Drenagem Passagem Hidráulicas em Estrutura tubular de aço corrugado na rede Brisa

Transcrição

1 Drenagem Passagem Hidráulicas em Estrutura tubular de aço corrugado na rede Brisa Victor Santiago Pedro Carvalho Paulo Barros Pedro Oliveira Tiago Coelho Manuel Pipa Paulo Silveira

2 1. Estruturas tipo Armco 2. Rede BCR 3. Inspeção de obras tipo Armco 4. Programa de reabilitação 5. Reabilitação - Exemplos 6. Conclusões

4 Estruturas metálicas em chapa de aço corrugado de pequena espessura: entre 1,5 a 8 mm Estrutura leve, montada in situ Comportamento global dúctil

5 Obras com caráter geotécnico Durabilidade dependente das condições de utilização Necessidade de medidas específicas de proteção: galvanização para limite de PH da água entre 6 e 9

7 99 obras tipo Armco integradas na Rede BCR 76 obras de arte correntes (OAC) 23 obras de drenagem transversal corrente (DTC), com diâmetro inferior a 1,80 m Obra mais antiga construída em 1977, situada na A1 Autoestrada do Norte, no Sublanço Vila Franca de Xira / Carregado

8 Obras tipo Armco representam 1,2 % do global da rede A1 A2 A3 A4 A5 A6 A9 A13 A14 OAC Série1 Série2 DTC

10 Ano de 2011: - Arranque de campanha de inspeção específica ao conjunto de obras de arte tipo Armco - Plano de intervenção a 10 anos orçado inicialmente em cerca de 3M Ano de 2012: - Conclusão da campanha de inspeção específica à totalidade das obras de arte do tipo Armco - Plano de intervenção a 10 anos: Orçamento de 6M - Padronização de critérios de avaliação do Estado de Conservação (EC) das obras

11 Parâmetros de classificação de anomalias 2012: - Definição de critérios de avaliação para anomalias por corrosão Grau de avaliação 1 Grau de avaliação 2 Grau de avaliação 3 Grau de avaliação 4 Grau de avaliação 5

12 Parâmetros de classificação de anomalias 2012: Tabela de avaliação de Estado de Conservação - EC Grau Descrição EC Descrição conforme PCQ Chapa cortada com fractura Obra de arte com anomalias em estado avançado com redução do 5 progressiva ou coeficiente de segurança; requer intervenção urgente plano de deformação/deslocamento 5 intervenção no prazo de 1 mês, com possibilidade de condicionamento 5 imediato da utilização da obra de arte. Chapa com perda total de secção Chapa com perda de secção por 5 zona Chapa com delaminação 4 perfurável global Chapa com perda de secção 5 pontual Chapa com delaminação 4 perfurável dispersa Chapa com delaminação não 3 perfurável global ou por zonas Chapa com delaminação não 3 perfurável pontual Corrosão superficial global ou por 2 zonas 2 Corrosão superficial local Obra de arte com anomalias que não influenciam o comportamento estático, mas podem influenciar a durabilidade; requer intervenção a curto prazo plano de avaliação/intervenção no prazo de 6 meses. Obra de arte com anomalias em evolução com necessidade de intervenção a médio prazo plano de avaliação/intervenção no prazo de 1 ano. Obra de arte com anomalias que podem evoluir mas não necessita de intervenção. Corrosão pontual global ou por 1 Obra de arte com anomalias que não evoluem; não requer intervenção. 1 zonas 1 Corrosão pontual local 0 Obra de arte sem anomalias em componentes principais.

13 Evolução do Estado de Conservação médio para a Rede BCR 2,5 2 1,5 1 0,

15 Plano a 10 anos Soluções base em obras de arte corrente do tipo Armco Anel de betão armado Soleira em betão armado Soleira em betão simples 60% 50% Distribuição % por solução 40% 30% 20% 10% 0% Anel betão armado Soleira betão armado Soleira betão simples

16 Programa atual 2016/2018 Diversificação das soluções de Reabilitação e Reforço Anel de betão armado Soleira de betão armado Soleira de betão simples Entubamento Encamisamento Substituição

17 Obras armco com EC 3 70% Programa atual 2016/2018 Estado atual (2º sem. 2017) 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% obras concluídas obras em projeto obras em adjudicação obras em curso Valor de empreitada por ano Valores apresentados relativos às empreitadas adjudicadas

18 75% das obras tipo Armco encontram-se já reabilitadas ou em fase de empreitada de reabilitação e reforço estrutural 18 Rede BCR A1 A2 A3 A4 A5 A6 A9 A13 A14 OAC Intervencionadas OAC DTC Intervencionadas DTC

20 PH 015 (Rio Foja) no Sublanço Vila Verde / Santa Eulália, da A14 Construção em 1994 pela JAE Solução inicial constituída por 4 estruturas Armco de grande dimensão (4,20 m x 3,25 m) Integração na Concessão Brisa em 2001

21 PH 015 (Rio Foja) no Sublanço Vila Verde / Santa Eulália, da A14 Primeiras ações inspetivas em 2003 no âmbito do SGOA Campanha de Inspeção 2012 Arranque de processo para reabilitação global - inicio da fase de projeto e contactos com entidades: - GALP Gasoduto 1º escalão Figueira da Foz / Coimbra; - APA Gestão da Bacia Hidrográfica do Rio Mondego; - Associação de Beneficiários da Obra de Fomento Hidroagrícola do Baixo Mondego) Contrato para a empreitada de construção assinado em final de Março de 2016 Acidente ocorrido em 2 de Abril de 2016

22 PH 015 (Rio Foja) no Sublanço Vila Verde / Santa Eulália, da A14 Arranque da intervenção 3 de Abril 2016 Conclusão global dos trabalhos em 20 de Maio de 2016 Solução técnica constituída pela substituição dos 2 Tubos a Poente por 3 Box-Culvert em Betão Armado com secção 3,00 x 3,00 m2 e manutenção dos 2 tubos a Nascente com reforço através de tubagens em PRFV com diâmetros interiores de 3,00 m

24 Inspecionar as obras e monitorizar evolução da corrosão Especial atenção em obras com regime de permanência de escoamento ou de água acumulada Redução da periodicidade de inspeção deste tipo de obras (2 anos) Reparar obras danificadas Proteger obras em bom estado Testar novas soluções técnicas de reabilitação acompanhadas de programa de monitorização

25 Obrigado

26 Conteúdo Introdução Objetivos Inspeções realizadas Manual de inspeção

27 Introdução Trabalho desenvolvido pelo LNEC a pedido da BRISA em 2016 Inspeção de 4 Obras de Arte em Estrutura Tubular de Aço Corrugado (ETAC) Elaboração de um Procedimento de Inspeção de ETAC

28 Objetivos Inspeção de 4 obras na Autoestrada A5: 3 Passagens Hidráulicas (PH); 1 Passagem Agrícola (PA).

29 Objetivos (cont ) Elaboração de um MANUAL DE INSPEÇÃO, que contém: Descrição das ETACs, seus componentes e modo de funcionamento; Identificação dos diversos tipos de anomalias; Fichas de anomalias.

30 Inspeções realizadas CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS OBRAS: Estruturas tubulares constituídas por chapas metálicas de aço corrugado com 3-4 mm de espessura; Chapas de aço pintado; Diâmetro interiores que variam entre 2,30 e 4,60 m; Soleiras preenchidas com betão.

31 Inspeções realizadas PRINCIPAIS ANOMALIAS DETETADAS: Corrosão nas chapas e nos elementos de ligação; Elementos de ligação em falta ou com aperto insuficiente; Abrasão da chapa de soleira; Deformações localizadas e da secção transversal; Corte da chapa por deformação; Acumulação de sedimentos na chapa de soleira.

32 Corrosão generalizada das chapas

33 Corrosão nas juntas longitudinais

34 Corrosão nas juntas circunferenciais

35 Corrosão localizada nas chapas Perda de secção parcial Perda de secção total

36 Anomalias nos elementos de ligação Corrosão Elementos em falta / Aperto insuficiente

37 Abrasão nas chapas de soleira

38 Deformações Localizada Secção transversal

39 Deformações Por encurvadura Corte da chapa

40 Acumulação de sedimentos na chapa de soleira

41 Inspeções realizadas ANÁLISE DA INFORMAÇÃO RECOLHIDA: Sintetização da informação através da elaboração de planificações geométricas das ETACs; Realização de um modelo numérico de apoio à decisão; Avaliação do Estado de Conservação (EC) de cada componente; Definição das medidas de intervenção e de mitigação do risco.

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43 Drenagem Passagem Hidráulicas em Estrutura Hipóteses testadas: Rotura de 1 junta longitudinal Rotura de 2 juntas longitudinais contíguas; Rotura de 2 juntas longitudinais da mesma chapa.

44 CLASSIFICAÇÃO DO ESTADO DE CONSERVAÇÃO Componentes Estado de Conservação Muros 1 Taludes 1 Tabuleiro 3 Revestimento de via Outros Componentes EC: 3 EC: 3 EC: 5 PH 18.1 PH 23 PH Componentes Estado de Conservação Muros 1 Taludes 1 Tabuleiro 3 Revestimento de via 1 Componentes Estado de Conservação Muros 1 Taludes 1 Tabuleiro 5 Revestimento de via 1

45 Inspeções realizadas MEDIDAS DE INTERVENÇÃO E DE MITIGAÇÃO DO RISCO: PH18.1 e PH23 (EC 3): Na soleira: proteger as chapas metálicas em contacto com a água com uma camada de betão; Na zona das ligações: remoção do revestimento por pintura degradado, saneamento das zonas corroídas, reforço (caso necessário) e repintura.

46 Inspeções realizadas MEDIDAS DE INTERVENÇÃO E DE MITIGAÇÃO DO RISCO: PH36 (EC 5): Escoramento da obra a curto prazo; Estudo complementar para um eventual reforço ou substituição da PH.

47 Manual de inspeção Descrição das ETACs, seus componentes e modo de funcionamento:

48 Manual de inspeção ANOMALIAS Deformações localizadas Assentamento geral do perfil Chapas Corrosão Abrasão Deformação do perfil longitudinal Assentamento localizado do perfil Levantamento da extremidade de montante Estrutura tubular Escorrências Fendilhação Aterro técnico Deflexão descendente da extremidade Achatamento horizontal Juntas e ligações Rotura das juntas circunferenciais Deformação do perfil transversal Achatamento vertical Alteração dos elementos de ligação Distorção Ausência ou desaperto dos elementos de ligação Escoamento hidráulico Risco de estagnação do sistema de escoamento

49 Manual de inspeção FICHAS DE ANOMALIAS As causas e consequências; Fatores de agravamento; Estados de Conservação (EC); Medidas de atuação e de mitigação do risco; Entre outras

50 Obrigado pela vossa atenção!