segunda-feira, 24 de junho de 2013

Liberação e Entrega do Produto Fundações

É muito freqüente nào existir uma posiçào claramente definida no cronograma da obra em que sào concluídas e entregues as fundações para, em seguida, iniciar-se a execução da superestrutura, uma vez que estas atividades se superpõem: enquanto a execução das fundações continua, já estão sendo iniciadas as escavações e, em seguida, a execução dos blocos e arranques dos pilares e assim por diante.

Desta forma o acompanhamento técnico da execução das fundações é ainda mais importante pois inexistirã um momento de entrega e a seguir uma fase de avaliação e/ou inspeção das fundações acabadas; isto é realizado dc forma contínua e paulatina, ao longo do andamento das primeiras etapas da obra.

É pois de fundamental importância que este acompanhamento técnico se realize, que eventuais anomalias sejam anotadas e comunicadas de imediato e que as decisões sejam tomadas com muita rapidez, pois sua correção é muito mais fácil na etapa de execução das fundações do que "a posteriori". Para ilustrar esta característica, basta lembrar por exemplo dc obras com fundações em estacas cravadas: a quebra OJ o desvio de uma determinada estaca é facilmente corrigida, no momento da execução, pela cravaçào de uma ou duas estacas próximas, em substituição à danificada. Após a saída do "batc-estacas" da obra, dificilmente se viabilizará o seu retorno para cravar uma ou algumas poucas estacas complementares. Ainda depois, após a concretagem da estrutura, as soluções precisam ser alteradas, necessitando-sc então recorrer a soluções dc reforço de fundações (como o uso dc estacas "méga" de reação ou outras), de custo e complexidade muito maiores.

A norma brasileira, NBR 6122, apresenta a seguinte expressão, repetida para os casos de estacas escavadas e estacas cravadas: "sempre que houver dúvida sobre uma estaca, a fiscalização exigirá comprovaçã o do seu comportamento satisfatório. Se essa comprovação não for julgada suficiente, e, dependendo da natureza da dúvida, a estaca deve ser substituída ou seu comporta-
mento comprovado por prova de carga".

Evidentemente, este parágrafo dá margens a in-terpretações diferenciadas e muito polêmicas, porém, restringindo-se à sua essência, ele apresenta duas soluções diferentes, a primeira (da substituição) em geral somente aplicável durante a fase de execução das fundações e a segunda (da prova de carga) de custo elevado, principalmente se a prova de carga for executada de modo convencional , como preconiza a norma NBR 12131. Duas alternativas se colocam, sendo a primeira de aplicação restrita ao período em que a estaca sob suspeita ainda está livre, sem o bloco de coroamento executado, quando então é possível realizar um ensaio de carregamento dinâmico, segundo a nor-ma NBR 13208, já citado. A outra alternativa, de execução mais difícil, porém aplicável em certos casos, é a execução de um ensaio de carregamento com macaco atuando sobre a estaca e reagindo no próprio bloco, quando a carga neste, aplicada pelo pilar, já é suficientemente elevada.

Neste caso secciona-se a estaca junto ao bloco para permitir a inserção do macaco hidráulico e executa-se a prova de carga, com o cuidado de não rompê-la e permitir o seu reaproveitamento.

Caso a estaca não resista, terá que ser executado o reforço da fundação. Já com fundações em sapatas ou tubulões, a questão do recebimento, assim como a própria natureza das dúvidas sào diferentes, uma vez que se trata de elementos de concreto simples ou armado, de maior porte, executados por via convencional , com o concreto sendo moldado "in loco", preferencialmente sob a devida fiscalização técnica, recolhendo-se corpos-de-prova dos materiais para o seu controle e acompanhandose o adensamento e a cura do concreto. Nestes casos, tendo a fiscalização constatado a conformidade da execução às especificações de projeto, a liberação de cada elemento (sapata ou tubulão) farse-á mediante o recebimento dos relatórios de resultados dos ensaios de controle realizados.

segunda-feira, 17 de junho de 2013

Fundações Profundas por Estacas Cravadas

As principais variações nas estacas cravadas estão  associadas ao tipo de material da estaca e ao processo de fabricação do elemento, uma vez que os equi- pamentos de cravaçào podem ser adaptados para  cravar estacas de diversos tipos e materiais.

A qualidade de fundações por estacas cravadas  depende tanto da qualidade do elemento fornecido quanto do processo de cravaçào, podendo tan- to um quanto o outro comprometerem totalmente o desempenho da fundação em caso de defeito, falha ou inadequação.

Existe, no meio técnico, uma confiança bastante elevada em fundações por estacas cravadas que,

em grande parte, tem suas justificativas. Na medi- da cm que estas estacas sào cravadas até apresen- tarem néga, pode-se considerar a própria cravaçào como um pré-teste de carregamento.

Evidentemente, para que uma cravaçào de estaca possa ser considerada como um pré-teste, é  essencial que a energia aplicada à estaca seja realmente aquela pretendida, ou seja, que o equipamento ("bate estacas") esteja em boas condições,  em especial que o martelo tenha peso e altura de queda corretos e que nào ocorram perdas significativas em atrito e no coxim e capacete. Assim,  numa cravaçào de estacas é importante o controle  destas variáveis, inclusive durante o processo, uma  vez que há elementos que se deterioram (coxins,  capacete) e pelo menos um parâmetro é variável, sol) controle do operador (altura da queda), nos  "bate-estacas" de gravidade. Nos equipamentos de  cravaçào a diesel e a vapor, a energia de cravação  também deve ser ajustada conforme as especificações  do projeto e/ou do fabricante das estacas e ser  mantida constante, de modo que o controle da  cravaçào venha a ser confiável.

Cabe ressaltar que, apesar de a cravaçào bem  executada constituir um pré-teste das estacas cra- vadas, e das possibilidades adicionais oferecidas  pela tecnologia de monitoração dinâmica da cravação e da execução, com o próprio bate-estacas,  de provas de caigas dinâmicas adiante, o comportamento  final das estacas, sob os carregamentos estáticos das estruturas pode diferir, c até significativamente, do comportamento sob cargas dinâmicas, especialmente ao final da cravação, devido justamente aos efeitos desta cravaçào sobre os solos adjacentes: amolgamento de argilas sensíveis, geração de pressões neutras em solos saturados, densificação de areias fofas, quebras de ligações  em solos cimentados etc. Conforme já descrito em  outros capítulos alguns destes efeitos são reversíveis, outros nào e, evidentemente, a resposta às solicitações dinâmicas será sempre algo diferenciada daquela obtida para cargas estáticas.

A questão da dependência do desempenho de  uma estacaria, composta por estacas cravadas, da qualidade dos elementos (estacas) fornecidos já foi citada e é evidente, ressaltando aí os aspectos  relativos ao material (concreto, aço, madeira) e  processos dc fabricação (pré-moldadas de concreto), dc montagem (de perfis de aço soldados)  ou de aparelhamento (de madeira).

No item referente aos materiais já foram discutidos, resumidamente, aspectos do controle de recebimento de elementos de cstacas para posterior cravaçào. Deve-se ressaltar que este controle de recebimento deve sempre ser realizado, independentemente do porte da obra e da qualificação do  fornecedor, pois além de simples e rápido, permite de imediato rejeitar peças defeituosas cujos defeitos ou danos estejam passíveis de constatação  por inspeção. Em casos especiais justificam-se  controles adicionais de recepção: para investigar  soldas em estacas metálicas; resistência do concreto e quantidade de armaduras em pré-moldadas etc. . A utilização de fornecedores pré-qualificados ou que apresentem produtos certificados,  evidentemente, poderá simplificar e baratear mui- to os controles de recepção nestes casos.

Quanto aos procedimentos de cravaçào das estacas, não existem normas ou regras para sua orientação, mas a experiência e o bom senso indicam uma série de medidas a adotar objetivando  garantir um bom resultado neste processo:

• verificar, com o devido cuidado, a locação de  cada estaca antes de iniciar a sua cravaçào;
• efetua r pré-fur o com trado, de pequen a  profundidade, para encaixe da ponta da estaca  antes de iniciar sua cravaçào para garantir o ajuste da posição;
• verificar a verticalidade da torre do bate-estaca e  da própria estaca ao iniciar a cravaçào (para  estacas inclinadas verificar a respectiva posição  inclinada);
• iniciar a cravaçào com energia reduzida, pois  elevada energia aplicada na estaca enquanto ela  não encontrar maior resistência pode danificá-la  (vide capítulo 20);
• utilizar apenas emendas por solda em estacas  metálicas e também em estacas pré-moldadas de  concreto (as quais já devem vir preparadas dc  fábrica com os anéis de aço incorporados nas  extremidades a serem emendadas);
• ao serem encontradas obstruções em posições muito anteriores àquelas previstas para néga,  procurar superá-las mesmo que o avanço da  estaca seja muito lento, porém sem aumento excessivo da energia aplicada, sob pena de danificar (quebrar) a estaca;
• utilizar sempre capacetes e coxins dc cravaçào cm lx>as condições;
• ocorrendo desvio da estaca interromper a  cravaçào; nunca tentar cravá-la com golpes nào  integralment e axiai s ou fletindo-a, pois a  tendência será a de quebrar a estaca;
• em estacas metálicas ficar atento para eventual  desvio da ponta caso o comprimento cravado  ultrapassar o previsto;
• em todas as cravaçòes de estacas anotar a "néga" nos últimos golpes, com objetivo de controle e  uniformização da estacaria.

Além destes preceitos gerais, nas cravaçòes de  estacas é recomendado utilizar-se as técnicas mo- dernas de controle e monitoramento descritas no  capítulo 20. Destas, o controle do "repique elástico" pode ser realizado com facilidade c cm todas  as estacas, sendo de todo recomendado que as- sim se proceda.

Possivelmente, em versões futuras da norma NBR 6122 (ou cm normas específicas) este controle até venha a ser considerado obrigatório. A monitoração dinâmica da cravaçào com equipamentos como o PDA (Pile Driving  Analyser) já exige equipamentos mais sofistica- dos, razão pela qual é indicada para obras de maior responsabilidade e onde deve ser utilizada em uma amostragem estatisticamente repre- sentativa do universo de estacas. Especial interesse apresenta, neste caso, o ensaio de carregamento dinâmico, já citado anteriormente e descrito no capítulo 20, que foi normalizado pela

ABNT segundo a norma NBR 13208/94. A aplicação deste ensaio em pelo menos 3% das estacas  cravadas numa obra (respeitando o número mí-nimo de 3 estacas) permite, segundo a norma NBR 6122, que o projetista trabalhe com resistências características de projeto das estacas de  até 35 MPa ao invés do valor de apenas 6 MPa  definido para estacas que nào serão ensaiadas  durante ou após a cravaçào.

segunda-feira, 10 de junho de 2013

Fundações Profundas por Estacas Moldadas "In Loco

Nas estacas moldadas "in loco" os processos executivos variam significativamente de tipo para tipo, porém muitos preceitos sào, mesmo assim, gencralizáveis. Estas estacas são produzidas pela concretagem (ou preenchimento por argamassa ou calda de cimento) dc espaços aproximadamente cilíndricos, às vezes com a ponta alargada, produzidos no terreno através de perfuração (na maioria dos casos: "brocas", "Strauss", "raiz", "escavadas", "barretes" etc.) ou por expulsão do solo através de apiloamento (estacas "apiloadas") ou cravaçào dc tubo com ponta fechada (estacas "Franki"). Assim, existe a etapa de escavação (ou criaçào do furo por outros métodos) e a etapa de concretagem, à semelhança dos casos anteriores.

Cada tipo de estaca moldada "in loco" apresenta um processo dc abertura do furo, çue é uma das suascaracterísticas básicas, assim como existem também variações no proccsso de concretagem, o que torna os procedimentos de controlc- da qualidade Ixistante diversificados.

Em alguns tipos destas estacas existem riscos de fechamento do furo quando aberto, por desbarrancamento do solo (como por exemplo no caso das "brocas" ou das estacas escavadas sem revestimento), ou de estrangulamento do fuste por ocasião da concretagem e retirada do tubo de re-vestimento (como por exemplo nas estacas "Strauss" c, em certos casos, nas estacas "Franki").

Estes casos estão associados à presença de solos pouco coesivos ou fissurados no primeiro caso ou de solos argilosos moles no segundo, situações cm que os tipos de estacas citados são contra-indicados.

Também a presença do nível d'água, especialmente quando ocorrem solos mais permeáveis, representa uma limitação ao uso de determinados tipos de estacas moldadas "in loco' , tornando algumas inexeqtiíveis ("brocas" por exemplo) e outras muito susceptíveis a danos (como no caso de estacas "Strauss"). A ocorrência destas várias situações indesejáveis precisa sempre ser verificada na obra, para a devida prevenção. :

• "brocas"-. cuidados com desbarrancamentos durante a escavação e durante a concretagem; verificações : diâmetro, profundidade e verticalidade; evitar: solos nào coesivos, solos moles, escavação abaixo do N.A.
• "Strauss": cuidados com presença de água ou lama no fundo do furo; com a manutenção de "bucha" dc concreto no tubo quando do seu levantamento; verificações : profundidade,  verticalidade, limpeza do fundo; evitar: areias e  cascaIhos abaixo do N.A., solos moles.
• "Franki": cuidados com execução cm solos  argilosos moles abaixo do N.A. para evitar  "estrangulamentos" ou desvios do fuste e em  argilas rijas e duras para evitar levantamento das  estacas; verificações: profundidade, verticalidade.
• "Escavadascom Lama "(inclusive "barretes"): cuidados com desbarrancamentos das paredes durante a  escavação e a colocação da armadura; com a  limpeza do fundo da escavação; verificações:
profundidade, dimensões, limpeza do fundo; evitar: camadas espessas de cascalhos, solos muito moles.
• Estacas "Raiz" c "Microestacos"-, cuidados com a injeção de água durante a perfuração para evitar  lavagem e carreamento do solo e com as pressões  de injeção nas estacas injetadas; verificações:  profundidade, pressào dc injeçào.

Outras estacas moldadas "in loco" de uso mais  restrito ou regional, como as de "hélice contínua", tipo "Atlas" e as "apiloadas", entre outras, apre- sentam similaridades com os tipos descritos acima e, devido ao seu uso mais restrito, os seus  controles sào estabelecidos de maneira mais es- pecífica, caso a caso.

É importante ressaltar que, no caso das estacas  moldadas "in loco" que sào executadas com uso  de equipamentos, a qualidade do processo dc produção está também associada significativamente à  qualidade e ao bom desempenho destes equipamentos. Assim, em programas dc qualificação de  empresas executoras de fundações, por exemplo,  é essencial que se verifique a qualidade dos equipamentos que a mesma utiliza, assim como, periodicamente, o seu estado e as condições de manutenção dos mesmos. Para estes equipamentos não  existem normas ou regulamentos, porém os preceitos básicos de engenharia, o "bom senso" e a  experiência dos especialistas permitem realizar avaliações dos equipamentos e, principalmente, da  qualidade dos produtos executado s e da  repetibilidade de resultados.

terça-feira, 4 de junho de 2013

Fundações Profundas por Tubulões

Também neste caso tem-se as mesmas duas etapas: escavação e concretagem. No caso de tubulòes a céu abert o sem revestiment o (tubulòe s "pocinho") a concretagem é feita diretamente contra o solo, sem a presença de formas. Nestas condições é necessário um especial cuidado no lançamento e no adensamento do concreto para evitar a ocorrência dc desbarrancamentos das paredes da escavação, sob risco de ocorrer contaminação do concreto fresco pelo solo dcsbarrancado.

No restante os controles de obra são essencialmente os mesmos já descritos no item anterior, a menos da questão das armaduras (geralmente estes tubulões não sào armados ou o são apenas na porçào superior do fuste) c da inspeção da escavação, para liberação, antes da concretagem. Esta liberação é praxe usual cm todas as obras de tubulões, nas quais cada elemento é inspecionado pelo engenheiro geotécnico (ou por técnico especializado) após o término da escavação, para ser liberado para que seja concretado. Nesta inspeção, além de serem verificadas as dimensões e a verticalidade do tubulão, verifica-se também as
características do solo (ou da rocha) na base, de modo a confirmar as condições previstas em projeto c corrigir eventuais anomalias. Esta inspeção tem auxiliado significativamente no bom desempenho das obras de fundação por tubulões, sen-do em parte responsável pela elevada confiança que o meio técnico brasileiro deposita neste tipo de fundação.

Nos tubulões revestidos com camisas incorporadas (de concret o armado ou dc aço ) a concretagem é facilitada pois nào há riscos dc desbarrancamentos do solo, no entanto o atrito solo-fustc é prejudicado, o que tem que ser considerado devidamente no projeto, conforme dis-cutido no capítulo 9 deste livro. Nos tubulões a ar-comprimido a concretagem também é executada sob pressurizaçào, o que torna a mesma re-
lativamente morosa, exigindo freqüentemente o uso dc concreto com aditivos retardadores de pega. Sempre que forem utilizados concretos com aditivos (retardadores, aceleradores, fluidificadorcs etc. ) os cuidados com o concreto e os controles do mesmo devem ser especialmente apurados, para se evitarem erros de dosagem ou aplicação ou, no caso de sua ocorrência, permitir a correção o mais rápido possível.

Certos cuidado s específico s relativos à concretagem devem também ser citados, como por exemplo a necessidade de um adequado adensamento com uso de vibradores de imersào, inclusive pelo fato de freqüentemente ocorrer alguma segregação do concreto por ocasião do lançamento. Em hipótese alguma deve-se permitir o lançamento do concreto em presença de lâmina d'água no fundo da escavação. Caso a água nào seja eliminávcl por bombeamento, a concretagem só poderá ser feita sob ar comprimido, com expulsão da água pela pressão de ar, ou através de concretagem submersa, com uso de tremonhas (tubos "tremie"), pois, cm caso contrário, ocorrerá fatalmente uma severa de-gradação do concreto com grandes possibilida-des de inutilização do tubulão.

Finalmente, considerando a questão da qualida-de de forma mais ampla, deve-se cuidar da questão do trabalho sob ar comprimido, obedecendo com rigor os períodos permitidos dc trabalho associados às pressões aplicadas e dispor dos equipamentos necessários para atendimento dos operários em casos dc acidentes ou falhas no sistema de pressurizaçào. 

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