por consequência, um nível de conservação e de serviço prestado aos utentes mais uniformes ao longo de toda a rede de estradas. 12

13 4 Referências bibliográficas [1] 380/2007, Decreto-lei n.º. Diário da República n.º 218/07 - I Série. Lisboa : Ministério das Obras Públicas, Transportes e Comunicações, [2] Guide de la Géstion Routière. ARTC, Association des Routes et Transport du Canadá. Montréal : [3] Pereira, P. e Miranda, C. Gestão da conservação dos pavimentos rodoviários. Braga : Universidade do Minho, [4] U.S., Department of Transportation. Distress identification manual for the long-term pavement performance studies. USA : [5] EP, Estradas de Portugal, SA. Manual de inspeções de rotina. Almada : EP, SA, [6] WSDOT, Washington State Department of Transportation. A guide for local agency pavement managers : The Northwest Technology Transfer Center, [7] Ministério de Transporte, Instituto Nacional de Vías. Manual para la inspección visual de pavimentos flexibles - Estúdio e investigación del estado actual de las obras de la red nacional de carreteras. Colombia : [8] EP, Estradas de Portugal, S.A. Catálogo de degradações. Pavimentos rodoviários. Almada : Gabinete de gestão da rede, Vol. 1: Projecto de reabilitação. [9] Foundation for pavement preservation. Selecting a preventive maintenance treatment for flexible pavements. Washington, D.C. : [10] Ministério del Fomento. Orden circular 9/ Rehabilitación de firmes. Espanha : [11] DNIT, Ministério dos Transportes. Manual de restauração de pavimentos asfálticos. Brasil : [12] EP, Estradas de Portugal, SA. Pav-Tec, Técnicas e metodologias para a melhoria do estado dos pavimentos. Almada : Direção de Projectos, [13] Ministério del Transporte. Manual para el mantenimiento de la red vial secundária. Colombia : [14] Tavares, M. Sistemas de apoio à conservação corrente. Covilhã : Dissertação para a obtenção do grau de mestre. Universidade da Beira Interior,