PONTE SOBRE O RIO TUA, E PONTE SOBRE O RIO CEIRA - PROCESSOS CONSTRUTIVOS E EQUIPAMENTOS. Autor: Nuno Henriques Engenheiro Civil (UP) Telemóvel n.º +351 916647167 / Email: nuno.henriques@mota-engil.pt Diretor de Obra da Mota-Engil Engenharia e Construção SA R. Mário Dionísio 2, 2799-557 Linda-a-Velha Sumário A presente comunicação tem como objetivo descrever e analisar os processos construtivos e equipamentos utilizados na construção de duas pontes de dimensões invulgares e recentemente concluídas: a Ponte sobre o Rio Tua no IC5, e a Ponte sobre o Rio Ceira no IC3. Palavras-chave: Tua; Ceira; processos construtivos; deslize; carro de avanço. 1 INTRODUÇÃO No âmbito da construção da Ponte sobre o Rio Tua, e da ponte sobre o Rio Ceira, teve o empreiteiro a oportunidade de em parceria com o Projetista, respetivamente a ARMANDO RITO ENGENHARIA SA, e a LCW CONSULT SA, de integrar no projeto de execução os equipamentos disponíveis e os processos construtivos, que mais garantias davam de cumprimento dos objetivos do Empreendimento. 2 PONTE SOBRE O RIO TUA A Ponte sobre o Rio Tua está inserida no lanço entre Murça (IP4) e o Nó de Pombal no IC5, e vence o vale do Tua a uma altura máxima de cerca de 140 metros cruzando a Linha Ferroviária do Tua. A superstrutura é constituída por uma tabuleiro em viga caixão de três tramos de grandes dimensões, com vão de 140+220+140 m perfazendo um comprimento total de 500 metros entre eixos de apoio nos encontros. Figura 1. Alçado da Ponte sobre o Rio Tua O tabuleiro é constituído por um caixão monocelular, em betão armado pré esforçado, com uma secção transversal constituída por duas almas, com espessura variável, que são ligadas inferiormente por uma laje, 1
também de espessura variável decrescente dos pilares para os vãos, e superiormente pela laje que comporta a faixa de rodagem, as bermas e os passadiços. Figura 2. Secção transversal do tabuleiro da Ponte sobre o Rio Tua O comprimento das aduelas foi alterado na fase de projeto de execução, de forma a permitir a utilização dos equipamentos disponíveis do Empreiteiro. Figura 3. Alçados com definição de comprimentos de aduelas 2
Os pilares, um por eixo de apoio do tabuleiro, são construídos em betão armado e são formados por uma seção transversal oca com dimensões exteriores constantes nos 35 metros superiores, a secção transversal aumenta no pilar mais alto e de acordo com uma variação parabólica, à medida que se aproximam da sua base. Na zona superior as dimensões exteriores dos pilares são iguais a 7 8 metros, aumentando até aos 12,27 x 14,02 metros, junto à base do pilar P2. As almas têm uma espessura constante de 0,70 metros. O pilar P1 tem uma altura na ordem dos 55 metros enquanto o pilar P2 apresenta uma altura de cerca de 85 metros. Figura 4. Pilar P1 da Ponte sobre o Rio Tua Figura 5. Pilar P2 da Ponte sobre o Rio Tua 3
3 PONTE SOBRE O RIO CEIRA A obra de arte é constituída por duas estruturas distintas: a do atravessamento do Rio Ceira, e a do viaduto de acesso. Geometricamente, a obra desenvolve-se em S e cada uma das estruturas apresenta a inclinação transversal sempre para o mesmo lado, ou seja, o pilar de transição (P4) entre as duas estruturas corresponde a uma zona de inflexão (Figura 6). Figura 6. Alçado e Planta da Ponte sobre o Rio Ceira O atravessamento do Ceira é efetuado por um pórtico múltiplo com tabuleiro contínuo em betão armado préesforçado, entre o encontro E1 e o pilar P4, com 582 m de extensão, cuja distribuição de vãos é 65+140+250+127 m. Este tabuleiro apresenta-se em viga-caixão monocelular com almas inclinadas, variando de 14.5 m de altura sobre os pilares P2 e P3 até 5.5 m na zona de fecho central do vão entre aqueles pilares e nas secções entre o encontro E1 e o pilar P1 e junto ao pilar P4. Figura 7. Cortes Transversais do Tabuleiro 4
O viaduto de acesso é constituído por tabuleiro em laje vigada contínua em betão armado pré-esforçado com 4 vigas, numa extensão de 345.5 m, com a distribuição de vãos 35.5 m+7 vãos x 40 m+30 m. 4 PROCESSO CONSTRUTIVO DOS PILARES A Mota-Engil, é pioneira em Portugal no uso das cofragens deslizantes, tem ao longo destes anos construído por deslize um significativo número de obras onde é possível aplicar o sistema, tais como silos, chaminés, torres de telecomunicações, pilares de pontes, caixas de escada e elevadores entre outras estruturas. Os pilares de ambas as pontes foram mais um exemplo de sucesso na aplicação deste sistema. O processo de cofragem deslizante, mais comumente designado por deslize, é um sistema que permite realizar betonagens contínuas sem qualquer interrupção, permitindo assim não haver juntas de betonagem e rapidez de execução. 4.1 Ponte sobre o Rio Tua O pilar Sul (P2) atinge os 90 m de altura, tem fuste tubular de seção constante num troço superior, sendo o necessário acréscimo de seção na zona inferior conferido pelas dimensões variáveis das 4 nervuras de canto (figura 8). O pilar P1 possui assim dimensões exteriores de 9,0 x 8,0 m, enquanto no pilar P2, a partir dos 50m contados da base, essas dimensões aumentam numa variação parabólica até 15,0 x13,3m na sua base. Para a execução deste pilar foi necessário construir uma estrutura metálica de suporte da cofragem que possibilitasse a transição da zona parabólica para a zona recta. Figura 8. Alçado do Pilar P2 Foi possível executar o pilar P1 (com 55 metros de altura) em 11 dias e o Pilar P2 (com 85 metros de altura) em apenas 3 semanas, apesar da variação da geometria transversal que este apresentava. 5
Figura 9 e Figura 10. Projeto da cofragem deslizante Figura 11, Figura 12 e Figura 13. Fotografias da execução dos pilares P2 e P3 4.2 Ponte sobre o Rio Ceira Fuste dos pilares da Ponte Foi, igualmente, utilizado o sistema de Cofragem Deslizante, de forma a permitir um ritmo de construção compatível com o prazo disponível. Em cada alinhamento dos pilares P2 e P3 foram deslizadas, em simultâneo, as duas lâminas com secção de caixão. Para facilidade de circulação das equipas, entre lâminas-caixão, foi montado um passadiço com cerca de 6
15 m de vão, permitindo assim uma rápida e segura circulação das equipas entre os dois sistemas de deslize independentes. (Fig. 15) Figura 14. Geometria do pilar P2 Figura 15 e Figura 16. Planta de Localização dos Postos (Esq.). Foto (Dir.) 4.3 Ponte sobre o Rio Ceira Fuste dos pilares do Viaduto de Acesso Em cada alinhamento foram deslizados, em simultâneo, os dois fustes, permitindo a rotatividade da equipa que operava o sistema. 7
Figura 17 e Figura 18. Planta e Corte Transversal (Esq.). Foto Geral (Dir.) 5 PROCESSO CONSTRUTIVO DOS TABULEIROS 5.1 Ponte sobre o Rio Tua Para a execução do tabuleiro da Ponte foram utilizados cimbres de avanços sucessivos, mais concretamente, 2 pares de carros de avanço superiores com capacidade para aduelas de 500ton. Um dos cimbres foi adquirido em específico para esta obra enquanto o outro fazia parte do parque de equipamentos do empreiteiro. Este foi adaptado à geometria em questão. Figura 19. Alçado e corte de um dos carros de avanço 8
Optou-se por executar betonagens assimétricas nas aduelas iniciais devido ao pouco espaço existente na Aduela zero para a montagem do par de Carros, e ainda evitar a utilização de Crossmember (ligação entre carros na Aduela 1). Figura 20, Figura 21, Figura 22 e Figura 23. Fotografias da sequência de execução dos carros de avanço 5.2 Ponte sobre o Rio Ceira Tabuleiro da Ponte Para a construção das aduelas do tabuleiro, recorreu-se a dois pares de carros de avanço com um peso próprio de 100 t com capacidade de 500 t. Os carros são propriedade do Empreiteiro, tendo a sua estrutura sido alterada para adaptação à geometria do tabuleiro em questão. Cada par de carros foi alvo de um projeto de recondicionamento independente, da responsabilidade do Gabinete Técnico da MEEC, visto que cada um dos pares tem características distintas, tendo sido utilizados na obra da Ponte sobre o Rio Tua: 1 Par de Carros de nome Régua (Figuras 24 e 25) 1 Par de Carros de nome Tua (Figuras 26 e 27) Sendo a aduela mais alta de 13,5 m, toda a conceção da estrutura teve de ter em conta diversos níveis de plataformas com os respetivos acessos, de modo a que todos os trabalhos decorressem em segurança. 9
Figura 24 e Figura 25. Fotos do Carro de Avanço Régua Figura 26 e Figura 27. Fotos do Carro de Avanço Tua 5.3 Ponte sobre o Rio Ceira Tabuleiro do Viaduto Para a execução do tabuleiro do viaduto de acesso foi utilizada uma Viga de Lançamento Superior, com um comprimento total de 95,45 m (Figura 28): Nariz dianteiro treliçado 25,95 m Corpo principal em caixão 46,00 m Nariz traseiro treliçado 23,50 m Figura 28. Corte Transversal da Viga de Lançamento Tem ainda uma largura transversal máxima de 22 m e um peso total de cerca de 400 t (Estrutura Superior e Cofragem). 10
Figura 29. Corte Transversal da Viga de Lançamento Sendo esta a viga disponível, optou-se já na fase de conceção/projeto do viaduto, pela execução do tabuleiro em três fases, tendo a sua estrutura, essencialmente a cofragem, sido alterada para se adaptar à geometria do tabuleiro em questão. Figura 30, Figura 31 e Figura 32. Fotos Gerais da utilização da Viga de Lançamento em Obra 11
6 CONCLUSÕES Apenas um trabalho profundo e comprometido de todas as entidades intervenientes (Dono de Obra; Projetista; e Empreiteiro), permitiu planear e executar de uma forma eficiente e dentro do prazo disponível ambas as obras. De sublinhar a interação com o Projetista durante a fase de conceção da obra de arte, nos seguintes aspetos: Desenvolvimento do traçado; Definição das secções transversais dos fustes dos pilares, e armadura dos mesmos, adaptando á tecnologia do deslize; A definição do comprimento dos vãos, a respetiva secção transversal, e o comprimento de cada aduela, adaptando ao equipamento do Empreiteiro. Figura 33. Vista geral da Ponte sobre o Rio Ceira na fase de construção. 7 AGRADECIMENTOS O autor agradece ao Gabinete Técnico da Mota-Engil, em particular à Eng.ª Vânia Vilhena, que projetaram as cofragens de deslize, e o recondicionamento dos carros de avanço, entre outras estruturas e equipamentos utilizados nas duas obras. 8 REFERÊNCIAS 1. Gabinete Técnico da Mota-Engil Engenharia e Construção, Ponte sobre o Rio Ceira Processos Construtivos, 5 as Jornadas Portuguesas de Engenharia de Estruturas, Lisboa, 2014. 12