PROJETO BÁSICO DE ENGENHARIA PONTE SOBRE A BAÍA DE TODOS OS SANTOS VOLUME 2 MEMORIAL DESCRITIVO E PROJETO DA PONTE

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1 ELABORAÇÃO DO PROJETO BÁSICO DE ENGENHARIA PARA CONSTRUÇÃO DA PONTE SALVADOR - ILHA DE ITAPARICA, ACESSOS AOS SISTEMAS VIÁRIOS E RECONFIGURAÇÃO DA BA-001 NO TRECHO SITUADO NA ILHA DE ITAPARICA PROJETO BÁSICO DE ENGENHARIA PONTE SOBRE A BAÍA DE TODOS OS SANTOS VOLUME 2 MEMORIAL DESCRITIVO E PROJETO DA PONTE CONTRATO: CC001-CT023/14 DOCUMENTO: B-PRO-000-CD EN REVISÃO: RB DATA: NOVEMBRO / 2015

2 ELABORAÇÃO DO PROJETO BÁSICO DE ENGENHARIA PARA CONSTRUÇÃO DA PONTE SALVADOR - ILHA DE ITAPARICA, ACESSOS AOS SISTEMAS VIÁRIOS E RECONFIGURAÇÃO DA BA-001 NO TRECHO SITUADO NA ILHA DE ITAPARICA PROJETO BÁSICO DE ENGENHARIA PONTE SOBRE A BAÍA DE TODOS OS SANTOS MEMORIAL DESCRITIVO E PROJETO DA PONTE CONTRATO DOCUMENTO REVISÃO DATA CC001-CT023/14 B-OAE-001-RT EN RB NOVEMBRO/15

3 ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO MAPA DE SITUAÇÃO MEMORIAL DESCRITIVO DA ARQUITETURA Aspectos Culturais - miscigenação e riqueza nas artes Aspectos Ambientais MEMORIAL DESCRITIVO DA ESTRUTURA Trecho Estaiado Trecho de vãos de aproximação Lado de Itaparica Lado de Salvador MEMORIAL DESCRITIVO DO MÉTODO CONSTRUTIVO Execução das Estacas Escavadas de Grande Diâmetro com Camisa Metálica Execução dos Blocos de coroamento das fundações Execução dos Pilares com formas trepantes Execução dos Pilares com formas deslizantes Execução dos Mastros com formas auto-trepantes Execução da Superestrutura do Vãos de Aproximação Execução da Superestrutura do Trecho Estaiado Alternativa 1 Ponte estaiada de vão principal de 550 m Alternativa 2 Ponte estaiada de vão principal 600 m Alternativa 3 Ponte Pênsil de vão principal de 750 m Previsão de Sistemas de Segurança da Ponte contra eventual colisão de navios Dolphins Respondedor-radar ( RACON ) Bóias Definição da Solução Técnica para passagem de serviços púbicos Especificação de Materiais Programa de Manutenção da Ponte Memória de Cálculo Estrutural Modelagem Numérica com os estágios construtivos relevantes Mirante ou Restaurante Desenhos Elementos Geotécnicos Formação geológica e características geotécnicas do local de implantação Características Gerais dos elementos de fundação Estimativa de parâmetros para o cálculo do comprimento embutido em rocha Elementos Hidráulico-hidrológicos Elementos Geométricos Drenagem superficial Projeto Estrutural de Concreto Projeto Estrutural em aço MATERIAIS DA PONTE Infraestrutura Mesoestrutura Trecho dos Vãos de Aproximação Superestrutura Trecho dos Vãos de Aproximação Mesoestrutura Trecho Estaiado Superestrutura Trecho Estaiado Pavimento PROJETO DA PONTE Definição da Concepção do Projeto da Ponte, Arquitetura, Estrutura e Método Construtivo Estudo das Soluções Estruturais Exequíveis Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 1

4 1 INTRODUÇÃO Este documento tem por objetivo apresentar o Memorial Descritivo da Arquitetura, Estrutura, Método Construtivo e Materiais da Ponte sobre a Baía de Todos os Santos, além do próprio projeto em si, de acordo com as especificações contidas nos itens e do Termo de Referência. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 2

5 2 MAPA DE SITUAÇÃO Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 3

6 3 MEMORIAL DESCRITIVO DA ARQUITETURA Além da importância social e logística da Ponte sobre a Baía de Todos os Santos, destacada por ocasião do respectivo Edital de Licitação, deve-se destacar a relevância urbanística, paisagística, arquitetônica e de engenharia estrutural da obra; isto obriga a uma reflexão por parte de seus autores sobre o rico conteúdo que deve necessariamente subjazer à sua solução formal, para que o Governo do Estado, através da (SEINFRA) e da Superintendência de Infraestrutura de Transportes da Bahia (SIT), possam ter a convicção da excelência do trabalho apresentado e sensível ao caso específico, por se tratar, inclusive, de um local de implantação tão especial quanto o é o da Baía de Todos os Santos. Assim, o Consórcio Enescil Cowi Maia Melo procurou entender e discutir os principais aspectos do contexto local, em busca de significados para desenvolver e subsidiar a forma da Ponte Salvador - Itaparica, adequando-os à lógica formal/estrutural. Ressalta-se o paradigma do projeto adotado: projetar uma estrutura tão grande e complexa que poderia provocar impactos negativos numa região tão linda que é a Baía de Todos os Santos, mas que, ao contrário, seja projetada de forma a impactar positivamente, integrando-se à paisagem e, muito além do que isso, tornando-se patrimônio coletivo e um ícone da cidade, criando uma relação biunívoca entre a Ponte e a cidade de Salvador. Figura 2 - Seção Áurea. Constituiu-se, para a solução deste paradigma, uma equipe diversificada de profissionais e técnicos locais que estudaram, juntos, esta delicada e fascinante questão, seja pela sua complexidade e seu significado social, seja pelo o óbvio, o de ser uma ligação viária entre dois pólos territoriais. Figura 3 Exemplos na natureza da Seção Áurea: a Concha e a Galáxia. Servindo de base para a elaboração de projetos arquitetônicos e obras de arte no período renascentista, a Seção Áurea surgiu baseada na sequência de Fibonacci e chegou aos nossos dias por meio de arquitetos modernistas como o franco-suíço Le Corbusier (Figura 4 e Figura 5), que influenciou toda uma geração de arquitetos modernistas e contemporâneos brasileiros, como Niemeyer e João Filgueiras Lima, o Lelé, com muitas obras realizadas em Salvador, como as famosas passarelas (Figura 6) Figura 1 - Elementos considerados na concepção da Ponte Salvador - Itaparica Este paradigma tem a busca de uma relação mais harmoniosa entre Homem e Natureza como seu objetivo e sua inspiração. Baseado na Seção Áurea desenvolvida pelo matemático italiano medieval Leonardo de Pisa, o Fibonacci (no livro LiberAbbaci de 1202), por meio de suas séries de números ascendentes a partir da somatória do número anterior ao número seguinte (1, 1+1=2, 1+2=3, 2+3=5, etc.), o modelo estabelece uma sequência numérica que, em sua tradução gráfica, gerou a "Divina Proporção", como a entendiam os artistas arquitetos da Renascença Italiana, que podemos encontrar em todas as formas da Natureza, de pequenas conchas até as imensas galáxias (Figura 3), com uma evolução geométrica baseada no número multiplicador 1,618. Isto se traduz na solução da forma apresentada para a ponte e sua proporcionalidade aplicada em seus vários elementos. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 4

7 Figura 6 - Lelé, passarelas em Salvador. Figura 4 - Le Corbusier, MODULOR. Esta relação numérica e formal, de imediata aceitação pelo olhar humano, foi aqui adotada na definição de vários elementos da ponte, estabelecendo um conjunto de formas e elementos estruturais que se conjugam a partir destas proporções áureas conforme exemplificado na Figura 7, referente aos mastros. Figura 5 - Le Corbusier, fachada da VilleGarches. Figura 7 - Esquema de proporções dos diversos segmentos do mastro. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 5

8 Por outro lado, o surgimento de uma linguagem referente à 'Modernidade Líquida' (ZygmuntBauman) na contemporaneidade nos levou a considerar a 'organicidade complexa' como principal referência estética para seu urbanismo e arquitetura. Formas fluidas e sinuosas foram assim utilizadas para contrabalancear as linhas verticais dos pilares, levemente inclinadas com relação á linha horizontal transversal do tabuleiro, com uma inclinação horizontal constante de 3%, criando um conjunto formal orgânico e ao mesmo tempo composto por segmentos de retas, verticais ou inclinadas, ou seja, um conjunto formal complexo, de acordo com o paradigma dominante na arquitetura e urbanismo contemporâneos, como adotado na obra da Ponte Estaiada em São Paulo (Figura 8). No campo religioso, ao Catolicismo dos portugueses se somou o Candomblé de origem africana, com o surgimento de formas híbridas de expressão artística. Manifestações culturais locais como o epigrama (tipo de poesia satírica); modinha (poesia lírica musicada); e os sermões religiosos, praticados desde Frei Vicente do Salvador e tendo seu ápice em Antonio Vieira, fazem parte deste legado cultural que se exprime hoje por meio da literatura (Jorge Amado), das artes plásticas (Mario Cravo e Caribé) e da música popular (Dorival Caymmi, Caetano Veloso e Gilberto Gil), entre outros grandes expoentes da cultura baiana e nacional. Dos africanos, os baianos receberam um legado musical representado por ritmos e instrumentos, como o berimbau (Figura 9 e Figura 10), numa mescla multicultural oriunda do próprio processo de miscigenação. Figura 8 - Ponte Estaiada Octávio Frias de Oliveira / Foto do mastro e estais Ao mesmo tempo, para entendermos a adoção das relações formais adotadas para os diversos elementos da ponte, é preciso conheceremos um pouco da rica tradição cultural baiana, sobre a qual se baseia a escolha dos mastros, seu principal elemento construtivo e marco referencial para toda a baía e seu entorno. Assim, o texto inclui considerações sobre os seguintes aspectos que se relacionam diretamente com a arquitetura desta ponte, com referência ao local de sua implantação, interligando Salvador e a Ilha de Itaparica: Aspectos culturais - miscigenação e riqueza nas artes; Aspectos ambientais - em busca da regeneração. Figura 9 Berimbaus. 3.1 Aspectos Culturais - miscigenação e riqueza nas artes A riqueza cultural de Salvador e do Recôncavo Baiano é decorrente do processo de miscigenação racial e étnica ocorrida na região, que fundiu populações europeias, indígenas e africanas, oriundas dos escravos trazidos de regiões como o Golfo de Benim e Sudão, Angola e Nigéria, entre outras. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 6

9 Figura 11 Capoeira Figura 10 Músicos com berimbaus. Esta rica cultura local tornou-se patrimônio brasileiro: "Os negros iorubanos e nagôs estabeleceram uma rica cultura nas terras da Baía de Todos os Santos. Pois que tinham religião própria, o candomblé; música própria, a chula, o lundu; dança própria, praticada no samba de roda; culinária própria, que deu origem à culinária baiana, inventando diversos pratos com base no azeite-de-dendê e leite de coco (tudo com muita farinha-de-guerra dos índios tupinambás e tapuias), e sobremesas, desenvolvendo o que veio de Portugal; luta própria, a capoeira, e o maculelê; vestimenta própria, aliando as já tradicionais indumentárias africanas às fazendas (tecidos) portugueses; e uma mistura de línguas, mesclando iorubá com português. No século XIX, os visitantes começaram a cultuar a imagem da Bahia como de uma terra alegre, bonita, rica (por causa da cana-de-açúcar e das pedras preciosas das Lavras) e culta, que dava ao Brasil grandes intelectuais e ministros do Gabinete Imperial, como Rui Barbosa, que foi ministro da Fazenda no final do século XIX". Desta rica tradição cultural da cidade de Salvador e do Recôncavo Baiano, podemos destacar a capoeira e especialmente o uso do berimbau como um de seus principais ícones, pela sua forma inusitada e ao mesmo tempo bela, gerando um som fortemente rítmico que é típico da cultura baiana (Figura 11). Esta é, portanto, a segunda associação formal importante da ponte, na medida que o desenho de seus mastros e pilares se inspira na parábola formada pelo arco do berimbau, usada em seus mastros, e de seu cabo vertical, relembrado nos baixo relevos usados verticalmente em suas pilares. 3.2 Aspectos Ambientais O segundo aspecto utilizado para a definição da arquitetura da ponte está na forma do estaiamento: este remete ao Túnel de Bambu existente no acesso ao aeroporto de Salvador (Figura 12). Figura 12 - Túnel de Bambu (Aeroporto de Salvador) e Visão na ponte A adoção de estais verdes procura integrar a Ponte ao rico meio ambiente de Itaparica e Salvador, cuja agradável e vasta vegetação é percebida e almejada. Não obstante, os estais verdes procuram relembrar que a região sofrera grandes alterações ambientais causados pela ação predatória do ciclo do pau-brasil, da agricultura e da intensa urbanização ocorrida no local (Figura 13), onde a retirada das florestas originais da Mata Atlântica trouxe desequilíbrios Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 7

10 ecossistêmicos que explicam a ocorrência de fenômenos adversos que atingem a população de Salvador, por meio de enchentes, deslizamentos de terra e desabamentos, entre outros, oriundos da erosão do solo de origem pluvial, como ocorre em muitas regiões litorâneas do Brasil. Figura 13 Mata Atlântica na Bahia. Assim, procurou-se colocar uma mensagem ambientalista: os estais verdes dos dois grandes mastros criarão o efeito de uma cobertura vegetal que se refere àquelas matas a serem reflorestadas e representarão a possibilidade de se haver integração entre a modernidade e o meio ambiente. Estas diversas associações formais com relação a aspectos culturais e ambientais locais visam qualificar a ponte como um novo ícone que possa ser apreciado pela população local e os turistas que visitarão a capital e a região do Recôncavo baiano, apontando para um futuro mais sustentável da região de Salvador e da Ilha de Itaparica. (Figura 14). Figura 14 Ilha de Itaparica com Salvador no fundo. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 8

11 4 MEMORIAL DESCRITIVO DA ESTRUTURA A Ponte Salvador Ilha de Itaparica tem dois trechos estruturais bem definidos, a seguir descritos: Trecho Estaiado Trecho de Vãos de Aproximação 4.1 Trecho Estaiado O trecho estaiado da ponte possui comprimento de m, sendo um vão central de 550 m e dois vãos laterais de 225 m cada um, e tabuleiro com 36 m de largura, localizado a cerca de 125 m acima do nível de maré máxima. Possui dois mastros de estaiamento, com 276 m de altura cada um, e com dois planos de estaiamento, havendo cruzamento dos estais no vão central a partir do 5º estai. Este trecho compreende os apoios 53 a 56 e localiza-se no local mais profundo da baía, com lâmina d'água de até 60 m de profundidade. O canal de navegação encontra-se neste trecho, permitindo a passagem de navios transatlânticos, petroleiros, ferry-boats e inclusive plataformas de petróleo Lado de Itaparica Compreende o trecho entre a a Ilha de Itaparica e o trecho estaiado, e possui uma extensão de m, sendo 26 vãos de 60 m (1.560 m), 2 vãos de ajuste (de 74 m e 86 m) e 24 vãos de 100 m (2.400 m). Este trecho inicia-se no apoio 1, em nível aproximado de 18,6 m na Ilha de Itaparica (nível do IBGE), com rampa ascendente inicial de 0,5% e posteriormente com rampa ascendente de 3%, terminando com o vão que se apoia no apoio 53 (apoio do trecho estaiado) Lado de Salvador Compreende o trecho entre o trecho estaiado e a cidade de Salvador, com uma extensão de m, sendo 38 vãos de 60,1 m (2.283 m), 2 vãos de ajuste (de 74 m e 86 m) e 48 vãos de 100 m (4.800 m). Este trecho compreende o vão que se apoia no apoio 56 (apoio do trecho estaiado) até o apoio 144 em Salvador, com rampa descendente inicial de 3,0% e posteriormente com rampas descendentes de 0,5% e 0,35%. Em Salvador, o nível do greide é aproximadamente de 22,6 m (nível do IBGE). A infra-estrutura é constituída de estacas escavadas de grande diâmetro de concreto armado, coroadas por bloco de concreto. A meso-estrutura é constituída de pilares e mastros de concreto armado e protendido. A superestrutura compõe-se de vigas invertidas laterais e laje de concreto, além de transversinas metálicas. Placas de pré-laje apóiam-se sobre as transversinas, para servir de cimbramento para a concretagem da laje. 4.2 Trecho de vãos de aproximação São 2 trechos de vãos de aproximação: o do lado de Itaparica e o do lado de Salvador. Os trechos de vãos de aproximação são constituídos de vãos isostáticos, de 60 m e 100 m de comprimento, além de vãos de transição de 74 e 86 m. A infraestrutura é constituída de estacas escavadas de grande diâmetro de concreto armado, coroadas por bloco de concreto. A mesoestrutura é constituída de pilares de concreto armado que variam de 8,5 m a 110 m de altura. A superestrutura de concreto armado e protendido possui tabuleiro de 32,4 m de largura e compõem-se de uma seção de caixão perdido unicelular, com treliças de concreto laterais sobre as quais se apoiam placas de pré-laje que funcionam como cimbramento para a concretagem da laje moldada "in loco". A seção transversal da ponte possui barreiras rígidas laterais e centrais, em concreto armado, além de guarda-corpo de concreto nas faixas de emergência para pedestre. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 9

12 5 MEMORIAL DESCRITIVO DO MÉTODO CONSTRUTIVO Apresenta-se a seguir os métodos construtivos para a execução da infraestrutura, mesoestrutura e superestrutura da Ponte. 5.1 Execução das Estacas Escavadas de Grande Diâmetro com Camisa Metálica As fundações da Ponte são compostas de estacas escavadas com camisa metálica perdida. O processo de execução das fundações começa com a fabricação da camisa metálica, seu transporte para o local do apoio da ponte, seu içamento e posicionamento. Em seguida, crava-se a camisa metálica e procedese à escavação da estaca (por dentro da camisa metálica) com o uso de lama estabilzadora polimérica (que impede que a água penetre na escavação). Tendo a escavação atingida a cota de apoio da fundação, procede-se à colocação das armaduras em gaiolas pré-montadas no canteiro e já transportadas para o local da fundação. Colocadas as gaiolas, procede-se à concretagem submersa com o auxílio de tubo tremiê. 5.2 Execução dos Blocos de coroamento das fundações A execução dos blocos inicia-se com a colocação do escoramento e a forma de fundo do bloco; procede-se então à montagem de sua armadura, colocação de chumbadores para fixação das gruas que serão utilizadas na execução dos pilares, fechamento e travamentos das formas laterais e, por fim, a concretagem do bloco. 5.3 Execução dos Pilares com formas trepantes Os pilares com altura de até cerca de 20 m serão executados com formas trepantes. Desta forma, executa-se o pilar em trechos de 3 a 4 m por vez. As formas trepantes são painéis que são desmontados após a concretagem do trecho atual do pilar, e então levantados e montados no próximo superior do pilar a ser executado. Os painéis são deslocados com o auxílio da grua, que também é utilizada para içamento da armadura e concretagem do pilar. 5.4 Execução dos Pilares com formas deslizantes Os pilares com alturas superiores a 20 m serão executados com formas deslizantes. As formas deslizantes não precisam ser desmontados, levantados e montados novamente; eles literalmente deslizam para cima, acompanhando a execução do pilar. 5.5 Execução dos Mastros com formas auto-trepantes Os mastros de estaiamento da ponte serão executados com formas auto-trepantes. A diferença básica é principal é que a forma auto-trepante consegue subir seus painéis sozinhos, sem a necessidade da grua. Como o mastro tem grande altura (276 m) e grande variação da seção transversal, além de aumentar a segurança (face aos ventos mais fortes que ocorrem com a grandes alturas) e a eficiência, o uso da forma auto-tepante é a mais recomandada. 5.6 Execução da Superestrutura do Vãos de Aproximação A superestrutura dos vãos de aproximação compõe-se de uma seção em viga-caixão central unicelular de concreto armado e protendido, com lajes em balanço apoiadas em treliças laterais pré-moldadas de concreto ("mãos francesas"). Sobre estas se apoiam placas de pré-laje que funcionam como cimbramento para a concretagem da laje moldada "in loco". A viga-caixão é executada sobre escoramentos especiais móveis tipo MSS ("Movable Scaffolding System" ou Sistema de Cimbramento Móvel). Estes escoramentos especiais móveis são metálicos e auto-deslocáveis. Após a execução da viga-caixão central, procede-se à colocação das treliças laterais pré-moldadas ( mãos francesas ) e à colocação, sobre estas, das lajes pré-moldadas. A seguir, concreta-se uma capa de concreto sobre as lajes, dando continuidade e solidarização das peças. 5.7 Execução da Superestrutura do Trecho Estaiado A superestrutura do trecho estaiado será executada com a tecnologia de balanços sucessivos, com aduelas de 6 m de comprimento, moldadas "in loco". Tendo a construção do mastro chegada à cota inferior do tabuleiro, executa-se a aduela de disparo. Em seguida, montam-se os dispositivos de avanço do tabuleiro, compostos de treliça metálicas que se apóiam nas aduelas já executadas. Estas treliças para execução dos balanços sucessivos são móveis, sendo que uma treliça será deslocada para o lado de Itaparica e a outra será deslocada para o lado de Salvador, sucessivamente, aduela por aduela, concluindo-se com as aduelas de fechamento. Importante observar que as aduelas devem ser executadas com um desbalanceamento de uma aduela apenas. Após a execução da aduela de disparo, deve-se continuar com a execução do mastro, pois trata-se de uma obra estaiada, na qual o tabuleiro é suportado pelo mastro através dos estais. Os estais estão posicionados a cada 12 m, ou seja, estão posicionados a cada 2 aduelas; assim o avanço do tabuleiro é caracterizado por um ciclo de operações (para construção de um par de aduelas) constituído por: Deslocamento da treliça e ajuste das formas; Colocação da armadura passiva; Colocação das bainhas para os cabos de protensão; Içamento e posicionamento das transversinas metálicas intertravadas; Concretagem das vigas da aduela "i"; Endurecimento do concreto (processo de cura); Lançamento das pré-lajes; Concretagem "in loco" da laje; Endurecimento do concreto (processo de cura); Novo avanço da treliça e ajuste das formas; Colocação da armadura passiva; Colocação das bainhas para os cabos de protensão; Içamento e posicionamento das transversinas metálicas intertravadas; Colocação e posicionamento dos tubos forma de estaiamento; Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 10

13 Concretagem das vigas da aduela "i+1"; Endurecimento do concreto (processo de cura); Lançamento das pré-lajes; Concretagem "in loco" da laje; Endurecimento do concreto (processo de cura); Colocação e tensionamento dos cabos de estaiamento. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 11

14 6 MATERIAIS DA PONTE A seguir são listados os materiais previstos para a construção da Ponte. Recomenda-se que no projeto executivo sejam feitos estudos de traços de concreto, de importância vital na durabilidade das estruturas, principalmente em relação às estruturas que estarão sujeitas ao contato direto com a água do mar. Nesses estudos deverá ser considerada a possibilidade de se usar cimento tipo CP-II-Z-32, que é o cimento usualmente recomendado para ambientes marítimos. 6.1 Infraestrutura Concreto fck = 25 MPa e 40 MPa Aço CA-50 Camisas metálicas 6.2 Mesoestrutura Trecho dos Vãos de Aproximação Concreto fck = 30 MPa e 45 MPa Aço CA Superestrutura Trecho dos Vãos de Aproximação Concreto fck = 40 MPa Aço CA-50 Aço protendido CP-190 RB 6.4 Mesoestrutura Trecho Estaiado Concreto fck = 45 MPa Aço CA-50 Aço protendido CP-190 RB Aço protendido em barras tipo Dywidag Estais 6.5 Superestrutura Trecho Estaiado Concreto fck = 45 MPa Aço CA-50 Aço protendido CP-190 RB Estrutura metálica 6.6 Pavimento Pavimento de CBUQ Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 12

15 7 PROJETO DA PONTE 7.1 Definição da Concepção do Projeto da Ponte, Arquitetura, Estrutura e Método Construtivo Vão principal estaiado e pênsil; Superestrutura dos vãos de aproximação em vigas pré-moldadas, em caixão celular executado em avanços sucessivos e em caixão unicelular com treliças laterais executado com treliças tipo MSS ( Movable Scaffolding System Sistema de Cimbramento Móvel) Vão móvel Foram estudadas várias opções de traçado (horizontal e vertical) e de concepções estruturais, incluindo comprimento de vãos e tipos de superestrutura, tanto para o vão principal de passagem de navegação quanto para os vãos de aproximação. Para a definição do melhor traçado, foram apresentados 4 estudos no Caderno de Verificação de Traçado da Ponte, considerando-se os seguintes aspectos: Risco Marítimo: Impacto de navios nos pilares próximos à bacia de evolução Área para Bacia de Evolução Área para Canal de Navegação para atracagem ao Porto de Salvador Necessidade de Dragagem para o futuro Canal de Navegação para atracagem ao Porto de Salvador Facilidade Construtiva Segurança Rodoviária Comprimento Total Proximidade com a praia de Cantagalo Proximidade com o Forte de Monte Serrat Chegada em Salvador Chegada em Itaparica Quanto à definição estrutural, foram estudadas três alternativas, apresentadas no Caderno de Estudos de Alternativa de Ponte, sendo pautada nos seguintes aspectos: Custo de construção; Custo de operação e manutenção; Custo total no ciclo da vida; Prazo de construção; Métodos construtivos e materiais, verificando disponibilidade dos equipamentos e dos materiais previstos no Brasil; Riscos de construção; Riscos de operação e manutenção; Funcionalidade (capacidade de fluxo, velocidade, segurança operacional); Impacto paisagístico; Pontos críticos para impacto ambiental; Qualidades estruturais e proporções; Robustez; Durabilidade Estas alternativas foram apresentadas no Caderno de Estudo de Alternativas de Ponte: Alternativa 1: Ponte Principal Estaiada de 550 m de vão central; Vãos de aproximação de 100 m e 60 m, executados com sistema de cimbramento móvel; Gabarito vertical de 124 m no vão principal, para passagem de grandes estruturas. Alternativa 2: Ponte Principal Estaiada de 600 m de vão principal; Vãos de aproximação de 45 m em vigas pré-moldadas, lançadas com treliças lançadeiras tipo Sicet; Gabarito vertical de 75 m no vão principal; Ponte móvel para passagem de grandes estruturas. Alternativa 3: Ponte Principal Pênsil de 750 m de vão principal; Vãos de aproximação de 200 e 120 m, executados em avanços sucessivos; Gabarito vertical de 124 m no vão principal, para passagem de grandes estruturas. 7.2 Estudo das Soluções Estruturais Exequíveis Para o estudo das soluções estruturais exequíveis, em decorrência do exame do local de implantação, com definição, para cada solução proposta, do comprimento total da obra, do número de vãos, das características geométricas principais, da extensão dos aterros de acesso e das fundações, foram apresentadas 3 alternativas para a Ponte, compreendendo: Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 13

16 7.2.1 Alternativa 1 Ponte estaiada de vão principal de 550 m Com m de extensão, a Alternativa 1 consiste de uma ponte principal estaiada de 1000 m de comprimento, com vão principal de 550 m e vãos de equilíbrio de 225 m. Os vãos de aproximação têm m de extensão do lado da Ilha de Itaparica e m de extensão do lado da cidade de Salvador. A passagem de grandes estruturas (navios especiais) dar-se-á pelo vão principal da ponte estaiada, que possui gabarito horizontal de 500 m e gabarito vertical de 124 m. A ponte estaiada consiste de mastros em concreto e tabuleiro com vigas e lajes em concreto e transversinas metálicas. As fundações são compostas de estacas escavadas de grande diâmetro, de concreto armado, executadas com o auxílio de camisa metálica perdida e lama bentonítica ou polimérica. Os vãos de aproximação são compostos de trechos de vãos de 60 m, próximos ao continente, e de vãos de 100 m, a partir de cerca de 20 m de profundidade de lâmina d água. A seção transversal compreende um caixão central unicelular de concreto e treliças laterais pré-moldadas de concreto, sobre as quais se apoiam lajes pré-moldadas de concreto que servem de forma para a concretagem das lajes. O caixão central unicelular é executado com o sistema MSS Movable Scaffolding System (Sistema de Cimbramento Móvel) o qual permite a execução de um vão em cerca de 1 semana. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 14

17 7.2.2 Alternativa 2 Ponte estaiada de vão principal 600 m Com m de extensão, a Alternativa 2 consiste de uma ponte principal estaiada de 1200 m de comprimento, com vão principal de 600 m e vãos de equilíbrio de 300 m. Os vãos de aproximação têm m de extensão do lado da Ilha de Itaparica e m de extensão do lado da cidade de Salvador. A passagem de grandes estruturas (navios especiais) dar-se-á pela ponte móvel de 300 m de comprimento e vão central de 150 m, localizada em região com calado de cerca de 20 m e distante aproximadamente 2 km da Ilha de Itaparica, A passagem das demais embarcações dar-se-á pela ponte estaiada, que possui gabarito horizontal de 500 m e gabarito vertical de 75 m. A ponte estaiada consiste de mastros em concreto e tabuleiro com vigas e lajes em concreto e transversinas metálicas. As fundações são compostas de estacas escavadas de grande diâmetro, de concreto armado, executadas com o auxílio de camisa metálica perdida e lama bentonítica ou polimérica. A ponte móvel é em aço estrutural e sua seção transversal é um caixão metálico com uma laje ortotrópica em aço estrutural. As fundações são compostas de estacas escavadas de grande diâmetro. Os vãos de aproximação são compostos de vãos de 45 m em concreto. Sua seção transversal compreende vigas pré-moldadas, lajotas transversais pré-moldadas e capa de laje moldada in loco. Sua execução será feita através de treliças de lançamento tipo Sicet, Aspen ou similar. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 15

18 7.2.3 Alternativa 3 Ponte Pênsil de vão principal de 750 m Com m de extensão, a Alternativa 3 consiste de uma ponte principal pênsil de 1150 m de comprimento, com vão principal de 750 m e vãos laterais de 200 m. É uma solução indicada quando se tem topos rochosos nas regiões dos encontros (extremidades da ponte) onde se ancoram os cabos principais. Essa solução com a ancoragem direta no terreno de fundação é a que se constitue na solução mais econômica para este tipo de ponte. Quando o tabuleiro se posiciona numa altura razoável em relação ao terreno resistente, costuma-se adotar um maciço de concreto que é ancorado horizontalmente no subsolo. No nosso projeto nenhuma dessas duas soluções pode ser adotada, pois nas regiões das extremidades do trecho pensil, nos encontros, temos um gabarito de 124m, uma lâmina d água de 35m e camada de areia em torno de 30m para se atingir a camada de argilito, o que implicaria que os encontros tivessem maciços de concreto de 190m de altura. Diante disso a solução que se impôe naturalmente é a da ponte suspensa auto-ancorada. A fase construtiva desse tipo de solução é extremamante complicada, pois até que o tabuleiro seja monolítico e se torne auto-ancorado, os esforços horizontais provenientes dos cabos principais (para cerca de 50% do peso próprio da superestrutura) deverão ser absorvidos pelas fundações dos pilares prinicpais, dos pilares de extremidades (encontros) e ainda contar com a dos pilares adjacentes, apoios extremos dos vãos de acesso de 200m. Isso implicaria na execução de escoras metálicas provisórias, unindo os blocos de fundação desses apoios e tirantes, que transfeririam os esforços horizontais do nível do tabuleiro nas extremidades do trecho pensil, para os blocos de fundação dos pilares adjacentes. Além disso teríamos que contar com contra-pesos de cerca de tf sobre os blocos de fundação desses pilares adjacentes, para as componentes verticais de arrancamento. Os vãos de aproximação têm m de extensão do lado da Ilha de Itaparica e m de extensão do lado da cidade de Salvador. Eles serão compostos de trechos de vãos de 120 m, próximos ao continente, e de vãos de 200 m, a partir de cerca de 20 m de profundidade de lâmina d água. A seção transversal compreende um caixão central unicelular de concreto e treliças laterais pré-moldadas de concreto, sobre as quais se apoiam lajes pré-moldadas de concreto que servem de forma para a concretagem das lajes. O caixão central unicelular é executado com o sistema de avanços sucessivos. A passagem de grandes estruturas (navios especiais) dar-se-á pelo vão principal da ponte pênsil, que possui gabarito horizontal de 500 m e gabarito vertical de 124 m. A ponte pênsil consiste de mastros em concreto e tabuleiro metálico com vigas e lajes ortotrópicas. As fundações são compostas de estacas escavadas de grande diâmetro, de concreto armado, executadas com o auxílio de camisa metálica perdida e lama bentonítica ou polimérica. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 16

19 7.3 Previsão de Sistemas de Segurança da Ponte contra eventual colisão de navios Dolphins A Ponte sobre a Baía de Todos os Santos possuirá um sistema de proteção de seus pilares no trecho estaiado (apoios 53 a 56) composto de dolphins flutuantes, os quais servirão também de balizamento para o canal de navegação. Eles são locados à frente dos pilares da ponte e têm a função de amortizar o impacto, absorver uma parcela da energia cinética da embarcação e desviar a embarcação da rota de colisão. O dolphin flutuante é composto de uma corpo flutuante com bolinas transversais e longitudinais, ancorada com amarras a poitas no fundo do mar e com placas de madeira em seu entorno na região da colisão. Este sistema pode ser encontrado em diversos lugares, tais como nas pontes na Hidrovia Tietê-Paraná no Estado de São Paulo e na Ponte sobre o rio Negro em Manaus. O sistema será composto de 12 dolphins flutuantes, com as seguintes dimensões: Comprimento = 80,00 m Módulo A: 8 unidades Boca = 30,00 m Pontal = 8,00 m Figura 16 Dolphin flutuante na Ponte sobre o rio Negro em Manaus Comprimento = 33,00 m Módulo B: 4 unidades Boca = 12,00 m Pontal = 4,00 m Para cada pilar principal (mastro) serão colocados 2 dolphins para cada lado, e nos pilares adjacentes será colocado 1 dolphin para cada lado. Figura 17 Dolphin flutuante na Ponte sobre o rio Negro em Manaus Respondedor-radar ( RACON ) O respondedor-radar, usualmente conhecido como racon ( radar beacon ), é um receptor-transmissor, associado a uma marca de navegação fixa, o qual, quando acionado por um radar, emite automaticamente um sinal característico que pode aparecer na tela do radar acionador, possibilitando a identificação e a distância da marca onde está instalado. Assim, serão utilizados racons, colocados em determinados locais da ponte, que permitirão aos navegantes se localizarem, tais como nos apoios do trecho estaiado (no qual se localiza o vão de navegação); isto é fundamental principalmente em casos de baixa visibilidade Bóias Figura 15 Locação dos dolphins flutuantes na Ponte sobre a Baía de Todos os Santos Serão utilizadas bóias que delimitarão e balizarão o canal de navegação para acesso ao Porto de Salvador. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 17

20 7.4 Definição da Solução Técnica para passagem de serviços púbicos A passagem de serviços públicos tais como eletricidade e telecomunicaç ões foi considerada abaixo da faixa de emergência. A passagem dos demais serviços públicos foi considerada pendurada abaixo do tabuleiro. A passagem de serviços públicos tais como água, esgoto, eletricidade e telecomunicações deve ser estudada quando da sua real necessidade, em virtude dos acréscimos de peso que estas acarretam, principalmente quanto ao esgoto e água. Ressalta-se que a passagem de gás sob a ponte não é recomendada face aos perigos de eventual explosão que acarretarão danos à estrutura da ponte. 7.5 Especificação de Materiais Os materiais a serem utilizados para a ponte são: Concreto fck = 25 MPa, 30 MPa, 40 MPa e 45 MPa Aço CA-50 Aço protendido CP-190 RB Aço protendido em barras tipo Dywidag Camisa metálica (perdida) Estais Estrutura metálica Pavimento de CBUQ A durabilidade das estruturas está intimamente correlacionada à: Execução de qualidade e utilização de materiais de excelente qualidade; Cobrimentos das armaduras; Quantidade mínima e tipo de cimento; Correto estudo do traço do concreto e sua aplicação, inclusive com eventuais aditivos; Inspeções rotineira e especial; Inspeção subaquática para as fundações; Manutenção preventiva e corretiva (pintura das transversinas metálicas, troca de aparelhos de apoio, recuperação de fissuras, etc) Classe de Agressividade adotada no projeto Em relação ao projeto, adotou-se, conforme preconiza a norma, a Classe de Agressividade IV (agressividade muito forte respingos de maré) para os blocos e a Classe de Agressividade III (agressividade forte ambiente marinho) para as demais estruturas da meso e superestrutura. Isto tem implicações no tipo de fck e na quantidade mínima de cimento a ser considerado para cada uma das estruturas, além das tensões permitidas a que o concreto poderá atingir. As fundações em estacas escavadas utilizam-se de camisas metálicas perdidas com o objetivo de proteção e auxílio durante sua execução, não sendo consideradas estruturalmente. A fadiga é considerada no cálculo da quantidade de armadura a ser utilizada, não sendo motivo para implicar em manutenção das estruturas. Quanto aos estais, estes são calculados para nunca serem trocados, inexistindo plano de manutenção. Poderá haver um programa de retensionamento dos mesmos, usualmente logo após a conclusão da obra e, posteriormente, após 5 ou 10 anos de vida útil. A necessidade de retensionamento será verificada somente quando da elaboração do projeto executivo e, em sendo necessário, o adequado programa de retensionamento deverá ser elaborado. O plano de manutenção do vão central da ponte consiste, basicamente, na pintura das transversinas metálicas a cada, aproximadamente, 5 anos; entretanto, devido às mesmas estarem protegidas e confinadas sob o tabuleiro, poderá ocorrer de esse prazo ser maior; este prazo será melhor determinado de acordo com as inspeções feitas ao longo do tempo. Em relação ao tabuleiro de concreto e ao estais, inexiste plano de manutenção. Um programa de manutenção da Ponte deverá ser elaborado na fase do projeto executivo, sendo que algumas diretrizes estão indicadas a seguir Programa de Manutenção da Ponte O programa de manutenção da Ponte pode ser dividida em duas frentes: inspeção e manutenção Inpeção dos elementos Manutenção dos elementos A inspeção é o levantamento periódico das condições das OAEs e de seus elementos por meio de vistorias técnicas de especialistas. É a partir da inspeção que se programam e priorizam os serviços de recuperação estrutural para a manutenção das condições das OAEs. Estes serviços contemplam a inspeção visual dos elementos da estrutura, o mapeamento de problemas, diagnóstico, quantificação e proposição de terapias adequadas. Os relatórios de inspeção devem conter informações suficientes para sanar os problemas detectados e subsidiar a licitação dos serviços de reparo. São recomendados 3 tipos de inspeção para a ponte: Inspeção Rotineira: trata-se de vistoria visual, simplificada que pode ser realizada a distâncias não muito elevadas que tem como objetivo monitorar com periodicidade reduzida as condições das OAEs e de seus elementos e detectar a necessidade de uma inspeção mais detalhada (especial) ou de serviços emergenciais de recuperação, reforço ou reabilitação. Recomenda-se uma inspeção rotineira a cada ano. Inspeção Especial: vistoria detalhada da OAE e de todos os seus elementos nas faces visíveis e acessível (inclusive interior de células/caixões), com a identificação, mapeamento, diagnóstico, quantificação e proposição de reparo dos problemas encontrados. Recomenda-se uma inspeção especial a cada 5 anos para a meso e a superestrutura. Inspeção Subaquática das Fundações: inspeção visual e tátil realizada por equipe especializada de mergulhadores com supervisão de engenheiros especialistas em inspeção de OAEs com o objetivo de avaliar as condições de integridade dos elementos de fundação. Em obras de grande porte como a ponte Salvador - Ilha de Itaparica, a inspeção é feita por amostragem em cada bloco de apoio, selecionando-se estacas críticas para a estabilidade e também algumas outras aleatoriamente. Recomenda-se uma inspeção subaquática a cada 10 anos em 20% das estacas de cada apoio, alterando-se as estacas a serem inspecionadas a cada inspeção. A manutenção decorre das evidências de deterioração encontradas nas inspeções e engloba a recuperação ou troca da estrutura comprometida. A inspeção especial determinará a gravidade e o prazo para a recuperação das estruturas. Usualmente, há manutenção nas juntas de dilatação, nos aparelhos de apoio, nos buzinotes e nas estruturas metálicas (pintura). Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 18

21 7.6 Memória de Cálculo Estrutural A memória de cálculo estrutural da solução adotada, definindo as principais seções e elementos de relevância na estrutura, constando as verificações de resistência, de deformabilidade e eventual vibração da estrutura, está apresentada no Caderno de Especificações Técnicas, em atendimento ao Termo de Referência, sendo suficiente, conjuntamente com a experiência do Consórcio, para uma quantificação compatível com o projeto básico. Foram consideradas, além das ações usuais conforme NBR-7188 Carga móvel rodoviária e de pedestres em pontes, viadutos, passarelas e outras estruturas e NBR-6123 Forças devido ao vento em edificações, ações como correntes (velocidade de 1 m/s conforme material da Coppetec, empresa contratada pelo governo e responsável pelos estudos hidráulicos) e período médio de retorno de 100 anos. O esforço oriundo do impacto das ondas é irrelevante face às dimensões das estruturas; as ondas foram consideradas no tocante à classe de agressividade adotada (classe IV) para os blocos. 7.9 Desenhos Foram elaborados desenhos, apresentados no Caderno de Projeto Básico de Engenharia Ponte sobre a Baía de Todos os Santos - Volume I Desenhos, contendo os dados relacionados abaixo: Elementos topográficos: Mapa de situação da região de influência da obra do EMPREENDIMENTO; Planta e perfil do local de implantação da obra, contendo a estrutura, os acessos, os greides, o estaqueamento e as ocorrências com os respectivos gabaritos e cotas; Local da obra, com curvas de nível espaçadas de forma a permitir a perfeita caracterização dos taludes dos cortes e dos aterros; Interseção da saia de aterro com o terreno natural; A ponte foi projetada para a carga móvel TB Modelagem Numérica com os estágios construtivos relevantes A modelagem numérica da ponte completa, contemplando, além dos cenários de obra pronta, todos os estágios construtivos relevantes (faseamento), está apresentada no Caderno de Especificações Técnicas Volume 2 Memória de Cálculo do Projeto da Ponte sobre a Baía de Todos os Santos. Os estágios construtivos relevantes (faseamento) referem-se ao trecho estaiado, onde há situações em que a estrutura poderá ser mais solicitada do que quando completamente construída (por exemplo, na fase antes de se fechar o vão estaiado). Estes estágios construtivos estão apresentados na Memória de Cálculo de Projeto e Dimensionamentodo Trecho Estaiado, item 6 Fases de Execução. 7.8 Mirante ou Restaurante Não há viabilidade técnica nem financeira para a criação de um ponto turístico mirante e/ou restaurante a ser implantado no vão central da ponte, pois: O vão principal da ponte localiza-se a cerca de 5 km de Salvador; Por se tratar de via expressa de alta velocidade, seria necessário criar faixas de desaceleração e de aceleração, implicando em aumento da largura do tabuleiro ou diminuição do número de faixas de rolamento; Seria necessário criar áreas de estacionamento (para os visitantes) no tabuleiro da ponte, ou linhas de veículos coletivos que fariam a ligação entre áreas de estacionamento localizadas fora da ponte (em Itaparica e em Salvador) e o mirante e/ou restaurante; Seria necessário criar áreas de calçada para a circulação dos visitantes, com consequente aumento da largura do tabuleiro; Haveria riscos à segurança, tanto dos visitantes, quanto dos veículos em trânsito, sendo necessária a adoção de medidas mitigadoras; A arquitetura (forma arredondada) do mastro não permite que sejam utilizados elevadores inclinados; A utilização de elevadores verticais traria impactos prejudiciais à arquitetura do mastro. Figura 18 Interseção da saia de aterro no terreno em Itaparica Seções transversais da superestrutura (vão e apoio), dos pilares e dos mastros; Implantação das fundações em planta e perfil; Dolfins (proteção dos pilares no trecho navegável); Todos os elementos necessários para quantificar e orçar a obra, inclusive, em alguns casos, com desenhos de detalhamento de armadura que permitiram uma precisão melhor no orçamento. O estudo equacional para cálculo de impacto por correntes de ventos foi apresentado no item 15 Frequências e Modos de Vibração da Memória de Cálculo de Projeto e Dimensionamento do Trecho Estaiado. Na fase de projeto básico não é feito ensaio em túnel de vento e o Termo de Referência, coerentemente neste item, informa que não é necessário se fazer ensaio de túnel de vento. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 19

22 7.10 Elementos Geotécnicos São apresentados os elementos geotécnicos, como o perfil geológico do terreno ao longo do eixo da obra constando os dados das sondagens executadas e fornecidas pela Contratante, as taxas de resistência encontrada no cálculo, e o tipo e dimensões das fundações com as cargas máximas permitidas. Face à execução de sondagens espaçadas a cada 1 km aproximadamente, não é possível apresentar um perfil provável das camadas do subsolo; entretanto, para a definição das fundações e orçamento do Projeto Básico, tais sondagens são suficientes Formação geológica e características geotécnicas do local de implantação A geologia da Baía de Todos os Santos é caracterizada pela deposição de rochas sedimentares que preenchem a sub-bacia sedimentar do Recôncavo, que por sua vez ocupa a extremidade sul da grande bacia Recôncavo-Tucano-Jatobá. O formato da bacia, bem como sua batimetria pode ser observado na Figura 19. Superficialmente, a área em que a ponte Salvador Ilha de Itaparica será implantada é coberta principalmente por sedimentos de areia ou areia silto-argilosa, conforme observado na Figura 20. Conforme dados constantes na literatura científica da área da Baia de Todos os Santos, a estratigrafia presente no leito da baia pode ser vista através da seção geológica esquemática mostrada na Figura 21. Abaixo do sedimento terroso existente no fundo da baía ocorrem rochas pertencentes ao Grupo São Sebastião, constituído por arenitos, folhelhos e siltitos. Logo abaixo, encontram-se rochas pertencentes ao Grupo Ilhas, constituído por folhelhos, ritmitos, arenitos e rochas carbonáticas. Abaixo do Grupo Ilhas, encontra-se o Grupo Santo Amaro, constituído por sua vez por arenitos e folhelhos. A seguir, encontram-se rochas sedimentares pertencentes ao Grupo Brotas, constituído por arenitos finos a conglomeráticos e folhelhos. O Grupo Brotas encontra-se em contato com o Embasamento Cristalino. Como se pode observar na descrição acima, na região há a ocorrência de rochas sedimentares com intercalações de arenitos e rochas foliadas folhelhos, argilitos, siltitos. Figura 19 Localização da Baía de Todos os Santos e sua respectiva batimetria (fonte: Lessa & Dias, 2009). Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 20

23 Em termos geotécnicos, pelas sondagens fornecidas, o substrato local é caracterizado predominantemente por areia siltosa e areia argilosa, de coloração cinza a cinza escuro. A espessura dessa camada é extremamente variável, chegando a profundidades de 10 a 80 m para atingir o topo rochoso. Este topo rochoso é composto basicamente de rochas sedimentares que foram descritas nas sondagens como argilito e arenito. Mister se faz mencionar que vários trechos em solo avançaram apenas por lavagem, sem registro de N SPT, com a classificação do material sendo efetuada na bica de lavagem. No trecho em rocha o avanço foi por lavagem sem recuperação de amostra, com os testemunhos sendo destruídos, com a classificação do material rochoso sendo efetuada na bica de lavagem. Para a elaboração do projeto, deverão ser executadas sondagens mistas para melhor caracterização tanto do maciço terroso (para caracterização do solo e obtenção de N SPT ) quanto do maciço rochoso (recuperação, RQD, graus de alteração, coerência e fraturamento). A lâmina d água no canal da Baía de Todos os Santos, pelas sondagens executadas, é de até 40 m (conforme sondagem SP-18E) e chega a 60 m pela carta náutica Características Gerais dos elementos de fundação Serão empregadas estacas metálicas no trecho em solo, com posterior escavação pelo seu interior, com a finalidade de se atingir o topo rochoso. A partir executa-se o pino em rocha, com diâmetro reduzido, avançando-se até a profundidade de projeto. Os diâmetros das estacas e as respectivas cargas de trabalho são apresentadas na Tabela abaixo: Figura 20 Mapa de distribuição textural das fácies da Baía de Todos os Santos (fonte: Lessa & Dias, 2009). Tipo de Estaca escavada escavada escavada Apoios 1 a a a a a a a a a a a a e a a 59 Diâmetro da estaca (cm) Diâmetro do pino em rocha (cm) Espessura da chapa da camisa (mm) ,5 Carga de Trabalho (tf) Tensão média no pino (kgf/cm²) e Figura 21 Seção geológica transversal à sub-bacia do Recôncavo, mostrando o empilhamento das unidades estratigráficas (fonte: apud Dominguez & Bittencourt, 2009). Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 21

24 Estimativa de parâmetros para o cálculo do comprimento embutido em rocha Primeiramente deve-se efetuar uma estimativa do comprimento do estaqueamento no trecho em solo pelos métodos clássicos descritos na nossa bibliografia nacional, e.g: Décourt & Quaresma, Aoki e Velloso, Philipponnat e outros. Quando esta estimativa não apresentar capacidade de carga, a estaca deverá ser embutida em material de matriz rochosa. A avaliação da qualidade da rocha, onde a estaca será embutida, assim como, a adoção dos parâmetros de resistência, advém da nossa experiência neste tipo de maciço e cotejados com aqueles fornecidos pela abundante literatura especializada, tanto nacional quanto internacional, para materiais de mesma gênese. Tal situação é decorrente da escassa informação das características do material rochoso. A matriz rochosa presente na região da ponte é de origem sedimentar, preponderantemente arenitos e argilitos, conforme descrição das sondagem. Conforme Vaz, L.F. ( Classificação genética dos solos e dos horizontes de alteração de rocha em regiões tropicais, Revista Solos e Rochas, pág. 117 a 136, 1996), materiais de mesma natureza das encontradas na área em tela apresentam resistência à compressão simples variando de 1 a 150 MPa. No trabalho Rock-Socketed Shafts for Highway Structure Foundations (A Synthesis of Highway Pratice), editado pela National Cooperative Highway Research Program (NCHRP, 2006), há uma compilação de classificação quanto a resistência de material rochoso não intemperizado (tradução nossa), de diversos pesquisadores (Figura 22), com a faixa de variação de resistência apresentada por Vaz destacada em hachura vermelha. Com base nas informações das sondagens, na experiência deste escritório em materiais de mesma gênese, cotejadas com a bibliografia citada, adotamos que o material rochoso apresenta resistência à compressão simples de 10 MPa (linha vertical em vermelho), que abrange condição de baixa a média resistência do maciço rochoso compilado pelos diversos pesquisados apresentados na Figura 22. Com base nas informações acima elencadas, apresentamos os parâmetros utilizados para o cálculo do comprimento do embutimento em rocha: Tensão de ponta admissível (q p ) Sendo adotada como resistência a compressão simples o valor de RC = 10 MPa ou 100 kgf/cm², a tensão de ponta admissível (qp), seguiremos a recomendação do livro Fundações Teoria e Prática (Hachich et AL, 1996), pág 309, em que a tensão admissível é da ordem de 1/10 da resistência à compressão simples (RC), ou seja: q p = Rc 10 em [MPa] ou [kgf/cm²] q p = 1 MPa ou 10 kgf/cm² Tensão por atrito lateral admissível (q l ) Na mobilização da tensão por atrito lateral admissível, será empregado a correlação empírica do saudoso professor Dirceu Velloso, publicada em Recent Developments in Soil and Pavement Mechanics, 1997, visto que o atrito lateral é função da resistência a compressão simples cotejado com a resistência do concreto, estabelecendo uma tensão lateral de: q l = 2% f ck Pela NBR 6.122/2010 o concreto empregado neste tipo de estaqueamento tem resistência característica à compressão simples maior ou igual a 20 MPa, o que resulta em uma tensão lateral de q l = 0,4 MPa ou 4,0 kgf/cm² Ressaltamos a importância de uma campanha de investigação geotécnica que revele as condições de alteração do maciço rochoso na fase de projeto executivo, para que caso tais condições venham a fugir do espectro aventado com os dados bibliográficos, possam ser corrigidos levando-se em conta as reais condição do maciço Elementos Hidráulico-hidrológicos Por se tratar de um baía, o nível normal e de enchente máxima são regidas pelas marés, sendo: NA maré normal = - 0,9333 m (referência IBGE) NA maré máxima = 1,867 m (referência IBGE) As ondas possuem até cerca de 3,0 m de altura. Figura 22 Resistência de material rochoso não intemperizado (NCHRP, 2006, p.30) A Coppetec é a responsável pelos estudos hidráulico-hidrológicos, como a seção de vazão em função das fundações e blocos e das correntes. Memorial Descritivo e Projeto da Ponte 22