Autor: Eng.ª Raquel Cortez Coordenação: Prof. F. A. Branco, Prof. Jorge de Brito, Prof. Pedro Vaz Paulo e Prof. João Pedro Correia 1/77
ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO 2. CAMPO DE APLICAÇÃO 2.1. Contenção periférica 2.2. Barreira à penetração de água 2.3. Fundação 3. VANTAGENS / DESVANTAGENS 3.1. Vantagens 3.2. Desvantagens 4. EQUIPAMENTOS 4.1. Escavação 4.2. Estabilização das paredes do furo 4.3. Outros equipamentos 2/77
ÍNDICE 5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.1. Prospecção geotécnica 5.2. Trabalhos preparatórios 5.3. Muros-guia 5.4. Sequência de execução 5.5. Escavação (baldes maxila) 5.6. Escavação (circulação) 5.7. Estabilização das paredes de escavação 5.8. Tubos junta 5.9. Preparação e colocação das armaduras 5.10. Betonagem 5.11. Recuperação do tubo junta 5.12. Saneamento do coroamento 5.13. Execução da viga de coroamento 5.14. Escavação 5.15. Ancoragens e escoramentos 3/77
ÍNDICE 5.16. Desactivação de ancoragens 5.17. Ligações entre a estrutura e a contenção 5.18. Pré-fabricação 6. PROBLEMAS DE EXECUÇÃO 6.1. Recuperação dos tubos junta 6.2. Desaprumo entre painéis 6.3. Outros problemas 7. REFERÊNCIAS 4/77
1. INTRODUÇÃO 5/77
1. INTRODUÇÃO As paredes moldadas são elementos de contenção, construídos com recurso a lamas bentoníticas, que permitem conter as paredes da escavação durante a fase de execução. 6/77
1. INTRODUÇÃO Estes elementos são executados enterrados, procedendo-se posteriormente à remoção do terreno do interior da contenção. Para garantir a estabilidade das paredes durante a escavação, utilizam-se ancoragens, na maioria das vezes, provisórias. 7/77
2. CAMPO DE APLICAÇÃO 8/77
2. CAMPO DE APLICAÇÃO 2.1. Contenção periférica rica em terrenos de fraca coesão e com o nível freático elevado; 9/77
2. CAMPO DE APLICAÇÃO 2.1. Contenção periférica rica junto de construções existentes, muito susceptíveis a deformações, principalmente se essas estruturas introduzirem tensões importantes nas fundações e estas se encontrarem elevadas em relação ao piso térreo da nova construção. Praça de Touros do Campo Pequeno Edifício Revilla 10/77
2. CAMPO DE APLICAÇÃO 2.2. Barreira à penetração de água As paredes moldadas constituem uma barreira à penetração da água, devido à sua constituição: painéis contínuos em profundidade com uma espessura considerável (> 40 cm); 11/77
2. CAMPO DE APLICAÇÃO 2.2. Barreira à penetração de água o formato das juntas entre painéis dificulta a passagem da água para o interior da construção. 12/77
2. CAMPO DE APLICAÇÃO 2.3. Fundação As barretas são fundações profundas, constituídas por troços de paredes moldadas. As barretas são normalmente utilizadas em conjunto com as paredes moldadas, podendo recorrer-se a estacas moldadas em sua substituição. 13/77
3. VANTAGENS / DESVANTAGENS 14/77
3. VANTAGENS / DESVANTAGENS 3.1. Vantagens Permite várias frentes de trabalho; bom comportamento sísmico; ruído e vibrações reduzidos; adapta-se a diversos tipos de terreno, mesmo com nível freático elevado; não prescinde habitualmente de acabamento interior, mesmo em zonas como garagens; minimização da descompressão e deformação das construções vizinhas; pode atingir profundidades elevadas; estanqueidade à passagem de água para o interior da estrutura. 15/77
3. VANTAGENS / DESVANTAGENS 3.2. Desvantagens Solução cara, principalmente devido ao uso das lamas bentoníticas e ancoragens; dimensionamento condicionado pela fase provisória; espessura mínima das paredes (40 cm) condicionada pelo equipamento e garantia da verticalidade, pode provocar sobredimensionamento em construções pouco profundas; ocupação de parte da área útil dos pisos; exige grande espaço em estaleiro; exige equipamento e mão de obra especializados; a utilização da bentonite levanta problemas ambientais; o processo pode ter de ser abandonado se existirem rochas no terreno; se o firme rochoso estiver a grande profundidade e se se pretender a garantia de impermeabilidade, esta solução pode ser antieconómica. 16/77
4. EQUIPAMENTOS 17/77
4. EQUIPAMENTOS 4.1. Escavação O tipo de equipamento mais utilizado na escavação são os baldes de maxilas, podendo também ser utilizado outro tipo de equipamento, a hidrofesa (escavação por circulação). Quando se utilizam baldes de maxilas e se encontra rocha, recorre-se ao trépano. Balde de maxilas Hidrofesa Trépano 18/77
4. EQUIPAMENTOS 4.2. Estabilização das paredes do furo As paredes da vala são estabilizadas através do uso de lamas bentoníticas, pelo que é necessário montar em estaleiro o equipamento para o seu fabrico e reciclagem. Tanques de mistura dos componentes Desareneadora 19/77
trémie e camiões betoneira para a betonagem dos painéis; 4. EQUIPAMENTOS 4.3. Outros equipamentos gruas para colocação das armaduras e tubos junta; martelos pneumáticos para proceder ao saneamento final dos painéis; 20/77
4. EQUIPAMENTOS 4.3. Outros equipamentos retroescavadoras para escavação do interior da contenção; trado contínuo (ou outro) e macacos hidráulicos para execução das ancoragens. 21/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 22/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO RESUMO DO PROCESSO CONSTRUTIVO 1 2 3 4 23/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.1 TRABALHOS PREPARATÓRIOS RIOS Campanha geotécnica; montagem do estaleiro; corte ou desvio de serviços; detecção de vestígios arqueológicos; planeamento de recursos; vistoria aos edifícios vizinhos (testemunhos e alvos topográficos); montagem de tapumes; garantia de acessos à obra; abastecimento de água e electricidade. 24/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.1 TRABALHOS PREPARATÓRIOS RIOS implantação prévia da obra e desvio de instalações enterradas; Poços de inspecção; demolição de fundações de construções antigas; atenção a cabos eléctricos no perímetro do estaleiro. 25/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.2 ESCAVAÇÃO PRÉVIA EVENTUAL escavação prévia (até à cota da plataforma de trabalho); Profundidade é função de: - profundidade e estado de conservação das construções vizinhas; - tipo de solo à superfície; - nível freático (mínimo: 1 m abaixo da cota superior dos muros guia); - acesso de equipamento por rampas (inclinação e largura aceitáveis). 26/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.3 MONTAGEM DAS CENTRAIS DAS LAMAS montagem da central de fabrico e reciclagem das lamas bentoníticas. Constituída por: - central de preparação (tanques de mistura); - central de desareamento e reciclagem; - bombas e tubagens para circulação. 27/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.3 MONTAGEM DAS CENTRAIS DAS LAMAS montagem da central de fabrico e reciclagem das lamas bentoníticas. Funções das lamas bentoníticas durante a escavação: - estabilização da escavação; - manter suspensos os detritos da escavação; As lamas devem: - permitir a sua fácil substituição pela massa de betão; - permitir reutilização (peneiração ou sedimentação dos detritos); - permitir bombagem. Características a controlar nas lamas: 2 propriedades importantes das lamas: - tixotropia; - cake. - densidade e viscosidade; -ph; - percentagem de areia. - resistência do gel; - percentagem de bentonite. 28/77
Características dos muros-guia: 5. PROCESSO CONSTRUTIVO estruturas de betão fracamente armadas. betonadas contra o terreno cofrados numa das faces espessura de 0,15 a 0,20 m e altura de 0,80 a 1,50 m afastamento entre muros = largura do painel mais uma folga de 5 cm. Funções dos muros-guia: guiar o equipamento de escavação; 5.4 EXECUÇÃO DOS MUROS-GUIA suportar as cargas e resistir aos impactos causados pelos equipamentos; permitem criar uma zona de oscilação do fluido estabilizador; permitem apoiar as armaduras (emendas); apoio para mobilizar a reacção necessária ao arranque dos tubos de junta. 29/77
Execução: 5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.4 EXECUÇÃO DOS MUROS-GUIA Escavação da vala Cofragem e armadura Betonagem 30/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.4 EXECUÇÃO DOS MUROS-GUIA Pormenor construtivo: A largura da vala entre os muros é igual à espessura da parede (0,4 a 1,0 m), acrescida de 5 cm por forma a facilitar a introdução do equipamento. 31/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 1. Sequência de execução: - contínua ou alternada. 5.5 ESCAVAÇÃO 2. Tipo de painéis: - arranque; - continuidade (simples ou duplos); - fecho. 3. Dimensões dos troços de escavação: - espessura: 0,4 m a 1,0 m; - largura dos troços: superior a 2,0 m; - comprimento: altura total dos pisos enterrados + 2,0 m a 2,5 m ( ficha ) 4. Equipamentos de escavação: - por balde de maxilas; - por circulação. 32/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.5 ESCAVAÇÃO À medida que se vai retirando terreno, vão sendo introduzidas lamas bentoníticas na vala. Estas lamas possuem características tixotrópicas que lhes permitem estabilizar as paredes da escavação. 33/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.5 ESCAVAÇÃO (BALDES DE MAXILAS) A lama é bombeada para dentro da vala ao mesmo tempo que se escava. A escavação por baldes de maxilas é efectuada introduzindo o equipamento com o balde aberto no furo, sendo este depois fechado e retirado, trazendo consigo uma mistura de solo, água e lamas. Os baldes podem ser suspensos através de cabos ou de uma haste rígida Kelly. Em qualquer das situações, há que ter em atenção a manutenção da verticalidade durante a escavação. 34/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.5 ESCAVAÇÃO (BALDES DE MAXILAS) Medição da profundidade da escavação 35/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.5 ESCAVAÇÃO (BALDES DE MAXILAS) Na presença de rocha, é utilizado um trépano para provocar a desagregação do terreno. Trépano Aplainamento Furação à vara 36/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.5 ESCAVAÇÃO (CIRCULAÇÃO) Este tipo de escavação pode ser efectuada por circulação directa, em que a lama é injectada sob pressão no interior da escavação, sendo recolhida junto ao fundo do furo juntamente com os produtos da escavação. Hidrofesa Hidrofesa: para desagregar o terreno (mesmo rocha), são utilizadas rodas de corte; bomba de sucção. 37/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.6 COLOCAÇÃO DOS TUBOS JUNTA Os tubos junta funcionam como cofragem e possibilitam, através da sua forma, a obtenção de uma parede relativamente impermeável. Alça para suspensão extremidade inferior com furos 38/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.6 COLOCAÇÃO DOS TUBOS JUNTA Fixação com cunhas de madeira 39/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.6 COLOCAÇÃO DOS TUBOS JUNTA Na execução em contínuo, é sempre utilizado 1 tubo junta. Na execução em alternado, são utilizados 2 tubos junta nos painéis primários e nos painéis secundários não é necessário qualquer tubo junta. 40/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.7 PREPARAÇÃO E COLOCAÇÃO DAS ARMADURAS - Previamente montadas no estaleiro ( gaiola ); - montagem a toda a altura do painel (emendas); - varões diagonais para rigidificar o conjunto. 41/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.7 PREPARAÇÃO E COLOCAÇÃO DAS ARMADURAS as fases de levantamento, transporte e colocação das armaduras, assim como a fase provisória das paredes (antes de serem contraventadas pela estrutura no interior da contenção) são condicionantes ao seu dimensionamento. Alças de suspensão Balança metálica negativo Alças de suspensão na extremidade superior 42/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.7 PREPARAÇÃO E COLOCAÇÃO DAS ARMADURAS os espaçadores (forma cilíndrica) são colocados aquando da introdução da armadura na vala; as armaduras contêm negativos (metálicos), para posterior execução das ancoragens e armaduras de reforço ao punçoamento; 43/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.7 PREPARAÇÃO E COLOCAÇÃO DAS ARMADURAS as armaduras podem conter negativos (em geral, em esferovite) ou armaduras de espera, para posterior ligação às lajes dos pisos; armaduras suspensas nos muros guia com varões; o nível das lamas bentoníticas deve ser controlado durante a fase de introdução das armaduras na vala. 44/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.8 BETONAGEM - Com auxílio de coluna de betonagem (trémie), de baixo para cima; - trémie - troços metálicos com 1 a 3 m de comprimento e 15 a 25 cm de diâmetro; - mergulhada 1 a 2 m no interior do betão - betão submerso; - usar mais que uma trémie para larguras superiores a 5 m ou cantos; - controlo do nível de betonagem com sonda; - betão de elevada fluidez (facilita substituição da lama, preenche vazios nas paredes da vala e intervalos entre varões e minimiza segregação) e com tempo de presa longo. 45/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.8 BETONAGEM Alças na extremidade inferior (evita entupimento no fundo da escavação) Ligação entre troços da trémie 46/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.8 BETONAGEM A betonagem é efectuada através de uma ou duas trémies (se a largura do painel for superior a 5,0 m ou nas zonas dos cantos); o betão é compactado pelo seu peso próprio. 1 trémie 2 trémies 47/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.9 RECUPERAÇÃO DO TUBO DE JUNTA Passadas 3.0 a 5.5 horas da betonagem, procede-se à recuperação do tubo de junta com recurso a um macaco hidráulico, que reage contra os muros guia. Todas as operações atrás descritas são repetidas ao longo do desenvolvimento da parede. 48/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.10 SANEAMENTO DA PARTE SUPERIOR DA PAREDE Remoção do betão contaminado com lamas, terreno e água que tende a acumular-se à superfície (40 cm). para o efeito, pode ser removida, ainda com o betão fresco, a camada superficial ou recorrer à demolição com recurso a martelos pneumáticos. é necessário endireitar os varões. 49/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.11 EXECUÇÃO DA VIGA DE COROAMENTO Função: Solidarizar todos os painéis, para que trabalhem como um todo; os varões das paredes são empalmados na armadura da viga de coroamento, devendo primeiro ser endireitados; cofragem escorada contra o terreno. 50/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.12 ESCAVAÇÃO DO TERRENO - A escavação é feita com retroescavadoras por fases, sendo cada uma correspondente a um nível de ancoragem e escoramento; - as escoras são constituídas por perfis metálicos, chumbados nos painéis de canto. 51/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.12 ESCAVAÇÃO DO TERRENO 52/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.13 EXECUÇÃO DAS ANCORAGENS E ESCORAMENTOS Para execução das ancoragens, são feitas furações através de trado contínuo, ou por roto-percussão através de varas e bit. Trado contínuo Varas e bit 53/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.13 EXECUÇÃO DAS ANCORAGENS E ESCORAMENTOS Em seguida, são colocados os cabos e é injectada (a baixa pressão) a calda de selagem. 54/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.13 EXECUÇÃO DAS ANCORAGENS E ESCORAMENTOS Quando a calda de selagem adquire a resistência necessária, é realizado o bolbo de selagem através de um tubo plástico com manchetes - injecção com pressão -, e aplicado pré-esforço, com recurso a macaco hidráulico. 55/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.13 EXECUÇÃO DAS ANCORAGENS E ESCORAMENTOS São também colocados escoramentos, nos cantos ou entre paredes próximas, por uma questão de economia. 56/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.13 EXECUÇÃO DAS ANCORAGENS E ESCORAMENTOS 57/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.14 CONSTRUÇÃO DA SUPERESTRUTURA À medida que se vai construindo a estrutura no interior da contenção, as lajes dos pisos vão servir de contraventamento às paredes, podendo proceder-se à desactivação das ancoragens e corte / desmontagem dos escoramentos. 58/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.14 CONSTRUÇÃO DA SUPERESTRUTURA 59/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.15 DESACTIVAÇÃO DE ANCORAGENS Para desactivar as ancoragens, puxa-se os cordões através de um macaco hidráulico, de forma a libertar as cunhas, recuperando-se assim as cabeças da ancoragem que podem ser reutilizadas. 60/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.16 LIGAÇÃO DAS LAJES À PAREDE MOLDADA As ligações das lajes dos pisos enterrados às paredes podem ser efectuadas através das seguintes formas: varões de espera deixados nas armaduras da parede; chapas metálicas soldadas; Armaduras (de espera) deixadas na parede e posteriormente recuperadas (por picagem do betão e desdobragem dos varões) Armadura da laje Ferrolho Placa metálica Parede moldada Cantoneira Soldadura Laje de piso 61/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.16 LIGAÇÃO DAS LAJES À PAREDE MOLDADA colocação de negativos da armadura na parede (com esferovite), para posterior encastramento da armadura da laje; 62/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.16 LIGAÇÃO DAS LAJES À PAREDE MOLDADA execução de roços para empalme das armaduras; 63/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.16 LIGAÇÃO DAS LAJES À PAREDE MOLDADA selagem de varões de espera nas paredes. 64/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.17 PRÉ-FABRICA FABRICAÇÃO Em alternativa às paredes tradicionais, pode-se recorrer a painéis pré-fabricados. Estes são colocados na vala e selados na base com calda de cimento. 1. Escavação da vala com recurso a balde de maxilas e lamas bentoníticas; 2. Introdução da calda através de espalhador; 3. Colocação do 1º painel; 4. Colocação dos restantes painéis; 65/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.17 PRÉ-FABRICA FABRICAÇÃO A utilização deste tipo de painéis permite a aplicação de pré-esforço. 66/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO 5.17 PRÉ-FABRICA FABRICAÇÃO Usadas em solos: - muito moles; - com teores de água muito elevados; - com elevada percolação. Vantagens: Desvantagens: - não há perdas de betão; - custos elevados; - garante-se a verticalidade; - difícil manuseamento devido ao peso - o betão pode ser vibrado do painel (cerca de 40 toneladas); (melhora a compacidade). - exigência de maquinaria pesada. 67/77
5. PROCESSO CONSTRUTIVO Tipos de painéis pré-fabricados 5.17 PRÉ-FABRICA FABRICAÇÃO Painéis de betão maciços: - calda de selagem; - colocação de um composto na face do painel; - tratamento das juntas (water-stop) Painéis de betão vazados: - peso reduzido; - necessita de betonagem. 68/77
6. PROBLEMAS DE EXECUÇÃO 69/77
6. PROBLEMAS DE EXECUÇÃO 70/77
6. PROBLEMAS DE EXECUÇÃO 6.1. Recuperação dos tubos junta podem surgir problemas nesta fase dos trabalhos, devido à retirada precoce ou tardia dos tubos junta; os tubos devem ser retirados na altura certa, de forma a que o betão apresente uma certa resistência, mantendo-se no seu lugar e não aderindo ao tubo junta. 71/77
6. PROBLEMAS DE EXECUÇÃO 6.2. Desaprumo entre painéis is Podem existir problemas de verticalidade aquando da escavação e colocação dos tubos junta, podendo resultar no desaprumo entre painéis. Nesta situação, optou-se por manter o tubo junta no interior da parede 72/77
sobre-espessamento das paredes abaixo dos muros guia; 6. PROBLEMAS DE EXECUÇÃO 6.3. Outros problemas deficiente recobrimento das armaduras; 73/77
6. PROBLEMAS DE EXECUÇÃO 6.3. Outros problemas irregularidade da espessura da parede; fissuração da parede. 74/77
7. REFERÊNCIAS 75/77
7. REFERÊNCIAS Jorge de Brito e Paulo França, Faseamento Construtivo das Paredes Moldadas, Seminário sobre Execução de Paredes Moldadas, FUNDEC / ICIST, Dezembro de 1999, Lisboa; Jorge de Brito, Paredes Moldadas, Folhas da cadeira de Tecnologia de Contenções e Fundações do Mestrado em Construção, Instituto superior Técnico, 2001; Silvério Coelho - Tecnologia das fundações, Edições E.P.G.E, Lisboa, 1996; Paredes Moldadas e outras estruturas flexíveis para suporte de terras, LNEC, 1981. 76/77
Trabalho realizado com o apoio do Programa Operacional Sociedade da Informação - POSI 77/77