Ponte sobre o rio Limpopo entre Chokwé e Guijá

Transcrição

1 NOVA PONTE SOBRE O RIO LIMPOPO EM GUIJÁ Victor Barata 1

2 Introdução Estudos preliminares Condicionamentos Solução adoptada Verificação de segurança Aspectos construtivos Conclusões 2

3 1. INTRODUÇÃO 3

4 Intervenientes: Dono de Obra Estudos Preliminares Fiscalização COWI HIFAB SECON Construção Projecto de Execução Assistência Técnica 4

5 Localização: Cerca de 200 km a norte de Maputo Atravessa o Rio Limpopo Situada na Estrada Nº208 Liga as povoações de Chokwe e Guijá PONTE SOBRE O RIO LIMPOPO 5

6 SITUAÇÃO ANTERIOR: Travessia sobre um aterro com manilhas Forte restrição ao escoamento hidráulico A travessia foi destruída nas cheias de

7 2. ESTUDOS PRELIMINARES 7

8 8

9 CONSTITUIÇÃO DOS ESTUDOS PRELIMINARES Estudo rodoviário Estudo hidráulico Relatório geotécnico Conceito estrutural Especificações de projecto Códigos aplicáveis Especificações particulares Especificações Técnicas do Caderno de Encargos 9

10 CONCEITO ESTRUTURAL 10

11 2. CONDICIONAMENTOS 11

12 GEOMÉTRICOS Plataforma transversal com uma largura de 11.40m ( ) Extensão total da ponte 490.0m ESTRUTURAIS Tabuleiro contínuo com secção em caixão Indicação de vãos extremos de 45.0m e vãos intermédios de 50.0m Batente transversais nos pilares e encontros para resistir a uma força de 1.5MN. 12

13 GEOLÓGICO-GEOTÉCNICOS Interpretação das condições de fundação com base nas sondagens disponíveis para concurso Estacas moldadas com camisa metálica perdida Diâmetro mínimo de 0.80m Comprimento das estacas a determinar com base em campanha de prospecção geotécnica e ensaio de carga estáticos (2 estacas), após adjudicação da empreitada Chokwe Guijá 13

14 HIDRÁULICOS: Tirante de ar de 1.0m em 70 % da extensão da ponte (330m), ou seja, à cota 31.3m Velocidade máxima do escoamento = 4.0m/s Acção hidrodinâmica sobre os pilares para a situação de cheia centenária Efeito de erosão hidrodinâmica com infraescavação do fundo do rio numa profundidade de 6.0m Não utilizar protecções para as fundações dos pilares Dispositivos que garantam a estabilidade do tabuleiro durante uma cheia Dispositivos que permitam garantir o funcionamento e durabilidade da obra, quer para as condições normais de exploração, quer para a acção de cheia 14

15 ESPECIFICAÇÕES Códigos Estruturais: Draft Code of Practice for Design of Road Bridges and Culverts, SATCC September 1998, - Part 1: General Statement; Draft Code of Practice for Design of Road Bridges and Culverts, SATCC September 1998, - Part 2: Specification for Loads (herein referred to as SATCC Part2 ); TMH7 Part : Code of Practice for the Design of Highway bridges and culverts in South Africa; BS 5400 Part 9 Section : Code of Practice for Design of Bridges Bearings. Códigos Geotécnicos: BS : Code of practice for foundations; BS : Earth Retaining Structures. 15

16 ESPECIFICAÇÕES PARTICULARES Materiais Características mínimas de resistência Acções permanentes Pesos próprios, restantes acções permanentes, assentamentos Sobrecargas rodoviárias Tráfego normal, veículos especiais Acções variáveis Variação de temperatura, sismo, vento, cheia 16

17 4. SOLUÇÃO ADOPTADA 17

18 Conceito estrutural: o definido nos estudos preliminares Método construtivo do tabuleiro: lançamento incremental por lift-push Razões para a selecção deste método Segurança na execução dos trabalhos Garantia de cumprimento dos prazos Elevados ritmos de execução Possibilidade de trabalhar em condições adversas Garantia de qualidade Economia de meios 18

19 Consequências do processo construtivo na Ponte do Limpopo: Alteração da rasante Concepção de um sistema de pré-esforço adequado Adaptação da carlinga de extremidade para ligação ao nariz frontal Alargamento dos pilares para resistir aos esforços de atrito Capitel no topo dos pilares para instalar os equipamentos necessários Adaptação da geometria do Encontro Oeste de onde o tabuleiro será lançado, para poderem ser instalados os equipamentos e para resistir às forças de lançamento Execução de um banco para fabricação e lançamento do tabuleiro atrás do Encontro Oeste 19

20 Alteração da rasante para uma curva única na extensão do tabuleiro i=0.008% R=17.00 D=68.46 B= km= Z= R=65.00 D= B= km= Z= R=17.00 D=72.35 B= Z= km= km= Z= Z= km= Z= km= km= Z= Z= km= Z= km= m Hydraulic Clearance Level 31.3m Z= km= Km - Distance Perfil Final Road Levels Ground Levels Vertical Curves D= I=0.008% D= L L D= L L D= L L Superelevation Horizontal Alignment D= R= D= R=

21 Descrição da estrutura Estrutura em betão armado pré-esforçado Tabuleiro contínuo com 490m de extensão 45m + 8 х 50m + 45m Largura de 11.4m Altura máxima dos pilares 12m Tabuleiro sustentado transversalmente nos encontros e pilares Tabuleiro fixo longitudinalmente ao encontro Oeste CHOKWE GUIJÁ CHOKWE GUIJÁ 21

22 Tabuleiro Secção do tabuleiro em caixão Tabuleiro com 3.0m de altura Espessura das almas = 0.4m Largura total = 11.4m

23 Tabuleiro Carlingas sobre os pilares Carlingas nos encontros Septos desviadores para o préesforço exterior, situados aproximadamente a quartos de vão

24 Pilares Secção vazada com 2.0m х 6.0m de contorno exterior Espessura das paredes de 0.25m Capitel no topo do pilar

25 Encontro Oeste Resiste à reacção de lançamento do tabuleiro fase de construção Resiste ao impulso de terras, às forças de frenagem, à acção sísmica e acções transversais em exploração Corte longitudinal Planta 25

26 Encontro Este Sujeito aos impulsos de terras, a forças de atrito nos apoios e às acções transversais Corte longitudinal Planta 26

27 Fundações - Solução final Campanha geotécnica complementar, sob os pilares e encontros Ensaios de carga das estacas - Estudos de retroanálise Acompanhamento da execução das primeiras estacas Detectaram-se problemas de descompressão das areias na ponta das estacas Injecção da ponta das estacas Ajuste dos processos construtivos Ajuste das cotas de fundo das estacas Pile length with improvement of the base soil - Dec WA P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 EA Total Nsls Number of piles Diameter (m) Lenght (m) CHOKWE GUIJÁ WA P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 EA

28 Faseamento construtivo Montagem do nariz metálico Execução do primeiro segmento Lançamento do primeiro segmento 28

29 Faseamento construtivo Execução do segundo segmento Lançamento do segundo segmento 29

30 Faseamento construtivo Execução do terceiro segmento Lançamento do terceiro segmento 30

31 Faseamento construtivo Execução e lançamento do tabuleiro até ao primeiro pilar 31

32 Faseamento construtivo Execução e lançamento do tabuleiro 32

33 Faseamento construtivo Execução das carlingas Fixação definitiva dos apoios Aplicação do pré-esforço exterior CHOKWE G UIJ Á 33

34 5. VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA 34

35 Verificação da segurança Modelo de cálculo para as várias posições do tabuleiro Modelos locais 35

36 Verificação da segurança Esforços para uma das fases do lançamento 36

37 Verificação da segurança Envolvente de tensões para o lançamento do tabuleiro 37

38 Verificação da segurança Modelo global para a fase de lançamento 38

39 6. ASPECTOS CONSTRUTIVOS 39

40 Execução das estacas e maciços 40

41 Ensaios de carga das estacas 41

42 Encontros 42

43 Pilares 43

44 Banco de pré-fabricação 44

45 Lançamento do tabuleiro 45

46 Dispositivos de lançamento 46

47 Nariz de lançamento Em aço, muito mais leve do que a estrutura de betão Com cerca de 35m de comprimento Reduz o peso da consola antes de chegar ao próximo apoio Permite reduzir os esforço no tabuleiro de betão Possibilita a recuperação das flechas através de equipamentos hidráulicos 47

48 Batentes transversais e aparelhos de apoio 48

49 Lançamento do tabuleiro 49

50 7. CONCLUSÕES 50

51 A construção da ponte sobre o rio Limpopo constituíu um sucesso, tendo-se concluído a obra dentro do prazo e do orçamento previsto, cumprindo os condicionamentos de projecto. Para esse sucesso contribuíram os seguintes factores: Adequada definição dos critérios de projecto, acções, e regulamentos a aplicar, por forma a garantir a segurança e um bom comportamento da obra, quer em exploração, quer face a situações extremas de cheia ou sismo; Realização de um estudo geotécnico exaustivo, complementado por ensaios in situ que permitiram adaptar a solução prevista às reais condições do terreno; Adopção de métodos construtivos que garantam uma construção de qualidade, em boas condições de segurança, com controlo dos prazos e dos custos; Cuidadoso planeamento da obra, e adequada afectação de meios, existindo uma boa colaboração construtor/projectista/fiscalização. A solução projectada, em nosso entender, conjugou-se com os condicionamentos e necessidades do Dono de Obra, sem deixar de apresentar um bom enquadramento estético. 51

52 OBRIGADO PELA VOSSA ATENÇÃO 52