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SISTEMA DE GESTÃO DE OBRAS DE ARTE
MÓDULO DE INSPECÇÃO
Sónia Santos Santiago
UNL, 7 DEZEMBRO 2005
2
1067 km em operação
989 km com portagem
4605 km de vias
• 2x2 vias: 898 km
• 2x3 vias: 159 km
• 2x4 vias: 10 km
13 Centros Operacionais
23 Áreas de serviço
92 Praças de portagem
Rede Brisa
Espinha dorsal da rede de auto-estradas nacional
Porto
LisboaA5
A2
A6A13
A10
A12
A14
A3
A4
A9
A1
Centros Operacionais
Rede Brisa
Outros
3
Centros Operacionais
Portagens
Assistência Rodoviária
Assistênciaao cliente
Manutenção de infra-estruturasPorto
LisboaA5
A2
A6A13
A10
A12
A14
A3
A4
A9
A1
Centros Operacionais
Rede Brisa
Outros
Competências: Conservação e Operação
4
Obra de Arte
• As obras de arte são estruturas de qualquer natureza que asseguram os cruzamentos desnivelados. São constituídas por um conjunto de elementos estruturais, mais ou menos complexos, que quando dispostos segundo uma sequência pré-estabelecida e de acordo com as disposições de projecto formam uma estrutura a que se dá o nome de obra de arte.
5
Tipos de Obras de Arte
Obras de arte correntes
• Passagens superiores
• Passagens inferiores
• Passagens agrícolas
• Passagens hidráulicas
• Passagens pedonais
6
Tipos de Obras de Arte (cont.)
Obras de arte não correntes• Viadutos
• Tunéis
•
7
PS39,88%
PI39,03%
PH9,13%
VIADUTO11,70%
TÚNEL0,26%
Nº de Obras de Arte
AUTO-ESTRADA Nº TOTAL PS PI PH VIADUTO TÚNELA1 Auto-estrada do Norte 467 184 193 62 28 0A2 Auto-estrada do Sul 247 104 57 34 52 0A3 Auto-estrada Porto / Valença 201 89 74 4 34 0A4 Auto-estrada Porto / Amarante 110 48 46 2 13 1A5 Auto-estrada da Costa do Estoril 81 36 25 16 4 0A6 Auto-estrada Marateca / Caia 211 62 113 12 24 0A9 CREL (Estádio Nacional / Alverca) 63 23 28 1 9 2A10 Auto-estrada Bucelas / Arruda 13 2 5 5 1A12 Auto-estrada Setúbal / Montijo 40 18 12 8 2 0A13 Auto-estrada Marateca / Santarém 30 17 10 3A14 Auto-Estrada Figueira da Foz / Coimbra (Norte) 59 24 31 4 0
1522 607 594 139 178 4
Viadutos PI's / PA's / PH's PS's / PP's
57.723,54 21.231,10 37.975,07
116.929,71
TOTAL GERAL
8
Relação OA/Km por AE
Nº O.A. / KM
1,481,30
1,53 1,66
2,96
1,44 1,57
0,86
1,611,26
1,78
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A9 A10 A12 A13 A14
Auto-estrada
Un
9
Estrutura do SGOA
Chart Title
LEVANTAMENTOCODIFICAÇÃO
DADOSTÉCNICOS
DADOSCONSTITUIÇÃO
ANÁLISEPROJECTOS
SUBSISTEMA INFORMÁTICO
MANUTENÇÃOREPARAÇÃO
INSPECÇÕES FOTOGRAFIAS
SUBSISTEMA DE INSPECÇÃO
SISTEMA DE GESTÃO DE OBRAS DE ARTE
10
Objectivos do SGOA
•Preservar o investimento;
•Listar todas as obras de arte existentes;
•Conhecer e actualizar o estado de conservação;
•Planear acções de inspecção;
•Planear e orçamentar acções de conservação;
•Hierarquizar intervenções dentro das disponibilidades financeiras.
11
Menu principal do SGOA
12
Código das Obras de Arte
A#-##-PK-Tipo OA #
•Denominação da auto-estrada – A1, A2, A3, ...
• Código, interno, referente ao Centro Operacional – 1 Carregado, 2 Leiria, 3 Mealhada, ....
• Quilómetro referenciado ao eixo da obra de arte, em relação à auto-estrada;
•Designação do tipo de obra – PI (passagem inferior), PS (passagem superior), PA (passagem agrícola), PH (passagem hidráulica), PP (passagem pedonal), VI (viaduto);
•Número sequencial, da obra de arte, dentro da auto-estrada.
13
Código das Obras de Arte (cont.)
A5-11-15+500-PI 035
A5-11-15+180-PP 033
A5-11-15+000-PS032
A5-11-0+000-PS 032.1
A5-11-0+000-PS 032.2
A5-11-0+000-PS 032.3
A5-11-15+200-PS 034
14
Inventário – Dados Administrativos
15
Inventário – Dados Técnicos
16
Inventário – Dados de Constituição
17
Esquemas
18
Tipos de Inspecção
Inspecções ordinárias ou do 1º nível
São inspecções realizadas periodicamente por pessoal qualificado, mas sem ser necessariamente um engenheiro, e sem auxílio de meios especiais de acesso. Este tipo de inspecção é essencialmente visual, auxiliando-se, quando necessário, de ensaios não destrutivos elementares – Medição da profundidade de carbonatação, teste do esclerómetro, medição da amplitude de fissuras, repercussão com martelo.
19
Tipos de Inspecção (cont.)
Inspecções principais ou do 2º nível
As inspecções principais são inspecções mais pormenorizadas, realizadas por um técnico qualificado (engenheiro) e que permitem, para além da verificação da actividade dos inspectores do 1º nível, homogeneizar a avaliação dos defeitos. O inspector do 1º nível deveráacompanhar o inspector do 2º nível neste tipo de inspecção. Esta inspecção tanto pode ser realizada a pé, no caso das obras de arte correntes, como recorrendo a meios especiais de inspecção, no caso de viadutos e túneis.
20
Tipos de Inspecção (cont.)
Inspecções extraordinárias
Quando uma visita a uma obra de arte está fora da cadência estabelecida dentro do plano de inspecções, édefinida como sendo uma inspecção extraordinária. Será sempre feita por um engenheiro qualificado para o efeito e pode ser desencadeada devido a dois tipos de situação:
• sempre que nas inspecções do 1º ou 2º níveis se registe alguma anomalia que ponha em risco a segurança estrutural da obra;
• na sequência de acontecimentos excepcionais tais como: colisões acidentais, sismos, inundações, incêndios, etc..
21
Periodicidade da inspecção
• OBRAS DE ARTE CORRENTES - 3 anos
• OBRAS DE ARTE NÃO CORRENTES - 6 anos
22
Planeamento da Inspecção
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
A1 438Lisboa / Sacavém Carregado Carregado CarregadoSacavém / Alverca 23 Carregado Carregado CarregadoAlverca / Vila Franca Xira 26 Carregado Carregado CarregadoVila Franca Xira / Carregado 17 Carregado Carregado CarregadoCarregado / Aveiras 17 Carregado Carregado CarregadoAveiras / Santarém 26 Carregado A CarregadoSantarém / A1-A15 34 Leiria A LeiriaA1-A15 / Torres Novas Leiria LeiriaTorres Novas / Fátima 20 Leiria Leiria LeiriaFátima / Leiria 26 Leiria Leiria LeiriaLeiria / Pombal 37 Leiria Leiria LeiriaPombal / Condeixa 39 Mealhada Mealhada Mealhada ACondeixa / Coimbra Sul 19 Mealhada Mealhada A MealhadaCoimbra Sul / Coimbra Norte 10 Mealhada Mealhada A MealhadaCoimbra Norte / Mealhada 20 Mealhada Mealhada Mealhada MealhadaMealhada / Aveiro sul 29 Mealhada Mealhada Mealhada MealhadaAveiro Sul / Albergaria 20 Feira Feira FeiraAlbergaria / Estarreja 14 Feira Feira AEstarreja / Feira 28 Feira Feira AFeira / IC 24 33 Feira A FeiraIC 24 / Carvalhos Feira Feira FeiraCarvalhos / Stº Ovídeo 7 Feira A Feira
SublançoNº Obras de
arte
PROGRAMA DE INSPECÇÕES DE OBRAS DE ARTE CORRENTES
23
Planemanto da Inspecção (cont.)
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
A1 28Sacavém / Alverca 1 1 1Alverca / Vila Franca Xira 2 2Carregado / Aveiras 1 1 1Aveiras / Santarém 1 1Santarém / Torres Novas 3 3 3Torres Novas / Fátima 3 3 3Leiria / Pombal 2 2 2Pombal / Condeixa 4 4 4Coimbra Sul / Coimbra Norte 5 4 5Mealhada / Aveiro sul 3 3 3Aveiro Sul / Albergaria 2 2 2Albergaria / Estarreja 1 1 1
A2 52Fogueteiro / Coina 1 1No A2 / A12 / Marateca 3 3A2-A6-A13 / Alcácer 7 7Alcácer / Grândola Norte 5 5Grândola Norte / Grândola Sul 1 1Grândola Sul / Aljustrel 4 4 4Aljustrel / Castro Verde 3 3 3Castro Verde / Almodovar 2 2 2Almodôvar / S. B. Messines 26 8 18 8S.B. Messines / V.L.A. 1 1
SublançoNº Viadutos e
Túneis
PROGRAMA DE INSPECÇÕES DE OBRAS DE ARTE NÃO CORRENTES
24
Obras de Arte Correntes
Nº O.A. INSPECCIONADAS / ANO
0
100
200
300
400
500
600
700
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Ano
Un
25
Obras de Arte Não Correntes
Nº VIADUTOS INSPECCIONADOS POR ANO
20
41
2925 23
34 3632 33 34 33
05
1015202530354045
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Anos
Nº V
iadu
tos
Média
26
Idade das Obras de Arte
0
0
13
56
1
0
0
3
36
13
3
00
0
0
0
0
0
23
5
30
0
0
0
0
11
4 4
24 9
5
3
1 6
0 20 40 60 80 100
<=5
10-15
20-25
30-35
40-45
Idad
e
Nº OA
A1A2A3A4A5A6A9A10A12A13A14
27
Equipamento de inspecção
INSPECÇÃO ORDINÁRIA INSPECÇÃO PRINCIPAL
papel, lápis e impresso da ficha a preencherrégua para medir fissurasmartelo e escopromáquina fotográfica + escala para fotosbinóculostermómetrogiz ou marcadores próprios para betão
equipamento da inspecçãoordinária, mais:
lanternaesclerómetroberbequim e solução de
fenolfetaleínafio de prumo, régua e nívelmagnetómetroescova de aço
28
Esquema geral da inspecção
1
4
4
4
3
2
29
Fluxograma da inspecção1
NÃO
NÃO
SIM
•modelação dos terrenos•integração paisagística
SIM
INSPECÇÃO
ENCONTRO
•fundações•muros de ala e avenida;•viga de estribo;•carlinga do encontro;•interior do encontro, quando visitável;•aparelhos de apoio; •plintos;•juntas de dilatação;•sistema de drenagem;•perré.
INSPECÇÃOPOR TRAMO
DE: TABULEIRO •Consolas; •vigas, nervuras ou caixão;•laje(s);•carlingas;•cornijas/vigas de bordadura;•sistema de drenagem.
PILARES •fundações;•fuste;•coroamento;•aparelhos de apoio;•plintos ou banquetas;
Há mais tramos
?
INSPECÇÃODA ZONA SUPERIOR DO
TABULEIRO
•guarda-corpos e guardas de segurança; •passeios e guarda-rodas;•grelhas de descarga e drenagem•acrotérios;•separador central;•pavimento;•juntas de dilatação e respectivas zonas de transição betuminoso / junta;•barreiras acústicas, acessos diversos, sinalização, rede de protecção e candeeiros
2
3
4
Há mais encontros?
30
Inspeccionabilidade
31
Inspeccionabilidade (cont.)
32
Matriz de Componentes
1 OBRA DE ARTE
2 MURO DE ALA
3 TALUDES
4 ENCONTROS
5 APARELHOS DE APOIO
6 APOIOS INTERMÉDIOS
7 TABULEIRO
8 CORNIJAS
9. GUARDA CORPOS
10. GUARDA DE SEGURANÇA
11. PASSEIOS
12. REVESTIMENTO VIA
13. DRENAGEM
14. JUNTAS DILATAÇÃO
15. OUTROS COMPONENTES
33
1 Obra de Arte
34
2. Muros de ala
MURO AVENIDA
MURO ALA
35
3.Taludes
36
4. Encontro e 5. Aparelhos de Apoio
CORNIJA
NERURA(base)
LAJE
CARLINGA
NERVURA(alma)
CONSOLA
4. ENCONTRO 5. APARELHOS DE APOIO
Viga de estribo
tímpano
Carlinga do encontro
Sistema drenagem
Nervura / Viga
Plinto / banqueta
Aparelho apoio
PANELA
Plinto/banqueta
NEOPRENE
37
6. Apoios intermédios / 7. Tabuleiro/ 8. Cornijas
NEOPRENE
6. APOIOS INTERMÉDIOS
COROAMENTO
PILAR(fuste)
7. TABULEIRO
NERVURA(base)LAJE
CARLINGA
NERVURA(alma)
CONSOLA
8. CORNIJAS
CORNIJA
38
9. Guarda-corpos e 10 Guardas de Segurança
9. GUARDA-CORPOSTRAVESSA
BASE /SAPATA
PRUMO / MONTANTE
ACROTÉRIO
10. GUARDAS DE SEGURANÇA
SAPATA
Amortecedor / afastador
Perfil W / perfil U
TERMINAL(cauda de carpa)
LAJETAS / BETONILHA ESQUARTELADA
LANCIL
39
11. Passeios
PRUMO /MONTANTE
ACROTÉRIO
11. PASSEIOS
TRAVESSA
CHAPA REMATE(junta dilatação)
CAIXA VISITA
LAJETAS / BETONILHA ESQUARTELADA
LANCIL
BAÍNHAS
40
12. Revestimento de Via e 13. Drenagem12. REVESTIMENTO DE VIA
PAVIMENTO
TERRA BATIDA
TUBO QUEDA CALEIRA GÁRGULA /
GRELHA
13. DRENAGEM
41
14. Juntas de Dilatação
Junta não aparente
MÓDULOS EM NEOPRENE ARMADO
ALVÉOLO
PENTE METÁLICO
JUNTA NÃO APARENTE
BORDO TRANSIÇÃO
14. JUNTAS DE DILATAÇÃO
42
15. Outros Componentes
15. OUTROS COMPONENTES
ESCADAS
ACESSO AO ENCONTROCATENÁRIA
REDE PROTECÇÃO
43
Esquema de orientação
No caso das PASSAGENS INFERIORES (PI) / PASSAGENS AGRÍCOLAS (PA) / PASSAGENS HIDRÁULICAS (PH) e VIADUTOS (VI), o Encontro 1 fica sempre do lado da Origem, bastando rodar o esquema acima indicado de 90º no sentido anti-horário.
ENCONTRO 1
DESTINO
ORIGEM
ENCONTRO 2
TRAMO 1
TRAMO 2
TRAMO 3
PILAR 1
PILAR 2
EXEMPLO PASSAGEM SUPERIOR
44
Esquema de Orientação (cont.)
(TRAMO 2)
PILAR 2.1 PILAR 2.2
VIGA 1VIGA 2
LAJE (DO TRAMO 2)
CARLINGA 1 ( DO TRAMO 2)
CARLINGA 2 (DO TRAMO 2)
CARLINGA 3 (DO TRAMO 2)
CARLINGA n DO TRAMO 2
A identificaçãocomponfaz-se tendoseguinte
1ºencontro 1 (costas voltadas para a Origem –PI’s, PA’sdireito caso de PS’s);
2ºcomponentesobraa Direita, seguinnumeraçãonumeraçãotranDestino, seguindonumeração
OB
dos entes da obra de arte
em conta o procedimento:
- Posicionamento no
no Caso de ou PH’s – ou braço
do lado da Origem - no
- Numeração dos longitudinais da
de arte da Esquerda parado uma
sequencial e, dos componentes
sversais da Origem para o uma
sequencial.
S: As carlingas têm uma numeração sequencial por tramo.
45
Escala de Avaliação
AVALIAÇÃO DAS ANOMALIAS
1. No estado preliminar. Pode evoluir para outros defeitos mas não requer intervenção específica.
2 Defeito em evolução mas não requer intervenção.
3 O defeito requer intervenção mas sem carácter de urgência
4 O defeito não influencia o comportamento estático mas requer intervenção a curto prazo.
5 O defeito pode provocar uma redução dos coeficientes de segurança. Requer intervenção urgente
46
Matriz de Anomalias
A
B
C
D
E
FALT
A REC
OBRIM
ENTO
- F G
SELA
GEM D
EFICI
ENTE
- H
I
J K
l
M
N
O
P
Q
ACABA
MEN
TOS
GERAIS
INCO
MPLET
OS -
RS
FALT
A ACE
SSO - T
1 OBRA DE ARTE x x x x x x2 MUROS DE ALA x x x x x x x x x x x x x x3 TALUDES x x x4 ENCONTROS x x x x x x x x x x x x x x5 APARELHOS DE APOIO x x x x x x x6 APOIOS INTERMÉDIOS x x x x x x x x x x x x x7 TABULEIRO x x x x x x x x x x x x x8 CORNIJAS x x x x x x x x x x x x9 GUARDA-CORPOS x x x x
10 GUARDA DE SEGURANÇA x x x11 PASSEIOS x x x x x x x x12 REVESTIMENTO VIA x x13 DRENAGEM x x x x14 JUNTAS DILATAÇÃO x x x x x x x15 OUTROS COMPONENTES x x x
47
Exemplo de Ficha de Anomalia
48
Relação Anomalias / Avaliação
ANOMALIAS AVALIAÇÃO
A – EROSÃO / DESCALÇAMENTO 3 / 4 / 5 - Conforme a gravidade
B - FENDILHAÇÃO1 /2 - Amplitude ≤ 0,3 mm3 – 0,3mm < Amplitude < 0,5 mm4 - Amplitude ≥ 0,5mm
C – DESTAQUE DE BETÃO / ARGAMASSA
1 /2 – sem exposição de armadura3 / 4 – com exposição de armadura
D – EXPOSIÇÃO DE ARMADURA
3 – armadura exposta ≤ 0,10m2
4 – 0,10 < armadura exposta ≥0,50m2
5 – armadura exposta > 0,5m2
E – BETÃO SEGREGADO 1 / 2 / 3 - Conforme a gravidade
F – FALTA DE RECOBRIMENTO 3 / 4 / 5 - Conforme a gravidade
G – DEGRADAÇÃO INTERNA
3 – armadura exposta ≤ 0,10m2
4 – 0,10 < armadura exposta ≥0,50m2
5 – armadura exposta > 0,5m2
H – SELAGEM DEFICIENTE 3 / 4 / 5 - conforme a gravidade
I – REPARAÇÕES DETERIORADAS1 /2 – sem exposição de armadura3 / 4 – com exposição de armadura
49
Relação Anomalias / Avaliação (cont.)
J – IRREGULARIDADES / DEFORMAÇÕES
1 – não compromete o comportamento2 – deformação < 0,025m3 / 4 / 5 – deformação ≥ 0,025m
K – RETENÇÃO / ACUMULAÇÃO DE ÁGUA 3 / 4 - Conforme a gravidade
L – ESCORRÊNCIA / INFILTRAÇÕES 3 / 4 - Conforme a gravidade
M – EFLORESCÊNCIAS / ESTALACTITES1 / 2 – eflorescência sem humidade3 / 4 – eflorescência associada a humidade
N - OXIDAÇÃO / CORROSÃO ELEMENTOS METÁLICOS
3 – pontos corrosão / empolamentopintura4 – corrosão generalizada5 – redução da secção > 10%
O – FIXAÇÕES DEGRADADAS / EXPOSTAS
3 – elementos expostos4 – elementos soltos < 10%5 – elementos soltos ≥ 10%
50
Relação Anomalias / Avaliação (cont)
P - DEGRADAÇÃO DE ELEMENTOS EM NEOPRENE 3 / 4 / 5 - Conforme a gravidade
Q - ROTURA / DESTAQUE DE ELEMENTOS NÃO ESTRUTURAIS 3 / 4 / 5 - Conforme a gravidade
R – ACABAMENTOS GERAIS INCOMPLETOS
1 / 2 não compromete comportamento da oa3 – Compromete comportamento da oa
S – OCUPAÇÃO INDEVIDA / DETRITOS1 / 2 não compromete comportamento da oa3 – compromete comportamento da oa
T – FALTA ACESSO Não aplicável
51
AUTO-ESTRADA: Nº OBRA DE ARTE
CENTRO OPERACIONALP.K.:
SUBLANÇO: CONDIÇÕESATMOSFÉRICAS
INSPECTOR: DATA: / /
DENOMINAÇÃO: SENTIDO:
COMPONENTE FOTO
ANOMALIA
LOCALIZAÇÃO B / M
EXTENSÃO AVALIAÇÃO
FICHA DE INSPECÇÃO
ESTADO MANUTENÇÃO
Folha ______/______
52
Sinais de Referência no Local
Assinalar com X o início e fim das fissuras;
Assinalar numa secção a amplitude da fissura;
Delimitar zonas ocas;
Usar cores diferentes de inspecção para inspecção;
Delimitar/medir zonas com destaque de betão;
53
Levantamento fotográfico
• Preenchimento na ficha de inspecção de uma referência associada à fotografia;
• Fazer aparecer na própria fotografia não só o defeito como os dados de localização.
54
Manutenção durante a inspecção
• Limpeza de aparelhos de apoio;
• Desentupimento de gárgulas;
• Remoção de elementos auxiliares;
• Remoção de ervas ou vegetação
• Reparações pontuais.
55
Simbologia de anomalias
56
SGOA - Inspecção
57
Sistema de decisão
• Interpretação das anomalias e possível evolução;
• Avaliação global do estado de degradação de cada estrutura;
• Estimativa do custo das reparações;
• Orçamento disponível.
58
Empreitadas externas
• Reparação / substituição de juntas de dilatação;
• Reparação / substituição de aparelhos de apoio;
• Reparações de elementos em betão;
• Tratamentos anticorrosivos de estruturas metálicas;
• Monitorização e estudos específicos;
• Fornecimento e operação de equipamento específico de auxílio às inspecções;
• Empreitadas de reabilitação/reforço estrutural.
59
Empreitadas internas
• Reparações pontuais em elementos de betão;
• Reparações em juntas de dilatação;
• Reparação de danos provocados por acidente, em elementos secundários;
• Reparações/limpeza do sistema de drenagem dos encontros, etc.
60
Orçamento 2005
€ 90.000,00€ 2.360.000,00
€ 4.690.000,00
Manutenção corrente Grandes Reparações Inspecções
61
Evolução de custos de reparação de juntas de dilatação
REPARAÇÃO E SUBSTITUIÇÃO DE JUNTAS DE DILATAÇÃO CUSTOS ANUAIS
€ 933.806,85
€ 695.108,16
€ 498.200,48
€ 331.517,00
€ 0,00
€ 100.000,00
€ 200.000,00
€ 300.000,00
€ 400.000,00
€ 500.000,00
€ 600.000,00
€ 700.000,00
€ 800.000,00
€ 900.000,00
€ 1.000.000,00
2002 2003 2004 2005
Ano
Cust
o
25,56%
28,33%
33,46%
62
Conclusões
• Diminuição de custos de manutenção e reparação;
• Aumento da qualidade e durabilidade das estruturas;
• Conhecimento do estado de conservação das obras;
• Planeamento e distribuição racional das intervenções.
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