Upload
ribeirosilvajoao
View
1.798
Download
10
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
Leandro Motti Romeu Hiromi Kawabata Winston Silva Gheur
VISTORIA DE PONTES E VIADUTOS EM CONCRETO: PROCEDIMENTOS TÉCNICOS
Curitiba 2007
ii
Leandro Motti Romeu Hiromi Kawabata Winston Silva Gheur
VISTORIA DE PONTES E VIADUTOS EM CONCRETO: PROCEDIMENTOS TÉCNICOS
Trabalho apresentado como requisito parcial ao Curso de Pós-Graduação Lato Sensu, Patologia nas Obras Civis, da Universidade Tuiuti do Paraná.
Orientador: Prof. Mestre Carlos Henrique Siqueira Co-orientador: Prof. Mestre Luis César S. de Luca
Curitiba 2007
iii
TERMO DE APROVAÇÃO Leandro Motti
Romeu Hiromi Kawabata Winston Silva Gheur
VISTORIA DE PONTES E VIADUTOS EM CONCRETO: PROCEDIMENTOS TÉCNICOS
Esta monografia foi julgada e aprovada para a obtenção do título (grau) de Especialista em Patologia nas Obras Civis no Programa (Curso) de Pós Graduação Lato Sensu Patologia nas Obras Civis da Universidade Tuiuti do Paraná.
Curitiba, 25 de agosto de 2007.
_____________________________________________
Curso de Pós-Graduação Lato Sensu Patologia nas Obras Civis Universidade Tiuiti do Paraná
Orientador: Prof. Mestre Carlos Henrique Siqueira M,Sc. Consultor Técnico Co-Orientador Prof. Mestre Luis César S. de Luca M.Sc. Universidade Tuiuti do Paraná – Departamento de Engenharia Prof. César Henrique Sato Daher.
Universidade Tuiuti do Paraná – Departamento de Engenharia
iv
RESUMO
TÍTULO: VISTORIA DE PONTES E VIADUTOS EM CONCRETO:
PROCEDIMENTOS TÉCNICOS Este trabalho consiste em uma investigação de procedimentos técnicos de vistoria em pontes e viadutos de concreto, conforme a literatura nacional e internacional, comparando-se com a Norma NBR 9452/86, sugerindo-se a atualização dessa norma, uma vez que esta se apresenta desatualizada em relação a procedimentos já adotados em outros países e mesmo por outras instituições brasileiras. O objetivo do trabalho é levantar diretrizes não observadas na Norma NBR 9452/86 para a vistoria de pontes e viadutos em concreto com base na literatura e em normas nacionais e estrangeiras para a sua atualização. Busca-se detalhar os parâmetros estabelecidos pela Norma para a vistoria de pontes e viadutos em concreto, bem como se apresenta diretrizes propostas pela literatura consultada, observa-se, também, as concordâncias e divergências entre esses parâmetros. A Norma NBR 9452/86 foi estudada, observando-se os principais procedimentos. Na literatura consultada observa-se que há parâmetros não contemplados na Norma, tais como: equipamentos de inspeção, ensaios complementares, controle de tráfego, qualificação dos inspetores, planejamento e preparação para a inspeção, inspeção submersa, inspeção em concreto protendido. Quanto aos tipos de vistoria, a norma apresenta apenas três tipos básicos, enquanto na literatura recomenda-se pelo menos outros dois tipos. A metodologia utilizada neste trabalho é a de pesquisa bibliográfica, procedendo-se uma análise qualitativa dos procedimentos adotados pelos autores consultados. As convergências e divergências encontradas entre a norma NBR 9452/86 e normas nacionais e estrangeiras foram apontadas. Nas considerações finais apresenta-se uma proposta para a atualização da norma quanto aos parâmetros apontados, e se faz uma proposta para novos estudos, enfocando outros parâmetros que merecem um estudo mais aprofundado. PALAVRAS-CHAVES: pontes, viadutos, qualificação, manutenção, vistoria, planejamento,
procedimentos, equipamentos, testes.
v
SUMÁRIO
RESUMO....................................................................................................................iv 1 INTRODUÇÃO........................................................................................................6
1.1 OBJETIVO GERAL...........................................................................................7 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.............................................................................7 1.3 APRESENTAÇÃO DO TRABALHO..................................................................7
2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS................................................................9 3 DIRETRIZES PROPOSTAS PELA NBR 9452 (1986) ..........................................11
3.1 VISTORIA CADASTRAL.................................................................................11 3.1.1 Roteiro para a Vistoria Cadastral .............................................................12 3.1.2 Relatórios da Vistoria Cadastral ...............................................................15
3.2 VISTORIA ROTINEIRA E VISTORIA ESPECIAL .........................................16 3.3 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS, CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES .............................................................................................19
4 OUTRAS DIRETRIZES PARA A VISTORIA DE PONTES E VIADUTOS DE CONCRETO E LITERATURA INTERNACIONAL ...............................................21 4.1 TIPOS DE VISTORIA EM PONTES E VIADUTOS EM CONCRETO.............21 4.2 VISTORIA SUBMERSA..................................................................................32
4.2.1 Procedimentos de Inspeção Submersa....................................................37 4.3 VISTORIA DE PONTES E VIADUTOS EM CONCRETO PROTENDIDO .40
4.3.1 Procedimentos de Inspeção em Concreto Protendido .............................42 4.4 PROCEDIMENTOS DE INSPEÇÃO...............................................................47 4.5 EQUIPAMENTOS DE INSPEÇÃO..................................................................59
4.5.1 Equipamentos Especiais ..........................................................................64 4.6 QUALIFICAÇÃO DOS INSPETORES ............................................................65 4.7 CONTROLE DE TRÁFEGO..........................................................................69 4.8 ENSAIOS COMPLEMENTARES...................................................................72
5 VERIFICAÇÃO DAS CONVERGÊNCIAS E DIVERGÊNCIAS .............................90 5.1 EQUIPAMENTOS DE INSPEÇÃO..................................................................91 5.2 ENSAIOS COMPLEMENTARES....................................................................92 5.3 CONTROLE DE TRÁFEGO............................................................................93 5.4 QUALIFICAÇÃO DOS INSPETORES ............................................................94 5.5 PLANEJAMENTO E PREPARAÇÃO PARA A INSPEÇÃO ............................95 5.6 TIPOS DE INSPEÇÃO....................................................................................96 5.7 INSPEÇÃO SUBMERSA ................................................................................97 5.8 INSPEÇÃO EM CONCRETO PROTENDIDO.................................................98
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS E PROPOSTAS PARA NOVOS TRABALHOS.............................................................................................................................101 6.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS..........................................................................101 6.2 PROPOSTAS PARA NOVOS TRABALHOS ................................................104
REFERÊNCIAS.......................................................................................................106
6
1 INTRODUÇÃO
Neste trabalho investiga-se os procedimentos técnicos de vistoria em pontes
e viadutos de concreto, conforme a literatura nacional e internacional, comparando-
os com os procedimentos adotados na Norma NBR 9452 – ABNT (1986), sugerindo-
se a atualização dessa norma, tendo em vista a importância econômica e social
dessas obras de arte especiais para a sociedade brasileira.
Constata-se que a referida Norma apresenta-se desatualizada em relação
aos procedimentos adotados em outros países, visando manter a segurança e a
qualidade das obras no longo prazo, minimizando custos e garantido maior
segurança aos usuários.
A investigação de procedimentos técnicos para vistoria em obras de arte
especiais e a proposta de alteração da norma NBR 9452/86 da ABNT se deve à
constatação de que a referida norma não satisfaz as reais necessidades dos
profissionais especialistas em vistoria de pontes e viadutos de concreto,
principalmente em relação aos procedimentos já adotados em normas internacionais
mais recentes.
Conforme Raina (1996) a finalidade da vistoria é a de identificar a
necessidade de manutenção estrutural, estabelecer a reabilitação ou a substituição
da estrutura, bem como fornecer guias e metodologias para que os engenheiros
tomem decisões racionais quanto a manutenção ou reabilitação da ponte ou viaduto
e de outras estruturas rodoviárias.
Inspeções regulares têm o objetivo econômico e técnico de planejamento de
programas de manutenção e reparo, de modo a manter a função e a segurança da
7
estrutura, com o menor custo possível, registrando-se continuamente o estado das
estruturas.
1.1 OBJETIVO GERAL
Levantar diretrizes para a vistoria de Pontes e Viadutos em Concreto,
baseadas na literatura e em normas nacionais e internacionais não observadas na
NBR 9452/86, para propor sua atualização.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
I - detalhar os parâmetros da NBR-9452/86 da ABNT sobre “Vistoria de
Pontes e Viadutos de Concreto”;
II - apresentar as diretrizes propostas por literaturas nacionais e
internacionais;
III - observar as concordâncias e divergências entre os parâmetros supra
elencados.
1.3 APRESENTAÇÃO DO TRABALHO
Além do presente capítulo, o segundo capítulo refere-se à metodologia
utilizada para a realização da pesquisa, focalizando os procedimentos de análise
qualitativa dos autores pesquisados.
O terceiro capítulo refere-se às diretrizes propostas pela NBR 9452/86, em
que se apresentam procedimentos de vistoria preconizados na referida norma,
quanto ao tipo de vistoria, procedimentos de vistoria e relatórios de inspeção.
No quarto capítulo evidencia-se a pesquisa bibliográfica propriamente dita,
consultando-se diferentes autores, nacionais e estrangeiros, quanto os tipos de
vistoria, procedimentos de vistoria, vistoria submersa e em concreto protendido, bem
8
como equipamentos utilizados, procedimentos de segurança e de controle de
tráfego, além de capacitação dos inspetores.
O quinto capítulo trata das convergências e divergências, encontradas entre
a norma nacional e as diretrizes adotadas para a vistoria, no exterior e por outras
instituições nacionais.
O sexto capítulo refere-se às considerações finais e propostas para novos
estudos.
Após, são apresentadas as referências bibliográficas.
9
2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Este capítulo descreve os procedimentos realizados para o desenvolvimento
do trabalho.
O trabalho consiste em uma revisão da bibliografia encontrada sobre
vistorias de pontes e viadutos em concreto, para se estabelecer uma comparação
entre os procedimentos definidos na Norma NBR 9452/86 – ABNT e outras diretrizes
já adotadas por instituições nacionais e no exterior.
A opção pela pesquisa bibliográfica deveu-se a necessidade de se conhecer
sistemas de vistoria em pontes e viadutos a partir de experiências utilizadas em
outros países para se verificar se a norma em vigor cumpre o papel de orientar os
profissionais especializados neste tipo de vistoria.
Conforme Cervo e Bervian (2002) a pesquisa bibliográfica permite obter
informações em material já elaborado, a partir de livros, artigos científicos e outras
fontes de dados aproveitando-se a contribuição dos diversos autores sobre o
assunto, e cotejar os diferentes pontos de vista, efetuando-se análises das
convergências e contradições em atendimento aos objetivos da pesquisa.
Para os referidos autores, a pesquisa bibliográfica também serve de apoio a
outras modalidades de pesquisa, como as pesquisas de campo, os levantamentos,
os surveys e estudos de caso, possibilitando que este estudo seja utilizado para
embasar outros estudos futuros sobre vistoria.
A pesquisa bibliográfica possibilita o conhecimento direto da realidade com
economia de tempo, apesar das limitações como a dificuldade em encontrar material
elaborado que atenda aos objetivos da pesquisa, apesar da variedade de fontes
disponíveis nas bibliotecas.
10
Neste estudo buscou-se verificar as convergências e divergências entre os
procedimentos adotados na literatura estudada e os da Norma NBR-9452/86 –
ABNT , apontando-se os procedimentos que podem ser incorporados a esta, para a
atualizar.
Optou-se por uma análise qualitativa dos achados na literatura, quanto aos
parâmetros:
• Controle de tráfego;
• Ensaios não-destrutivos;
• Equipamentos de inspeção;
• Procedimentos de inspeção;
• Qualificação e deveres dos inspetores;
• Tipos de vistoria;
• Vistoria em concreto protendido;
• Vistoria submersa.
Verificou-se que, na Norma NBR 9452/86 – ABNT, alguns desses
parâmetros sequer foram mencionados, e outros foram apenas mencionados
superficialmente, necessitando um aprofundamento, visando melhor orientar os
profissionais de vistoria em seu trabalho, antes, durante e após a vistoria.
11
3 DIRETRIZES PROPOSTAS PELA NBR 9452 (1986)
Neste capítulo verificam-se os procedimentos adotados na Norma NBR 9452
– ABNT (1986) necessários para a realização de vistorias em pontes e viadutos de
concreto e para a apresentação dos resultados da vistoria. A norma tem por objetivo
principal a padronização de procedimentos de inspeção, servindo como orientação
aos profissionais quanto à correta aplicação de técnicas de vistoria visando
principalmente a qualidade do trabalho e a segurança dos usuários, bem como
assegurar a durabilidade das estruturas.
A referida norma determina três tipos de vistorias: a vistoria cadastral; a
rotineira e a especial. A primeira refere-se aos procedimentos a serem adotados
para a verificação da segurança e da durabilidade da obra, sendo esta vistoria
complementadas com os documentos e informes construtivos, compreendendo a
identificação da obra, sua descrição e características estruturais.
A vistoria rotineira é realizada com a finalidade de manter o cadastro da obra
atualizado, e deverá ser realizada a intervalos de tempos regulares, não superiores a
um ano, ou sempre que houver ocorrências excepcionais que a motive.
O terceiro tipo de vistoria, a especial, tem por finalidade interpretar e avaliar
ocorrências danosas detectadas em vistorias rotineiras, podendo ser visual e
instrumental, realizada por engenheiros especialistas.
3.1 VISTORIA CADASTRAL Os procedimentos para a vistoria cadastral consistem em efetuar registros
de vistoria cadastral, analisar documentos e informes construtivos e anotações
adicionais, bem como realizar documento fotográfico.
12
3.1.1 Roteiro para a Vistoria Cadastral
Conforme a NBR 9452 (1986) o registro cadastral consiste em seguir o
roteiro:
I. Identificação da obra quanto à classe, localização, data, dados
complementares de identificação da obra, projetistas, construtora, período da
construção e listagem de documentos.
II. Descrição da obra, em que se obtém informações tais como:
características da superestrutura, concepção estrutural – vigas isostáticas,
contínuas, seção caixão, seção T, aporticados, existência de dentes gerber, e
outras; forma da seção transversal; existência de transversinas de apoio ou
intermediárias; número de vãos; comprimentos dos vãos; comprimento total; largura
do tabuleiro e eventuais variações; passeios laterais, centrais e/ou inferiores;
barreiras, defensas e/ou guarda-corpo – existência e tipo; perfil longitudinal; curvas;
declividade transversal; esconsidade em relação ao obstáculo; tipo de armação –
aramado ou protendido; localização de acessos ao interior dos caixões; condições
de execução das peças – locais ou pré-moldado.
O relatório deverá apontar as falhas observadas, quanto aos danos
causados por acidentes; deslocamentos lineares ou angulares; deformações
excessivas; apontar defeitos construtivos, tais como falhas de montagem,
desaprumo, desalinhamento de formas, armaduras aparentes, juntas frias,
condições superficiais do concreto, falhas de concretagem, e outras. Indicar o estado
de fissuração das peças com o mapeamento, extensão e abertura de fissuras,
drenos da injeção não arrematados; falhas de acabamento dos nichos de
ancoragem das armaduras protendidas quando visíveis; e outras falhas observadas.
13
De acordo com a NBR 9452 (1986), as superestruturas devem ser
analisadas quando ao uso rodoviário: indicando número de pistas, número de faixas,
largura de pistas, largura total, tipo e espessura do pavimento, tipo de juntas, falhas
observadas quanto ao estado do pavimento (presença de desgaste superficial, de
ondulações, cavidades, etc), quanto a espessura excessiva do pavimento, estado
das juntas de dilatação, estado de sinalização horizontal e vertical, ocorrência de
descontinuidade de greide nos extremos.
No uso ferroviário deve-se verificar também o número de vias, a bitola das
vias; a existência de aparelho de mudança de vias, tipo de fixação, tipo de juntas,
existência de eletrificação, existência de sistemas eletro-eletrônicos, a espessura do
lastro, anotando-se as falhas observadas quanto a defeitos nos trilhos – ondulações
e desgastes; falha de adensamento do lastro, dormentes soltos ou danificados,
fixações danificadas, juntas entre trilhos desalinhados, espessura excessiva do
lastro, e ainda a presença de estruturas múltiplas – justapostas independentes,
superpostas, e se necessário, fazer cadastros independentes.
Conforme a Norma NBR 9452 – ABNT (1986) deve-se verificar também as
características dos sistemas de aparelhos de apoio, tais como material dos
aparelhos – concreto, aço, elastômero, chumbo e outros; características de
funcionamento – fixos ou móveis; dimensões, posicionamento em relação às vigas,
pilares e extremos, os tipos de assentamento – materiais utilizados; anotando-se as
falhas observadas quanto a inexistência de aparelho de apoio, dificuldade de
substituição, bloqueio, posicionamento inadequado, condições de limpeza –
ocorrência de agentes agressivos; rupturas, fissuras, trincas, esmagamentos,
deformações laterais excessivas, deslocamentos, distorção excessiva, peças de aço
14
oxidadas do aparelho e expostas, descolamentos, assentamento irregular com
concentração de esforços e outras.
Os profissionais precisam também verificar as características dos pilares
observando as colunas isoladas – maciças ou vazadas; os pilares parede – maciço
ou vazado, pilar pendular, colunas contraventadas, os materiais de constituição dos
pilares, dimensões – seção transversal e longitudinal.
Devem ser observadas as características quanto ao meio ambiente –
aterrado, submerso, encosta. As falhas observadas quando ao desaprumo, defeitos
construtivos – falhas de concretagem, desaprumo ou desalinhamento de formas,
armaduras aparentes, bem como as condições superficiais do concreto, - fissuras,
locação dos pilares, quebra de canto do topo do pilar, agentes agressivos nas base
do pilar, danos provocados por impactos, esmagamento, outros.
A NBR 9452 – ABNT (1986) especifica que as fundações devem ser
observadas quando aos materiais utilizados (concreto, madeira, aço e outros), tipo
(direta ou profunda); falhas observadas (defeitos construtivos, erosão, corrosão por
exposição a agentes agressivos, fissuração com mapeamento, extensão e abertura
das fissuras, condições superficiais do concreto).
Quanto aos extremos devem ser observados o tipo – encontro, balanço,
muro armado, caixão e outros; os materiais constituintes, as dimensões e fundações
– material e tipo. As falhas observadas quanto a defeitos construtivos –
descontinuidade de greide, desaprumo, desalinhamento, deslocamento, translação e
rotação, erosão, inexistência de proteção dos taludes, instabilidade destes, fuga de
aterro, condições superficiais do concreto, e estado de fissuração com o
mapeamento, extensão e abertura.
15
Quanto ao sistema de drenagens, a NBR 9452 – ABNT (1986) estabelece
que deve-se verificar o tipo, o material constituinte, a localização de pontos de
escoamento, a quantidade e as dimensões desses pontos. Anotar as falhas
observadas quanto a entupimentos, vazamentos, condutos rompidos e
empoçamentos.
3.1.2 Relatórios da Vistoria Cadastral
O relatório de vistoria cadastral deve ainda conter informações adicionais
quanto ao acesso à obra, o acesso às partes da obra, sua segurança e a segurança
da equipe de vistoria.
A análise dos documentos e de informes construtivos oferece elementos
importantes para se definir as características da obra e estabelecer cronogramas de
vistorias e de conservação da obra. Todos esses documentos e informes devem
constar da vistoria cadastral.
Os principais documentos e informes construtivos exigidos pela NBR 9452 –
ABNT (1986) referem-se a elementos do projeto, como os levantamentos
topográficos, geotécnicos, hidrológicos e outros, os desenhos de projeto, memoriais
descritivos e de cálculo, especificações de serviços e de materiais e outros.
Especifica ainda a importância de se fazer um programa de execução da
obra e planos de execução de fundações, concretagens, cimbramentos,
descimbramentos e desformas; o diário da obra, os relatórios de fiscalização e/ou de
supervisão da construção da obra, contrato de construção, com o termo de
recebimento da obra, registro de alterações ocorridas durante a fase construtiva da
obra, relatórios de ensaios de materiais utilizados na obra, registro de proteção e
inspeção, registros de controle de execução das fundações, referências
16
topográficas, deixadas na estrutura, para controle de deformações a longo prazo,
registros de eventuais reforços, reparos, recuperações e quaisquer outras
modificações de projeto e de utilização.
Devem ser feitas anotações adicionais para complementação da vistoria
cadastral, enfocando esquemas de vigamento principais, contraventamentos,
aparelhos de apoio, mapas de fissuras e de outras anomalias, e outros.
A NBR 9452 – ABNT (1986) determina, ainda, que devem fazer parte da
vistoria cadastral fotos da obra que permitam a visualização da situação e aspectos
gerais e estruturais, como uma vista geral do tabuleiro e de detalhes julgados
necessários.
Além da vistoria cadastral, recomenda a NBR 9452 – ABNT (1986) que se
façam vistorias rotineiras, que devem ser periódicas, ou quando se verificar
visualmente a evolução de falhas observadas em vistorias anteriores, ou quando
surgem novas ocorrências, reparos, reforços, recuperações e qualquer modificação
do projeto, efetuados no período.
3.2 VISTORIA ROTINEIRA E VISTORIA ESPECIAL
A vistoria rotineira pode ser realizada sem o concurso de instrumentos de
precisão ou de equipamentos especiais. O relatório de vistoria rotineira deve ser
ordenado, e em conformidade com o roteiro estabelecido para as vistorias
cadastrais, juntando-se documentos e material fotográfico.
Na NBR 9452 – ABNT (1986) preconiza-se que se deve realizar vistorias
especiais, por engenheiros especialistas, quando houver necessidade constatada
em vistorias rotineiras. Obras de grande vulto e excepcionais por sua complexidade
ou antecedentes, como reforços, reparos, recalques, danos à estrutura, precisam ser
17
periodicamente inspecionadas, em prazo não superior a cinco anos, ou na
freqüência recomendada por entidade responsável, em substituição parcial às
vistorias rotineiras. As vistorias especiais, conforme a NBR 9452/86 – ABNT devem
seguir o roteiro fixado no fluxograma (fig.1).
18
FIGURA 1 – FLUXOGRAMA DE VISTORIA ESPECIAL, CONFORME NBR 9452/86.
Fonte: NBR9452/86 – ABNT
19
3.3 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS, CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Conforme a NBR 9452 – ABNT (1986) os resultados, conclusões e
recomendações da vistoria devem ser apresentados em relatórios específicos para
cada obra, contendo índice, introdução, relatórios preliminares, fichas cadastrais e
rotineiras, registro das observações de campo, relatórios técnicos complementares,
parecer final, recomendações e a bibliografia.
O índice conterá a relação dos componentes do relatório, indicando as
páginas onde estes itens se iniciam.
Na introdução os profissionais farão uma caracterização da obra, indicando
os motivos que ensejaram a vistoria, bem como informações administrativas de
interesse, como o número do contrato, datas da ordem de serviços e outros.
Os relatórios preliminares e os registros de vistorias cadastrais e rotineiras
contêm todos os dados obtidos durante a realização dos serviços, e os registros de
vistorias cadastral e rotineiras, fornecidos pelas entidades e outras informações do
cadastro que se revelem importantes. Para a obra em fase de vistoria cadastral
deve-se seguir o roteiro básico de vistoria cadastral.
Conforme a NBR 9452 – ABNT (1986), no item registro das observações de
campo, deve-se anotar as informações que possibilitem conhecer o estado de
conservação da obra e seu comprimento estrutural. O registro de observações de
campo também seguirá o roteiro básico de vistoria.
Os relatórios técnicos complementares solicitados pelo engenheiro
especialista devem ser apresentados, juntamente com as justificativas que
determinaram tais serviços. Nos relatórios complementares devem constar
elementos como: análises estruturais, estudos hidrológicos ou geotécnicos, ensaios
20
tecnológicos, instrumentações específicas para observações da estrutura, provas de
carga estáticas ou dinâmicas, e outros estudos que se revelarem necessários.
O relatório conterá ainda um parecer final, com base na análise dos
resultados dos itens inspecionados, relatando-se os problemas detectados na obra,
correlacionados às suas causas e conseqüências.
Os especialistas deverão fazer recomendações com base no estudo
realizado e nos conhecimentos técnicos consagrados e especificados nas normas ou
ainda desenvolvidos para o caso em estudo. O relatório conterá ainda a bibliografia
utilizada para fundamentar os estudos do caso.
21
4 OUTRAS DIRETRIZES PARA A VISTORIA DE PONTES E VIADUTOS DE CONCRETO E LITERATURA INTERNACIONAL
Neste capítulo faz-se uma revisão bibliográfica sobre outras diretrizes de
vistoria de pontes e viadutos em concreto, embasando-se, principalmente na
literatura internacional, enfocando os tipos de vistoria, a vistoria submersa, a vistoria
em concreto protendido, os equipamentos de inspeção, os ensaios não-destrutivos,
as qualificações e os deveres do inspetor, bem como os procedimentos anteriores à
inspeção.
4.1 TIPOS DE VISTORIA EM PONTES E VIADUTOS EM CONCRETO
Raina (1996) considera que há três tipos de inspeção: a rotineira, a
detalhada e a especial.
A vistoria rotineira, segundo Raina (1996) é uma vistoria geral, realizada
rapidamente e freqüentemente por engenheiros de manutenção de estradas, dotado
de conhecimento prático razoável de estruturas. Em alguns casos haverá
necessidade de pessoal com conhecimento especializado em detalhes de projetos
ou em problemas especiais de construção de pontes ou viadutos. A finalidade da
vistoria rotineira é a de relatar as deficiências óbvias, que possam causar problemas
ou acidentes futuros, com objetivo de realizar reparos ou manutenção. As inspeções
rotineiras devem ter uma freqüência mensal.
A vistoria detalhada, conforme Raina (1995) divide-se em duas categorias:
uma geral e outra principal, de acordo com a freqüência e a intensidade respectiva
de inspeção. A vistoria geral deve ser realizada a intervalos anuais, cobrindo todos
os elementos da estrutura previamente definidos no planejamento da inspeção. Esse
22
tipo de vistoria é visual, podendo ser utilizado equipamentos padrões. O relatório da
vistoria informa as condições da ponte ou viaduto em suas diferentes partes.
A vistoria principal, de acordo com Raina (1996) deve ser mais intensa que a
geral e requer exames mais detalhados dos diferentes elementos da estrutura da
obra, podendo requerer equipamentos especiais, como plataformas de acesso. Esse
tipo de vistoria dependerá da importância da estrutura e deve ter uma freqüência
entre 2 a 3 anos, ou realizada quando se observar condições ambientais mais
agressivas.
A vistoria especial, conforme Raina (1996) deve ser realizada em ocasiões
especiais, quando ocorrem problemas graves como terremotos, passagem de
carregamentos extremos, inundações ou outro fenômeno ambiental imprevisto, ou
ocorrência de acidentes graves no local. Esse tipo de vistoria deve ser
complementado com testes, análises estruturais. Os profissionais da equipe devem
ser especialistas, inclusive contando com engenheiro projetista estrutural de pontes
e viadutos, experiente.
As inspeções especiais, de acordo com Raina (1995), devem ser realizadas
em períodos freqüentes e que permitam uma avaliação mais crítica da estrutura,
como itens de fundações, trabalhos de proteção, níveis de inundação. A vistoria
pode ser realizada antes, durante e depois do evento (como inundações, terremotos,
acidentes graves, temperaturas extremas, etc), verificando-se apoios e juntas e
outros elementos importantes da estrutura.
A freqüência de inspeções rotineiras deve ser determinada pela importância
da estrutura, condições ambientais e custos, verificando-se material, condição e
situação da estrutura, seguindo a lista de elementos a serem inspecionados.
23
Radomski (2002) observa que a vistoria de pontes e viadutos é necessária
como parte do programa de manutenção e de avaliação das condições técnicas
dessas estruturas. O autor recomenda que a vistoria de pontes deve ser
determinada com relação a instruções relevantes, guias e padrões ou regulamentos
oficiais.
Conforme Radomski (2002) a administração de estradas e ferrovias, em
diversos países, estabelece os procedimentos referentes à vistoria de pontes e de
viadutos, que podem ser diferentes, dependendo das condições ambientais e das
técnicas empregadas. As regras básicas, contudo, são as mesmas para qualquer
país. De modo geral, as instruções sobre vistoria de pontes e viadutos seguem um
roteiro como:
• vistoria de curso – é realizada por equipe de manutenção de estrada
durante as inspeções de rotina, com uma freqüência que pode ser diária;
• vistoria básica – realizada geralmente com freqüência anual, e por
inspetores locais de pontes e viadutos;
• vistoria detalhada – realizada pelo menos a cada cinco anos, em pontes e
viadutos selecionados por inspetores regionais de pontes e viadutos;
• vistoria especial – realizada por especialistas, altamente qualificados, e de
acordo com as necessidades técnicas, geralmente como conseqüência de
resultados questionáveis em inspeções básicas ou detalhadas. Nesse tipo
de vistoria necessita-se determinar o nível de segurança da estrutura,
quando ocorrem situações extraordinárias ou acidentais, tais como, após
uma inundação ou terremoto, ou outro acidente.
As três primeiras categorias de vistoria são normais, mas a vistoria especial
deve ser realizada sob circunstâncias particulares.
24
Conforme Radomski (2002) a vistoria de curso pode indicar a necessidade
de manutenção usual, como pequenos reparos no pavimento ou em juntas de
expansão. Esse tipo de vistoria é limitado a um controle superficial da ponte ou
viaduto, sem interferir em elementos da superestrutura, como colunas. Mas deve-se
ficar atento a condições como erosão nos limites e apoios, proteções de inclinações,
etc.
A vistoria de curso é geralmente realizada de forma visual, e seus resultados
podem levar à proposta de um plano de manutenção. A equipe de vistoria pode
utilizar ferramentas de detecção e de simples controle, especificados em instruções
ou em regulamentos. No caso de pontes ou viadutos pode ser necessária a
utilização de plataformas de inspeção, “cherry pickers” ou “bucket snoopers”, para
controlar a parte inferior da superestrutura.
Radomski (2002) considera que os resultados de uma vistoria detalhada
podem sugerir necessidade de reparos ou de trabalhos de modernização que devem
ser planejados de forma a estabelecer a limitação de tráfego. Nesse tipo de vistoria
utilizam-se ferramentas de detecção e de controle avançados, especificados em
regulamentos relevantes, tais como plataformas de inspeção, “cherry pickers” ou
“bucket snoopers” são utilizados para o controle da parte inferior da estrutura.
Neste tipo de inspeção, conforme Radomski (2002), verificam-se elementos
como a condição de colunas e limites da ponte ou viaduto, bem como suas
fundações. As investigações de campo podem ser complementadas por testes
laboratoriais, realizadas com amostras de material retiradas da estrutura.
Radomski (2002) observa que as inspeções de curso, básica e detalhada
podem apresentar resultados tais que indiquem a necessidade de inspeções
25
especiais, cuja metodologia e escopo deve ser formulada por regulamentos oficiais,
que determinam uma série de testes em campo para a vistoria de pontes e viadutos.
As inspeções especiais, conforme Radomski (2002) tanto podem ser de
engenharia ou de pesquisa. A equipe de inspeção, geralmente é formada por
especialistas, e equipada com ferramentas de medidas, de detecção e monitoração.
Em alguns casos, este tipo de vistoria é realizado para se determinar a margem de
segurança da estrutura e para se controlar ou adequar o modelo de concepção
teórico da ponte ou viaduto ao seu real comportamento com relação à ação do peso
do tráfego, e se determinar as características dos materiais atuais com relação ao
tipo e nível de deterioração.
Conforme o FIB (2002) as inspeções dividem-se em duas grandes
categorias: as inspeções “ad hoc”, e as inspeções integradas em Sistemas de
Gerência e Manutenção (SGM).
As inspeções “ad hoc”, segundo o FIB (2002) são realizadas irregularmente,
ligadas a ocorrência de um evento não diretamente relacionadas a condição e
performance da estrutura, como compra, venda, troca de usuário, troca de função
inspeção de instalações e utilidades, realizada em casas e prédios e eventualmente
em estruturas externas expostas a ambiente mais agressivo.
As Inspeções de Sistemas de Gerência e Manutenção (SGM) subdividem-se
em inspeções superficiais; inspeções de rotina e investigações detalhadas,
realizadas em obras de grande complexidade e normalmente descritas
detalhadamente em manuais.
As inspeções superficiais, conforme o FIB (2002) são visuais, e têm por
finalidade identificar defeitos sérios e repentinos relacionados tanto à função como à
segurança da estrutura, não sendo realizadas por engenheiros estruturais;
26
As inspeções de rotina – ou gerais/principais – são sistemáticas, regulares,
realizadas por profissionais competentes (engenheiros estruturais), com finalidade
de avaliar visualmente a condição de todos os elementos da estrutura, a taxa de
deterioração, a necessidade de reparo ou de investigações mais detalhadas.
As inspeções de rotina, conforme o FIB (2002) podem ser complementadas
por testes básicos, que têm por finalidade avaliar estruturas localizadas em
ambientes agressivos, ou estruturas sujeitas a mecanismos específicos de
deterioração. Os testes podem incluir medidas de profundidade da cobertura de
concreto, do local de reforço, da intensidade de carbono e conteúdo, distribuição de
cloretos e presença de fissuras e os respectivos mapeamentos.
As investigações detalhadas, conforme o FIB (2002), consistem em
investigações especiais, da condição da estrutura em mau estado, causado por
deterioração, ou se a estrutura por qualquer motivo deva ser reconstruída ou
reabilitada, no caso de ocorrência de incidentes como enchentes, explosões, danos
por acidentes. O objetivo de investigações detalhadas é definir a causa do dano, o
mecanismo da deterioração, bem como a extensão do dano, estimando-se a taxa
futura do desenvolvimento do dano.
Hartle et al. (2002) e Siqueira (2006) consideram que há cinco tipos básicos
de inspeção:
a) inicial ou cadastral;
b) rotineira ou periódica;
c) estrago;
d) em profundidade;
e) especial.
27
A vistoria inicial ou cadastral é a primeira da obra, e deve fazer parte do
arquivo da obra, sendo repetida sempre que ocorrer alguma mudança na
configuração da estrutura (como ventos fortes, aumento no comprimento, inclinações
adicionais) ou uma mudança decorrente de dano à ponte ou viaduto.
A vistoria inicial, conforme Hartle et al. (2002) deve ser documentada,
acompanhada por avaliações da capacidade de carregamento e outros documentos.
Este tipo de vistoria fornece uma avaliação do relatório estrutural e os arquivos
necessários para as inspeções rotineiras, estabelecendo a condição estrutural base
e a identificação de problemas construtivos existentes.
A vistoria rotineira ou periódica, conforme Hartle et al. (2002) e Siqueira
(2006) é regulamente agendada, e consiste de observações ou medidas necessárias
para determinar a condição física e funcional da obra, e para identificar quaisquer
mudanças nas condições iniciais ou anteriores, e garantir que a estrutura satisfaz as
condições de tráfego atuais.
Hartle et al. (2002) consideram que a vistoria de estrago geralmente não é
programada, e tem a finalidade de avaliar os danos estruturais decorrentes de
fatores ambientais ou de ações humanas. A vistoria deverá determinar a
necessidade de restrição de carregamento emergencial, ou o fechamento do tráfego
na obra para evitar riscos à segurança do usuário. A vistoria tem como escopo a
determinação da necessidade de se efetuar reparos ou a manutenção. Uma vistoria
rotineira, realizada em profundidade, pode eliminar a necessidade desse tipo de
inspeção.
A vistoria em profundidade é mais detalhada, verificando-se os diferentes
componentes da obra, acima ou abaixo do nível da água, visando identificar
28
quaisquer defeitos que não foram identificados na vistoria rotineira, visto que este
tipo de vistoria utiliza procedimentos mais rápidos e visuais.
A vistoria em profundidade, segundo Hartle et al. (2002) é realizada quando
se mostra evidente a necessidade de se verificar quaisquer defeitos, e realizar
ensaios não destrutivos em campo. A vistoria pode incluir avaliação do
carregamento, determinando-se a capacidade residual de um ou mais componentes,
dependendo da profundidade do dano, deterioração ou estrago. A vistoria em
profundidade deve incluir os elementos críticos da estrutura. Em estruturas mais
complexas ou grandes, a vistoria deverá ser agendada para seguimentos
predefinidos, ou para grupos de elementos designados.
A vistoria especial, conforme Hartle et al. (2002) e Siqueira (2006) é vistoria
agendada previamente, tendo por escopo monitorar uma deficiência conhecida ou
suspeita, tais como acomodação da fundação, fadiga de materiais, ou danos. A
vistoria seguirá guias e procedimentos efetuando medidas e observações, e testes
para se interpretar os resultados obtidos em campo.
O Instituto de Pesquisas Rodoviárias (IPR, 2004) em seu Manual de
Inspeção Rodoviária adota cinco tipos de inspeção: a cadastral, a rotineira e a
Especial, a Extraordinária e a Intermediária.
A inspeção cadastral é a primeira inspeção da obra efetuada imediatamente
após a conclusão e antes de incorporá-la ao sistema viário. Este tipo de inspeção
deve se realizar sempre que ocorrer alguma alteração sensível na configuração da
obra, como alargamentos, acréscimos de comprimento, reforços, mudança no
sistema estrutural, etc. A inspeção, segundo o IPR (2004) deve ser amplamente
documentada, incluindo os projetos completos e todos informes construtivos
29
disponíveis, além dos relatórios de inspeções anteriores, se houverem, incluindo um
amplo documentário fotográfico, e o preenchimento da ficha cadastral.
O IPR (2004) considera que a inspeção rotineira deve ser programada em
intervalos adequados, de um a dois anos, devendo instruir a coleta de dados,
observações e medições visando identificar qualquer alteração no estado da obra,
em relação à inspeção cadastral ou inspeções rotineiras anteriores.
Este tipo de inspeção é visual, observando-se a situação do estrado, do
terreno, do nível de água ou de plataformas e tabuleiros. Se necessário deve-se
utilizar equipamentos especiais, para se inspecionar determinados trechos de
interesse. Da mesma forma que a inspeção cadastral deve se basear em farta
documentação, e documentário fotográfico, preenchendo-se a ficha de inspeção
rotineira.
A inspeção Especial para o IPR (2004) deve realizar-se em períodos
máximos de cinco anos, em pontes e viadutos considerados excepcionais, pelo porte
ou pelo sistema estrutural, ou ainda pelo comportamento problemático, ou ainda se
em inspeção rotineira julgar-se necessária. Este tipo de inspeção também se baseia
em relatórios e documentos fotográficos, minuciosos e amplos, a critério dos
inspetores, mas obedecendo à estrutura básica de inspeções rotineiras, com
preenchimento de fichas padronizadas.
A inspeção extraordinária conforme o IPR (2004) é uma inspeção não
programada, efetuada tão logo ocorram danos estruturais, provocados pelo homem
ou pelo meio ambiente. A equipe deve ser especializada, e competente para avaliar
a gravidade dos danos e limitar a carga de tráfego, ou mesmo interromper o tráfego,
e, ainda solicitar a inspeção especial.
30
A inspeção intermediária, de acordo com o IPR (2004) é recomendada
quando verificada uma anormalidade ou uma suspeita, como um pequeno recalque
de fundação, ou erosão incipiente, ou ainda trechos parcialmente descalçados, ou
para verificar determinado elemento estrutural.
O DNIT (2004) estabeleceu a norma DNIT 010/2004-PRO que estabelece
parâmetros para inspeção em pontes e viadutos em concreto armado e protendido.
Nessa norma especifica-se a necessidade de inspeção cadastral, realizada ao
término da obra, analisando-se toda a documentação da obra, tais como projetos,
informes construtivos, relatórios de fiscalização e de supervisão e que tem como
objetivo servir de referência às inspeções posteriores. Este tipo de inspeção é
minucioso e realizado por equipe competente. A inspeção cadastral deverá ser
realizada toda vez que ocorrer alguma mudança na configuração estrutural da ponte
ou viaduto, como o alargamento, os reforços para mudança de classe, bloqueios de
articulações, etc.
A inspeção rotineira, conforme o DNIT (2004) ocorre de forma periódica,
normalmente a cada dois anos, para se verificar visualmente a evolução de falhas
detectadas em inspeções anteriores, e anotar novos defeitos e ocorrências, como os
reparos, reforços, recuperações e outras modificações no projeto, realizadas no
período. Neste tipo de inspeção busca-se verificar os defeitos visualizados no
exterior das estruturas, e avaliar alinhamento, prumo e deformações vistas
visualmente.
A inspeção especial é mais pormenorizada, tendo também um caráter de
inspeção visual, devendo se realizar em períodos máximos de cinco anos. As partes
de difícil acesso serão examinadas com o uso de equipamentos tais como lunetas,
andaimes, veículos especiais dotados de lança e gôndolas. As observações podem
31
ser complementadas por medições convencionais, como medidas de flechas e
deformações efetuadas com instrumental de precisão.
Recomenda-se que as inspeções especiais sejam realizadas quando a
inspeção cadastral ou rotineira revelar defeitos graves ou críticos na estrutura da
obra, ou ainda quando a obra tiver grande vulto ou complexidade, em intervalos
regulares de no máximo cinco anos ou em substituição às inspeções rotineiras. A
inspeção também pode ser recomendada caso ocorra passagem de cargas
excepcionais, antes, durante ou depois.
A inspeção intermediária, para o DNIT (2004) é recomendada para monitorar
deficiências suspeitadas ou detectadas, como pequeno recalque de fundação,
erosão incipiente, ou encontro de descalçamento, ou para se verificar o estado de
determinado elemento estrutural.
A inspeção extraordinária, conforme o DNIT (2004) é uma inspeção não
programada, e solicitada para avaliar um dano estrutural excepcional, causado pelo
homem ou pela natureza. Será realizada quando ocorrer um grave acidente na obra
ou quando ocorrer um fenômeno natural que altere algum elemento estrutural da
obra.
Lencioni (2005) considera que há cinco tipos de inspeção: cadastral,
rotineira, extraordinária, especial e intermediária, segundo as definições da Norma
DNIT 010/2004-PRO. Entretanto, conforme a autora, inexiste nas normas e manuais
brasileiros para inspeção de pontes e viadutos em concreto armado, estudos sobre a
influência dos aspectos ambientais ao redor das estruturas e o aconselhamento do
registro de características do meio circundante, ou este aspecto é apresentado de
forma insuficiente, ou inconsistente.
32
Conforme a autora, a consideração dos fatores ambientais para o
surgimento e/ou desenvolvimento de manifestações patológicas permite conhecer
como o meio ambiente ao redor da estrutura influi em sua durabilidade, ou pode
requerer intervenções antes do período previsto em projeto, ou ainda, tornam
inadequados certos processos de recuperação das estruturas, devido a
incompatibilidade entre o meio e o material empregado.
Dessa forma, Lencioni (2005) propôs que as inspeções rotineiras sigam uma
planilha que contemple a avaliação do meio ao redor da estrutura, avaliando-se as
causas de degradação de obras em concreto armado, investigando, por exemplo,
elementos como: iluminação e pintura dos locais onde trafegam os veículos,
sistemas de tubulação afixadas na estrutura, inexistência de considerações quanto à
influência de fatores ambientais sobre as condições do meio circundante à estrutura,
nas planilhas de inspeção.
4.2 VISTORIA SUBMERSA
Raina (1996) considera que além das inspeções acima é importante efetuar-
se a vistoria submersa, sempre que for necessário. Este tipo de vistoria é altamente
especializado, requerendo o emprego de equipe experiente no reconhecimento de
corrosão na armadura de pilar de concreto. Os pilares de concreto protendido e
reforçados não estão imunes á falhas abaixo do nível de água. Os pilares de
madeira são vulneráveis.
Conforme Raina (1996) tais investigações são importantes, principalmente
em obras sujeitas à ação da água do mar, cujas propriedades são mais deletérias do
que a água pura.
33
Raina (1996) considera que a vistoria submersa deve verificar a situação de
elementos como:
• pilares: verificando-se as indicações de deterioração ou de estrago abaixo
do nível da água, quanto a presença de fissuras em pilares de concreto –
principalmente quando utilizado o concreto protendido, observando-se o
desplacamento devido a ataque de cloretos;
• golfinhos (estrutura de proteção) – estes elementos devem ser
examinados na parte submersa quanto a presença de deterioração e
estragos provocados por embarcações ou objetos grandes flutuantes que
possam provocar danos por impactos;
• condições de colunas e dos limites – essa parte da infra-estrutura deve ser
examinada quanto à deterioração no concreto, observando-se sinais de
movimentação nas colunas e nos limites;
• erosão da superfície do concreto – deve-se verificar a condição do fundo
do rio, em torno de colunas e limites, quanto ao desenvolvimento de
buracos de erosão na superfície do concreto e exposição dos pilares,
complementada por uma verificação na estrutura que fica na superfície.
Raina (1996) considera que o profissional que realizará a vistoria submersa
deve ter conhecimentos de mergulho, e preparo físico e psicológico, visto que a
segurança do mergulhador dependerá do seu conhecimento dos fatores e condições
de segurança no trabalho, requerendo-se habilidade para reconhecer situações
inseguras.
Raina (1996) observa que mesmo que haja uma supervisão de especialistas
em mergulho, as operações devem ser orientadas pelo inspetor de pontes, que
deverá ajudar o mergulhador a reconhecer os elementos que deverá inspecionar, e
34
compreender qual é a tarefa de vistoria que deverá realizar. Além disso, o inspetor
deverá fornecer-lhe dados de arquivos, como relatórios de inspeções anteriores e
outros elementos que poderão ser úteis na realização da tarefa.
O profissional de vistoria deverá preparar o local de inspeção, limpando a
área de pilares e outras a serem inspecionadas eliminando-se algas e outros
crescimentos marinhos, antecipadamente.
Raina (1996) observa ainda que é preciso garantir uma equipe treinada no
barco, que deverá manter o compressor de ar e capacetes devidamente testados.
Conforme Hartle et al. (2002) e Siqueira (2006) as inspeções submersas de
partes da infra-estrutura não se limitam às observações durante o período de nível
de água baixo e busca-se verificar sinais de solapamento. As áreas da estrutura a
serem monitoradas mais de perto devem ser aquelas que foram especificadas em
inspeções anteriores ou aquelas que apresentam áreas críticas de carregamento.
As inspeções submersas, dependendo das condições, podem ser de cinco
tipos:
• Inspeção cadastral; • Rotineira; • Excepcional; • Especial; e, • Intermediária. (IPR, 2004, p. 212)
Geralmente, os tipos mais realizados de inspeção são: rotineiras e especiais.
A inspeção cadastral é realizada quando do término da obra, ou quando houver
substanciais modificações geométricas ou estruturais na obra, como alargamentos,
alongamentos, introdução de novos apoios, etc. É uma inspeção bem documentada,
analisando os cálculos analíticos de capacidade de carga da ponte e da
probabilidade de ocorrência de erosões.
35
A inspeção rotineira é geralmente programada, e repetida a intervalos
regulares, de nível médio, com finalidade de coleta de dados e medições suficientes
para determinar as condições físicas e funcionais da ponte, conforme o IPR (2004).
O intervalo de tempo recomendado por esse instituto é de no mínimo a cada
cinco anos; percebendo-se a presença de infra-estruturas com elementos
parcialmente deteriorados, ou condições de instabilidade em canais, faz que os
intervalos de inspeções sejam mais curtos.
O escopo mínimo de inspeção é o de Nível I, analisando-se toda a estrutura
submersa. Dependendo das condições do leito do rio, o escopo da inspeção é de
Nível II, com análise de pelo menos 10% dos elementos submersos, selecionados
previamente na Inspeção de Nível I. Eventualmente pode-se programar uma
inspeção de Nível III, se houver necessidade de coleta de dados adicionais com
avaliação estrutural.
O IPR (2004) observa que a inspeção excepcional ocorre de forma não
programada, quando se verificar possíveis danos provocados por alterações
ambientais ou acidentes causados pelo homem. A equipe deve ser competente para
avaliar as condições e adotar medidas de emergência como a limitação ou interdição
do tráfego, e indicar providências mínimas para a liberação do tráfego ou da obra.
Algumas ocorrências podem justificar esse tipo de inspeção, como:
• Enchentes - elementos de pontes localizados em rios com forte
correnteza devem ser inspecionados após as enchentes para verificação de possíveis erosões;
• Choques de Embarcações – em rios navegáveis, imediatamente após o conhecimento do choque de alguma embarcação em elementos estruturais;
• Acúmulo de Matérias Flutuantes – apoios intermediários e encontros podem ser afetados por acúmulo de materiais, tanto pelo acréscimo da força da correnteza, como por eventuais erosões provocadas por movimentação desordenada da correnteza;
• Deterioração e/ou Movimentação dos Apoios – algumas anomalias em elementos submersos somente são percebidas quando há reflexos nos
36
trechos emersos; estas manifestações podem ser recalques ou movimentos laterais. (IPR, 2004, p. 213).
Conforme o IPR (2004) a inspeção especial submersa é mais minuciosa, e
acompanhada por testes não-destrutivos, sendo indicada na ocorrência de fatos, tais
como:
a) Relatórios inconclusivos de uma inspeção rotineira anterior; b) Pontes particularmente importantes, cuja perda ou interdição seria
desastrosa; c) Pontes com sistemas estruturais incomuns, que necessitam de
monitoramento. d) Pontes que já apresentaram deficiências anteriormente; e) Pontes que serão reabilitadas, alargadas ou submetidas a maiores
cargas; f) Condições ambientais particularmente adversas. (IPR, 2004, p. 214).
A inspeção Intermediária submersa é solicitada pelo responsável regional
da ponte, segundo o IPR (2004), com finalidade de acompanhamento de anomalias
existentes ou suspeitadas, como recalques ou defeitos causados por erosão.
O IPR (2004) instrui que as inspeções submersas, em decorrência da
necessidade de pessoal e equipamento especializado, sejam realizadas com uma
freqüência de, no máximo, cinco anos de intervalo. Devido ao custo elevado da
inspeção, e das suas dificuldades, é preciso que se selecione adequadamente as
obras submetidas a este tipo de inspeção.
Este tipo de inspeção requer estudos minuciosos e profissionalismo da
equipe no levantamento das reais condições da infra-estrutura e de fundações de
pontes.
O IPR (2004) recomenda alguns critérios para a seleção das obras,
principalmente apoios de ponte, infra-estrutura e fundações permanentemente
submersos, fazendo-se uma inspeção global, que envolve procedimentos:
estruturais, hidráulicos, geológicos e geotécnicos.
37
O intervalo máximo, de cinco anos, é sugerido para a realização de
inspeções para obras em bom estado de conservação e situadas em ambientes não
muito agressivos. Entretanto alguns fatores podem interferir no intervalo de tempo de
inspeções, como a idade da obra, o tipo de material empregado, o estado do
sistema estrutural global e da infra-estrutura, bem como a construção de obras
próximas, como represas, diques e marinas que alterem o regime do rio, a
possibilidade de erosão no leito do rio, a agressividade do ambiente, como a água
marinha ou a poluição da água, e os eventuais danos causados por embarcações ou
outros equipamentos flutuantes.
Conforme o IPR (2004) as obras que apresentam um ou mais dos fatores de
risco citados acima podem requerer um inventário especial, contendo informações
tais como:
• tipo e locação da ponte; • tipo e freqüência recomendados para as inspeções; • locação dos elementos a serem inspecionados; • procedimentos de inspeções; • datas e informações de inspeções anteriores; • providências recomendadas e medidas adotadas após a última inspeção; • equipamentos especiais necessários; • dados geométricos e geotécnicos das fundações e da infra-estrutura.
(IPR, 2004, p. 210).
4.2.1 Procedimentos de Inspeção Submersa
O IPR (2004) utiliza três métodos básicos para inspeções submersas:
• inspeções em águas rasas;
• inspeções com equipamentos de mergulho;
• inspeções com escafandro.
38
No primeiro método a equipe de inspeção não necessita de equipamentos
especiais, podendo ser efetuada pela mesma equipe que faz as inspeções normais,
utilizando equipamentos como botas de borracha, bastão comprido e resistente, com
referências métricas, e se necessário, um pequeno bote. A inspeção avalia a infra-
estrutura da ponte e o leito do rio.
As inspeções com equipamento de mergulho requerem mergulhadores
experientes, que utilizam reservatórios de ar presos às costas, conforme o IPR
(2004).
Nas inspeções com escafandro, dependentes de suprimento externo de ar,
há necessidade de uma equipe terrestre de apoio. É realizada em ambiente de
condições adversas, como águas poluídas, com grande velocidade de correnteza de
até 4 m/s, ou em longa duração. As equipes de mergulho ficam limitadas a uma
profundidade de 30 m, mas em geral as inspeções não ultrapassam os 10 m.
Para a seleção do método de inspeção submersa, deve-se avaliar a
profundidade a ser alcançada e fatores tais como altura do nível de água,
visibilidade proporcionada pela água, velocidade de correnteza, condições do leito
do rio, materiais flutuantes e configuração da infra-estrutura, bem como a presença
de lama, ou de leito mole ou com rochas escorregadias, conforme o IPR (2004).
O IPR (2004) utiliza padrões de intensidade de inspeção submersa
originários de classificação da Marinha dos Estados Unidos e da indústria de
plataformas de petróleo, em três diferentes níveis.
No nível I realiza-se inspeção visual e táctil. No nível II, a inspeção é
detalhada, requerendo limpeza parcial e no nível III é altamente detalhada e com
testes não-destrutivos.
39
Conforme o IPR (2004) a inspeção submersa de nível I abrange estudo
detalhado de descontinuidades significativas e de deterioração pronunciada em
infra-estrutura e no leito do rio e proximidades. Neste tipo de inspeção, tudo deve
estar ao alcance do braço, e com uma superficial e reduzida limpeza. Os dados
colhidos são de natureza visual e tátil, fornecendo uma visão geral da infra-estrutura,
e confirmação de desenho “As-built”', podem indicar necessidade de uma nova
inspeção de nível superior.
A inspeção submersa de nível II é mais detalhada e parcial, buscando por
amostragem, detectar e identificar anomalias que possam estar encobertas,
requerendo uma limpeza mais cuidadosa das superfícies investigadas. A limpeza
fica restrita aos objetivos da inspeção, principalmente nos elementos mais próximos
ao nível mínimo das águas, próximas ao fundo e as que ficam à meia altura.
O IPR (2004) recomenda que neste tipo de inspeção, deve-se realizar uma
limpeza das estruturas, na altura de 25 cm:
1. estacas retangulares – limpar pelo menos três lados; 2. estacas octogonais – limpar pelo menos seis lados; 3. estacas circulares – limpar pelo menos ¾ do perímetro; 4. estacas H – limpar as faces externas dos flanges e um dos lados da
alma; 5. a limpeza de grandes superfícies, como paredes, pilares e encontros,
deve abranger três níveis de áreas de 30/30 cm, em cada face do elemento;
6. em áreas descontínuas deve-se examinar e medir a gravidade das anomalias e documentá-las. (IPR,2004, p. 212).
Conforme IPR (2004) a inspeção submersa de Nível III é mais minuciosa,
escolhendo-se uma estrutura ou um elemento estrutural em estado crítico, com
vistas a uma extensa recuperação ou substituição, e nesse caso, a limpeza é mais
extensa, as medições são mais detalhadas, podendo escolher-se testes não-
destrutivos e técnicas parcialmente destrutivas, como o uso do ultra-som ou a
extração de testemunhos.
40
Conforme Hartle et al. (2002)e Siqueira (2006) as inspeções submersas de
partes da infra-estrutura limitam-se à observação durante o período de nível de água
baixo ou a verificar sinais de solapamento. As áreas da estrutura a serem
monitoradas mais de perto, sob a água, são as que forem especificadas em
inspeções anteriores e ou as áreas críticas de carregamento.
4.3 VISTORIA DE PONTES E VIADUTOS EM CONCRETO PROTENDIDO
Para Tonias (1995) na inspeção em concreto protendido devem ser
observadas condições básicas quanto a fissuração, áreas molhadas,
desplacamentos, deflexão ou deformação excessiva de elementos, a presença de
eflorescências, o abaixamento ou levantamento da estrutura.
Conforme Tonias (1995) uma das maiores preocupações é quanto a
condição dos cabos de protensão, que apresentam algumas dificuldades para a
inspeção adequada do aço de protensão, localizado em vigas, com utilização de
métodos visuais apenas. A suspeita de existência de corrosão nos cabos, demanda
por métodos de avaliação tais como: perfurar o elemento de concreto e inspecionar
visualmente o aço.
Para determinar os locais de perfuração da viga, deve-se considerar sinais
de deterioração, tais como: marcas de ferrugem, pontos molhados, ou usando testes
que indicam a presença de grande quantidade de cloretos, de acordo com Tonias
(1995).
Para Tonias (1995) devem-se evitar riscos de danos à viga que possam
acelerar o processo de deterioração, tomando-se cuidado no processo de
41
perfuração, utilizando-se um martelo para remover parte do concreto e expor os
cabos de protensão.
Podem-se ainda utilizar outros métodos, como técnicas ultrassônicas,
elétricas e radiográficas, para se indicar as possíveis delaminações no concreto e
corrosões no aço de protensão. A inspeção em estruturas de concreto protendido
devem ser focadas em áreas mais sensíveis da ponte ou viaduto, principalmente as
áreas em zonas de ancoragens e finais de vigas, além de áreas mais suscetíveis a
vazamentos de juntas e de fissuração, devido à alta concentração de tensões.
As vigas de aço protendidas também são suscetíveis ao impacto de veículos
e quando localizadas em passagens de pouco espaçamento vertical podem sofrer
desplacamentos no concreto ou exposição de cabos de protensão ou mesmo os
danos em cabos de protensão, devendo ser periodicamente vistoriadas.
Raina (1996) considera que em pontes e viadutos em concreto protendido
não se deve esperar a presença de fissuras, sob condições normais. Entretanto, a
ocorrência de fissuras em tabuleiros de concreto protendido pode indicar redução
na tensão de protensão ou excesso de tensão.
A vistoria em obras em concreto protendido tende a verificar a existência de
fissuras próximas de ancoragens, ou fissuras decorrentes de assentamento,
corrosão, agregados reativos e carregamento, similares as esperadas em tabuleiros
de concreto armado. A presença de fissuras em concreto protendido decorre de
fatores que podem provocar efeitos muito perigosos. A inspeção em obras em
concreto protendido tende a observar os indicadores de defeitos que causem
possíveis perdas de protensão, como danos e corrosão em ancoragem, e indicações
de corrosão nos cabos de protensão e aumento de deflexão.
42
Raina (1996) considera que a inspeção busca a presença de danos no
concreto protendido a partir da inspeção detalhada em campo, e o monitoramento
de fissuras, utilizando-se análises estruturais, verificações de níveis de tensão na
estrutura danificada, comparadas ao projeto original.
O IPR (2004) considera que a inspeção de estrutura em concreto protendido
deve buscar as causas da degradação das estruturas, tais como:
• projeto inadequado, na concepção ou no dimensionamento, no detalhamento e
especificações; • construção sem controle de qualidade, podendo gerar escoramento e fôrmas
defeituosas, má colocação de armaduras, cobrimentos insuficientes, concreto com qualidades inferiores às especificações, ausência de plano de concretagem, etc;
• manutenção inexistente ou inadequada; • utilização inadequada da estrutura, submetendo-a a sobrecargas imprevistas; • causas de origem química, como reações internas do concreto, presença de
cloretos, presença de água, presença de anidrido carbônico, presença de ácidos e sais;
• causas de origem física, como a ação do calor, do vento ou da água; • causas de origem mecânica, como choques de veículos e embarcações,
acidentes de origem diversa e recalque de fundações; • causas de origem biológica, como o crescimento de vegetais nas juntas, ou de
raízes sob fundações diretas e superficiais, ação de insetos como cupins e formigas. (IPR, 2004, p. 55).
4.3.1 Procedimentos de Inspeção em Concreto Protendido
Raina (1995) considera ser necessário que a inspeção em concreto
protendido deve verificar a existência de fissuras longitudinais nas bordas das
superfícies, - em pontes e viadutos antigos de concreto protendido, pode haver
grampos insuficientes e pode haver falhas no retirar as formas; verificação de
fissuras e desplacamentos em áreas próximas aos apoios, bem como verificação da
parte inferior de vigas ou de tabuleiros protendidos, durante a passagem dos
veículos.
Raina (1996) sugere que a inspeção de campo deverá incluir em suas
verificações:
43
• danos nos cabos de protensão protendidos – localizando-se o dano, o número de cabos danificados e uma comparação com os projetos de 'As-Built' originais;
• danos no concreto – localizar-se o dano, o comprimento, a severidade da fissura e desplacamentos, e determinar fraturas internas;
• danos em componentes estruturais adjacentes (como diafragmas e parapeitos), em caso de concreto reforçado;
� dano pequeno: consiste em danos em algumas partes do concreto e que podem ser de pequeno grau de deterioração, como desplacamentos em superfícies, sem expor os cabos de protensão, ou fissuras aceitáveis no concreto. Os danos pequenos geralmente não requerem análises estruturais;
� danos moderados: consistem em desplacamentos excessivos com exposição dos cabos de protensão e de fissuras aceitáveis a médias. Neste caso são requeridas análises estruturais e verificação do nível de tensão nos cabos de protensão.
� danos severos: podem incluir estragos no concreto e em cabos de protensão, tais como: perda substancial de bordos de seções, perdas de cabos de protensão e/ou cabos de protensão severamente deformados; fissuras estendendo-se aos tramos; perdas significativas de tramos, incluindo-se quebras nos reforços; desalinhamentos horizontais e verticais excessivos nas vigas; fissuras excessivas. (RAINA, 1996, p. 101)
Raina (1996) observa que na área danificada haverá perda de parte da força
de protensão, devido à seções reduzidas, perdas em cabos de protensão ou falta de
protensão.
De acordo com Raina (1996) nos casos de danos pequenos, podem-se fazer
reparos com injeção de epóxi e preenchimento com concreto. No caso de haver
tensão excessiva, é preciso tomar medidas adequadas para restringir as cargas
variáveis na estrutura ou ainda utilizar suportes temporários até finalizar os reparos,
caso os cabos restantes não possam atingir os níveis de tensão suficiente.
Raina (1996) define como danos críticos os defeitos com grande perda de
cabos e de força de protensão que não podem ser restauradas sem um custo
razoável; as deformações laterais na viga protendida ou o excesso de
desalinhamento vertical; e o desenvolvimento de fissuras largas, que podem indicar
que os cabos de protensão não resistem e que uma deformação permanente já
ocorreu.
44
Conforme Raina (1996) a vistoria em concreto protendido deve ser completa,
estendendo-se a todas as formas possíveis de deterioração que ocorrem no
concreto armado, tais como a verificação de existência de fissuras longitudinais em
todas as bordas das superfícies, onde ocorrem a presença de grampos insuficientes
ou que não se tenha tomado cuidado suficiente na retirada das formas; verificação
de existência de fissuras e de desplacamento em áreas próximas aos apoios.
Verificação dos tabuleiros protendidos, principalmente na parte inferior das vigas,
durante a passagem de tráfego, verificando-se se alguma viga age independente
das outras.
Os elementos de concreto protendido devem ser examinados quanto a
deflexão excessiva, fissuras e desplacamentos, verificando-se as áreas críticas,
como as zonas de ancoragens, junções de diafragmas, partes inferiores próximas ao
centro de um vão e os suportes próximos.
Conforme o IPR (2004) a presença de fissuras parciais ou completas no
concreto do elemento, por si só não indica perda de resistência ou de durabilidade,
entretanto, conforme a NB 1/78, a fissuração pode tornar-se nociva quando a
abertura de fissuras na superfície do concreto armado e não protendido, ultrapassa
valores tais como:
• 0,1 mm para peças não protegidas em meio agressivo;
• 0,2 mm para peças não protegidas em meio não agressivo;
• 0,03 mm para peças protegidas.
Os regulamentos internacionais, conforme o IPR (2004) são mais tolerantes,
e mesmo em estruturas protendidas, a fissura pode ter uma abertura de até 0,2 mm.
As fissuras em estruturas de concreto protendido, conforme o IPR (2004)
devem ser mapeadas, no comprimento, na largura, na locação e na orientação.
45
Deve-se ainda observar a presença de ferrugem, eflorescências e a movimentação
das fissuras não estabilizadas ou vivas, enquanto as estabilizadas ou mortas, devem
ser anotadas.
As fissuras de torção causadas por tensões provocadas pela carga
permanente e pela carga móvel podem ser encontradas nas proximidades dos
centros de vãos, ou nas faces inferiores, prolongando-se pelas faces laterais. Nos
apoios, podem ser encontradas nas faces superiores, prolongando-se pelas faces
laterais.
As fissuras de força cortante podem ocorrer na alma das vigas, nas
proximidades dos apoios, e são mais perigosas que fissuras de flexão, podendo
prenunciar uma ruptura frágil.
A vistoria deve identificar também outros tipos de fissuras, como as de topo
de pilares isolados ou de pilares-parede. Na vistoria pode-se identificar também a
perda de aderência entre o aço tensionado e o concreto, a relaxação do aço de
protensão, a retração do concreto, a fluência do concreto, e a corrosão do aço de
protensão, quando em tensão.
Durante a inspeção de estruturas em aço deve-se observar se há elementos
estruturais fletidos ou avariados, determinando-se o tipo e a origem da avaria, as
medidas de intensidade e de afastamento da posição normal, pesquisando-se
eventuais fissuras, trincas ou lacerações nas proximidades da região afetada.
Conforme o IPR (2004) a presença de corrosão deve ser avaliada quanto à
severidade, podendo ocorrer destacamento de lâminas do elemento estrutural,
devendo ser avaliada visual e fisicamente.
Deve-se observar se ocorrem fissuras ou trincas de fadiga em pontos da
estrutura onde há descontinuidade ou restrição ou de elementos imperfeitamente
46
conectados, atraindo ou transferindo tensões adicionais. Bem como elementos
avariados, independentemente da gravidade da avaria, que estão desalinhados,
fletidos ou torcidos. Se há corrosão, que possa reduzir a capacidade do elemento
estrutural, tornando-o menos resistentes a cargas estáticas e a cargas repetitivas,
bem como outros detalhes, como soldas e excessiva vibração.
Nos procedimentos de inspeção de extremidades visuais de trinca, devem-
se observar todos os detalhes e realizar exame dos defeitos na pintura e oxidações
e caso haja dificuldade em se avaliar visualmente, deve-se providenciar o
jateamento de areia ou ensaios com líquido penetrante ou ultra-som ou ainda,
técnicas destrutivas e não-destrutivas.
Conforme o FIB (2002) as avaliações de deterioração no concreto
protendido são feitas em inspeções de rotina e investigações detalhadas,
categorizando-se as áreas degradadas da estrutura e o grau e taxa de corrosão, e
das forças de protensão residuais.
A avaliação pode requerer testes especiais e investigações detalhadas da
capacidade real de carga, estimando-se a segurança e a predição do tempo restante
de vida da obra.
O FIB (2002) considera que a inspeção em estruturas de concreto
protendido são requeridas quando há confiança de que a estrutura está ameaçada
devido a deterioração do concreto ou do reforço, ou quando cargas adicionais
devam ser suportadas pela estrutura, ou ainda, para a coleta de dados necessários
para o projeto de reparos ou de melhoramento.
A inspeção de rotina pode ser visual visando determinar as causas e níveis
de deterioração estabelecendo-se com segurança a durabilidade da estrutura.
47
O FIB (2002) estabelece que três tipos de testes podem ser realizados
quando se constatar corrosão:
• Os testes para determinar as propriedades do concreto e do aço
relacionados a aspectos mecânicos e de durabilidade; • Os testes para determinar a corrosão atual do reforço ou da protensão
e sua taxa de corrosão; • Os testes para avaliar a resposta global da estrutura. (FIB, 2002, p. 3).
4.4 PROCEDIMENTOS DE INSPEÇÃO
Tonias (1995) considera que no processo de vistoria de pontes e viadutos
em concreto, deve-se rever todas as informações disponíveis com o propósito de se
desenvolver projetos de reparos. Toda vistoria deve iniciar-se com um bom
planejamento, revisando-se os projetos e relatórios de vistoria anteriores, e os
projetos de estrutura existentes para se identificar as áreas que apresentam maior
probabilidade de deterioração.
Os inspetores, no mínimo dois, devem ser engenheiros licenciados e com
conhecimentos técnicos sobre pontes e viadutos, conforme Tonias (1995). A vistoria
deve ser previamente agendada, determinando-se equipes e equipamentos
necessários. Os profissionais devem familiarizar-se com os tempos permitidos para
o fechamento de pistas ao tráfego, para realização de seus trabalhos. A agenda de
vistoria deve ser flexível de modo a prever possíveis atrasos, causado por condições
ambientais, quebras de equipamentos ou falta de pessoal.
Antes de realizar uma inspeção, segundo Tonias (1995) deve-se realizar
reunião com toda equipe, de modo a coordenar os trabalhos, e passar instruções
relevantes, de modo que ao iniciar os trabalhos, todos saibam o que deve ser feito e
como fazê-lo com segurança.
48
Tonias (1995) considera que se deve também informar às autoridades visto
que muitas vezes se torna necessário o fechamento de pistas ao tráfego,
principalmente em locais com muito movimento. Alguns locais requerem também um
licenciamento prévio, visto a interferência no tráfego.
Durante o processo de vistoria é preciso anotar-se toda irregularidade
constatada, escrevendo-as de forma clara e precisa, visto que o engenheiro de
vistoria é responsável pela segurança dos usuários. Entretanto, as anotações devem
ser sigilosas, confiadas apenas ao cliente.
O planejamento da inspeção, conforme Tonias (1995) deve prever a
seqüência das atividades, recomendando-se examinar toda a estrutura de modo a
identificar os possíveis problemas e formar uma idéia de suas causas e
conseqüências. Em alguns locais haverá necessidade de uso de equipamentos
especiais para o acesso a determinadas áreas da estrutura analisada.
Brinckerhoff (1993) considera que há algumas etapas a serem
desenvolvidas antes e durante a inspeção. Antes da inspeção é preciso fazer um
adequado planejamento da seqüência das atividades, verificando-se todos os
documentos existentes, como relatórios de inspeções anteriores, projetos,
documentação fotográfica, para se verificar a extensão dos trabalhos e definir os
equipamentos de acesso para as áreas específicas. O planejamento da inspeção
poupa trabalhos e tempo.
A preparação da inspeção, conforme Brinckerhoff (1993) possibilita aos
inspetores ganhar tempo durante a realização da inspeção, visto que a revisão dos
projetos da estrutura permite identificar as áreas a se preocupar durante a inspeção
e ajuda a desenvolver os projetos de reparos para a mesma.
49
Brinckerhoff (1993) recomenda que a equipe formule uma agenda das
atividades que deve ser flexível, para se determinar os equipamentos e equipes
necessárias à realização da inspeção e para a familiarização com os tempos
permitidos para o fechamento de pistas ou de trabalhos na estrada. A agenda
flexível permite que se adeqúe a possíveis atrasos causados pelas condições do
tempo, por quebra de equipamentos ou falta de pessoal. A agenda de trabalhos
deve ser informada aos superiores e aos clientes, para que, se houver alguma
mudança, estes saibam onde encontrar a equipe.
Uma coordenação das atividades pode ser definida em reunião com os
demais membros da equipe, que ao chegar ao local da inspeção terão amplos
conhecimentos sobre as tarefas a realizar, e como as realizar em segurança.
Antes de realizar a inspeção, Brincherhoff (1993) recomenda que se informe
às autoridades competentes, caso haja necessidade de fechamento de pistas ao
tráfego. Em alguns locais pode ser necessária uma licença. Quando a inspeção
interferir na navegação, pode ser necessário informar a guarda costeira para que se
possa avisar aos navegantes para desviar o tráfego no local.
Durante a inspeção é importante que um dos inspetores faça anotações, que
precisam ser completas, claras e precisas, fazendo o correto registro dos achados.
A precisão é indispensável, pois ao investigar a condição dos componentes da
estrutura é importante verificar as possíveis causas da deterioração, para se
determinar a correta terapia a ser aplicada.
Conforme Hartle et al. (2002) e Siqueira (2006) a vistoria de pontes e
viadutos em concreto reveste-se de importante e crescente papel na preservação
das infra-estruturas da obra. As pontes e viadutos envelhecem e se deterioram, e é
50
preciso fazer um julgamento crítico das condições da obra, prevendo-se um sistema
de manutenção.
Hartle et al. (2002) consideram que a equipe de vistoria de pontes e viadutos
em concreto devem:
• planejar a inspeção;
• preparar-se para a inspeção;
• realizar a inspeção;
• preparar o relatório;
• identificar itens a serem recuperados e mantidos. (HARTLE et al. 2002, p. 3).
Para Hartle et al. (2002) o planejamento da vistoria consiste em um esforço
eficiente, ordenado e sistemático, determinando-se as tarefas básicas a serem
desenvolvidas. As atividades de vistoria incluem a determinação do tipo de vistoria e
a seleção da equipe de inspeção, bem como a avaliação de atividades a serem
desenvolvidas, como os ensaios não-destrutivos e a vistoria submersa. O
planejamento determinará o desenvolvimento da seqüência de inspeção, e o
estabelecimento da agenda.
Na segunda fase, os inspetores devem preparar-se para a vistoria,
organizando as ferramentas e equipamentos adequados, revendo arquivos
estruturais da obra e localizar os projetos da estrutura. O sucesso da vistoria
dependerá do esforço gasto na fase de preparação, em que os profissionais devem
rever:
• os arquivos da obra, obtendo as informações existentes sobre ela;
• projetos de "As-Built";
• relatórios de inspeções anteriores;
• dados de manutenção e reparos anteriores;
• projetos de reabilitação/retrofit;
• dados goetécnicos;
• dados hidrológicos;
• projetos da estrada;
51
• projetos de sua utilização;
• projetos dos sentidos das vias. (HARTLE et al., 2002, p. 4).
Hartle et al. (2002) consideram que os projetos 'As-Built' da ponte ou viaduto
contém informações sobre o tipo de obra que foi executada, o número de extensões,
o uso das extensões simples ou contínuas, e materiais utilizados na construção.
Os relatórios de inspeções anteriores, segundo Hartle et al. (2002), fornecem
informações detalhadas e valiosas sobre o histórico da obra, documentando sua
condição em anos anteriores. Estas informações serão utilizadas para determinar
quais elementos ou componentes da obra precisam de atenção especial e possibilita
que os inspetores possam comparar os achados atuais com os achados anteriores e
observar os níveis de deterioração para se determinar os reparos ou manutenções
requeridos.
Hartle et al. (2002) e Siqueira (2006) consideram que os dados das
manutenções e reparos anteriores fornecem indicações importantes aos inspetores
sobre o tipo e extensão e datas dos reparos, e quais reparos devem ser refeitos. Os
projetos de reabilitação/retrofit são projetos que mostram as modificações e
substituições realizadas na estrutura.
Hartle et al. (2002) informam que os dados geotécnicos fornecem indicações
da situação do solo abaixo da estrutura.
Os dados hidrológicos também devem ser analisados, fornecendo
informações sobre a forma e localização do canal, a presença de elementos de
proteção, freqüência de inundações, nível da água em diferentes intervalos de
inundações, sendo importante para se avaliar a correnteza e fluxo de inundações
esperadas, bem como a velocidade da água.
52
Hartle et al. (2002) consideram que os inspetores podem obter informações
valiosas no projeto da estrada, que complementam os projetos de pontes ou
viadutos.
A análise de dados adicionais tais como os projetos de utilização da obra,
pode ser determinante para se definir os tipos e números de ligações utilizáveis; os
projetos dos sentidos das vias são importantes para se determinar os limites de
sentido das vias, fator relevante na determinação das necessidades de acesso dos
inspetores.
Os inspetores, segundo Hartle et al. (2002) e Siqueira (2006) devem ainda
avaliar os componentes principais e acessórios da obra, estabelecendo-se uma
orientação da estrutura, e o sistema de identificação dos diferentes componentes e
acessórios da ponte ou viaduto. Os desenhos e relatórios de inspeções anteriores
indicam o sistema de identificação utilizado que poderá ser o mesmo para as atuais
e futuras inspeções. Se não houver dados anteriores disponíveis, o inspetor terá de
estabelecer um sistema de identificação, utilizando marcadores de milhas ou
estacionários, e a direção a ser usada para identificar o início e o fim da ponte ou
viaduto.
Hartle et al. (2002) consideram ser importante desenvolver-se uma
seqüência de vistoria, iniciando-se pelo tabuleiro e superestrutura e depois
inspecionando-se a infra-estrutura. Alguns fatores devem ser considerados no
planejamento da seqüência de vistoria, tais como: o tipo de ponte ou viaduto, e as
condições dos elementos da ponte ou viaduto, bem como as condições gerais, os
requisitos da agência da inspeção, o tamanho e a complexidade da obra, as
condições de tráfego e ainda os procedimentos especiais requeridos.
53
Os referidos autores apontam uma seqüência de vistoria para uma ponte ou
viaduto de complexidade e comprimentos médios:
1. Componentes da Estrada:
• estradas de aproximação;
• elementos de segurança do tráfego;
• alinhamento geral;
• alinhamento de aproximação;
• deflexões;
• acomodação. 2. Elementos do Tabuleiro:
• superfície do tabuleiro da ponte ou viaduto;
• juntas de expansão;
• calçadas e trilhos;
• drenagem;
• sinalização;
• iluminação elétrica;
• barreiras, portões e outros elementos de controle de tráfego. 3. Elementos da Superestrutura:
• apoios
• elementos principais de suporte;
• elementos secundários;
• utilitários;
• ancoragens. 4. Elementos da infra-estrutura
• limites;
• arcos;
• proteção de inclinação;
• colunas;
• pilares;
• cortinas. 5. Elementos do canal e de passagem da água:
• alinhamento e perfil do canal;
• correnteza do canal;
• embarcação do canal;
• proteção de embarcação do canal;
• proteções;
• golfinhos;
• aberturas hidráulicas;
• escalas de profundidade da água;
• luzes de navegação e ajudas. (Hartle et al., 2002, p. 8).
Conforme Hartle et al. (2002) e Siqueira (2006) é importante organizar os
desenhos, formulários e impressos previamente à realização da vistoria. Os
profissionais precisam obter cópias de desenhos e de relatórios de inspeções
54
anteriores, para o conhecimento de defeitos anteriormente detectados, com o
objetivo de preservar os documentos originais que poderiam ser danificados no
manuseio durante a vistoria de campo. Se não houver desenhos anteriores, pode-se
fazer desenhos genéricos das partes da obra, antes de realizar a vistoria, tais como:
seções do tabuleiro, sistemas de pisos, limites, colunas, paredes de retenção e
outras.
Jordy e Mendes (2005) consideram que as anomalias em pontes e viadutos
em concreto podem ser detectadas em vistorias, regidas pela NBR 9452/1986, de
modo geral, em simples inspeção com reconhecimento visual.
O Boletim 17 da FIB – International Federation for Structural Concrete (2002)
sugere que a avaliação de uma estrutura em concreto deve compreender atividades
tais como:
• Planejamento de atividades de avaliação, compreendendo a coleta de
informações sobre a história da estrutura, primeira visita, programação das atividades, proposta, contratação;
• Inspeção de rotina (convencional, inicial, regular), consistindo da inspeção visual, testes básicos, registros e avaliação simples da condição e planejar uma investigação detalhada, se necessário;
• Investigações detalhadas: examinar e realizar testes especiais dos materiais e fenômenos de deterioração para avaliação da segurança, durabilidade e predição do progresso da corrosão;
• Testes especiais e investigações: teste de resposta da estrutura, medindo ações verdadeiras na estrutura;
• Avaliação da deterioração baseada em inspeções de rotina e investigações detalhadas:
� Para concreto: categorização das áreas degradadas da estrutura; � Para reforço e protensão: grau e taxa de corrosão, forças de
protensão residuais; • Avaliação estrutural baseada em testes especiais e investigações:
� capacidade real de carga; � estimação de segurança; � predição do tempo restante de vida; � ranking de adequação. (FIB, 2002, p. 19).
55
Segundo o FIB (2002) as estruturas em concreto reforçadas e protendidas
devem ser avaliadas quanto à ameaça de deterioração do concreto e do reforço e
quanto às cargas adicionais que devam ser sustentadas pela estrutura.
O FIB (2002) recomenda que a metodologia de inspeção deve seguir uma
seqüência de atividades tais como:
• Preparação; • Inspeção; • Investigação; • Recalculo; • Estratégias para ações de correção; • Relatório. (FIB, 2002, p. 20)
A fase de preparação e planejamento da inspeção inclui:
• obter toda a informação existente sobre a estrutura, relevante à avaliação;
• no caso das informações das inspeções de rotina não serem suficientemente detalhadas para se realizar a primeira visita à estrutura, obter um entendimento preliminar da estrutura, a condição do local e a deterioração visual;
• o planejamento da avaliação, de acordo com o consentimento e objetivos do cliente. Neste estágio, é necessário estabelecer uma visão geral de regiões de deterioração ou condições do ambiente/estrutura e preparar um programa teste com testes representativos de modo a reduzir a quantidade de trabalho. (FIB, 2002, p. 21).
O FIB (2002) considera que uma inspeção visual fornece um bom
entendimento da estrutura e de suas condições e deteriorações. A inspeção rotineira
poderá utilizar mecanismos para determinação de deteriorações. Na inspeção de
rotina deve-se fazer uma inspeção visual para selecionar informações. E ainda um
programa de testes básicos, suplementares, para as estruturas nas quais tipos
específicos de deterioração podem ocorrer, tais como medidas de profundidade da
cobertura do concreto e de local de reforço, intensidade de carbonatação e conteúdo
e distribuição de cloretos, busca por fissuras e o seu mapeamento.
As investigações têm por objetivo entender as causas e determinar os níveis
de deterioração, bem como estabelecer o programa de restauro.
56
O FIB (2002) afirma que três tipos de testes podem ser realizados quando
constatada corrosão: os testes para determinar propriedades do concreto e do aço
relacionados a aspectos mecânicos e de durabilidade; os testes para determinar a
corrosão atual do reforço ou da protensão e sua taxa de corrosão e, os testes para
avaliar a resposta global da estrutura.
A partir das informações obtidas na inspeção de rotina e nos testes, pode-
se investigar e identificar o principal mecanismo de deterioração, e com um bom
planejamento das investigações, pode-se determinar um programa de restauro, ou
mesmo de substituição de elementos deteriorados.
A fase de recalculo, conforme o FIB (2002) pode incluir: avaliações das
condições de serviço atual, avaliação da capacidade de carga restante, avaliações
do progresso da deterioração e uma previsão do tempo restante de vida de serviço.
A partir dessas avaliações, segundo o FIB (2002) a equipe elaborará as
estratégias de ações corretivas, considerando o que se precisa fazer e o respectivo
custo, adotando a solução mais econômica e viável, de acordo com a disponibilidade
financeira.
Finalmente, os inspetores elaborarão um relatório da inspeção,
apresentando o registro das principais deteriorações, e avaliação de suas causas,
nível da condição dos elementos da estrutura ou da estrutura como um todo, ações
corretivas recomendadas, programa de manutenção de rotina, acompanhado por
documentação fotográfica detalhada dos principais danos da estrutura (FIB, 2002).
Os resultados das investigações devem ser reportados de modo objetivo,
apresentando mapeamento das deteriorações, descrição dos testes realizados e
respectivos resultados, e as principais conclusões e interpretações de resultados
fazendo-se uma previsão da vida de serviço restante da obra. O relatório deve ser
57
acessível aos usuários não especialistas, recomendando propostas de reparo ou de
reabilitação da obra, incluindo análises econômicas e estimativas de custos.
No Boletim 22, a FIB (2003) estabelece que a coleta de informação é
necessária a partir de descrição da estrutura, informação histórica da mesma,
incluindo os relatórios de inspeções anteriores, a determinação dos equipamentos
de acesso necessários, tais como torre para acesso ou andaimes, bloqueios de pista
temporário, remoção de obstáculos que possam impedir a boa visualização.
Nas informações históricas, o inspetor encontrará subsídios para determinar
que tipo de modificações a construção sofreu nos últimos tempos, e determinar o
tempo restante de vida da obra. As inspeções devem ser coordenadas por um
especialista que adotará as medidas apropriadas para o controle do tráfego.
As inspeções de partes inferiores de pontes e viadutos que não podem ser
alcançadas por escadas convencionais, podem requerer o uso de veículos
plataformas.
Durante a inspeção, o FIB (2003) recomenda uma atenção especial a fatores
tais como:
• Verificação da informação recolhida durante a fase de planejamento e
avaliação da inspeção; • Camadas velhas, impregnações ou proteções; • Aparência superficial original do concreto; • Diferença na coloração da superfície do concreto; • Presença de fissuras, aparência e padrão destas; • Deterioração superficial da superfície do concreto; • Deterioração do concreto em si; • Presença de barras expostas; • Deformações na estrutura; • Presença de umidade ou água, ou de vazamentos; • Sujidades (algas, musgos).
Todas as descobertas devem ser descritas detalhadamente, sendo a base
para a adoção de medidas corretivas.
58
O DNIT (2004) considera que as inspeções devem ser previamente
planejadas e programadas adequadamente, estabelecendo-se o motivo da
inspeção, o tipo de inspeção, o dimensionamento da equipe, a seleção de
equipamentos e ferramentas, e a verificação de projetos e relatórios das inspeções
anteriores, bem como as condições de tráfego mais favoráveis para a realização da
inspeção.
Os procedimentos de inspeção, conforme o DNIT (2004) devem ser
conduzidos de forma sistemática e organizada, visando garantir que todos os
elementos estruturais sejam inspecionados e que se preencha adequadamente as
fichas de inspeção.
Durante a inspeção deve-se formar um documento fotográfico e com
imagens digitalizadas, abrangente e completo, registrando-se as vistas superior,
inferior, laterais e detalhes de apoios, articulações, juntas, e outros elementos
estruturais, focalizando-se os defeitos eventualmente descobertos em qualquer dos
elementos para se avaliar suas causas.
A limpeza adequada de partes determinadas da ponte ou viaduto pode ser
necessária para se verificar defeitos encobertos, como fissuras e corrosões, bem
como verificar vibrações ou deformações excessivas durante o tráfego de cargas
pesadas.
Os resultados das inspeções devem ser devidamente anotados nas fichas
específicas, conforme modelos do DNIT (2004), seguindo-se as instruções e
atribuindo-se notas de avaliação aos elementos da ponte. As fichas devem ser
preenchidas na obra, durante a inspeção, anexando-se ao relatório, juntamente com
o documentário fotográfico ou de imagens digitalizadas, devidamente identificado e
classificado.
59
O relatório de inspeção, conforme o DNIT (2004) deve conter descrições
detalhadas dos motivos que a determinaram, bem como das providências dela
decorrentes.
4.5 EQUIPAMENTOS DE INSPEÇÃO
Hartle et al. (2002) e Siqueira (2006) consideram que há fatores que
influenciam na escolha dos equipamentos necessários para uma inspeção, tais
como a localização e o tipo de ponte ou viaduto. Se a ponte situar-se acima da água,
podem ser necessários equipamentos como jaquetas salva-vida e barcos.
O tipo de inspeção também é fundamental na definição dos equipamentos
necessários, e há ferramentas padrão para inspeção, tais como:
• ferramentas de limpeza; • ferramentas de inspeção; • ferramentas de apoio visual; • ferramentas de medida; • ferramentas para documentação; • ferramentas para acesso; • e miscelâneas. (Hartle et al., 2002, p. 60)
Os referidos autores especificam os seguintes equipamentos:
• Ferramentas de limpeza:
▪ vassouras – para remover pinturas ou corrosão dos elementos de aço;
▪ escovas – para remover sujeitas e destroços; ▪ escarificadores (2" ou 50 mm.) para remoção de corrosão da
superfície de elementos; ▪ chaves de fenda – para limpezas gerais e exames; ▪ pás – para remover sujeitas e destroços em áreas de apoios.
• Ferramentas de inspeção: ▪ faca portátil – para serviços gerais; ▪ picador de gelo – para examinar superfícies de elementos de
madeira; ▪ martelo – para analisar concreto; ▪ cinto com bolsa – para carregar ferramentas pequenas; ▪ corrente de arrasto – para determinar áreas de delaminações no
concreto.
60
• Ferramentas de apoio visual: ▪ binóculos – para inspecionar e avaliar elementos à distância; ▪ lanterna – para iluminar áreas escuras; ▪ lentes de aumento – para avaliar fissuras; ▪ espelhos de inspeção – para áreas inacessíveis; ▪ líquido penetrante – para identificar fissuras e seus comprimentos.
• Ferramentas de medida: ▪ trena (6 pés) - para medir defeitos e elementos de dimensões de
juntas; ▪ trenas de 25 e 100 pés – para medir dimensões de componentes; ▪ fissurômetro ótico – para precisar larguras de fissuras; ▪ medidor de pintura – para medir espessura de pinturas; ▪ termômetro – para a medir a temperatura do ar e de
superestruturas; ▪ nível de carpinteiro – para medir a inclinação de tabuleiros; ▪ medidor ultra-sônico de espessura – para medidas precisas de
espessuras de aço; ▪ medidor eletrônico de distancia – para medir precisamente vãos e
aberturas, com problemas de acesso. • Ferramentas de documentação:
▪ formulários de inspeção, pranchetas e lápis – para relatar informações;
▪ livros de campo – para guardar informações adicionais em estruturas complexas;
▪ câmara de 35 mm – para documentar visualmente a condição e localização da ponte ou viaduto;
▪ câmara polaroid – para registrar instantaneamente pontos com deteriorações sérias, que precisem ser revistos por pessoas especializadas;
▪ câmera digital - para fornecer imagens digitais de defeitos e que podem ser baixadas ou enviadas por e-mail para se ter uma avaliação instantânea;
▪ pinceis ou marcadores - para identificar elementos e defeitos. • Ferramentas para acesso:
▪ escadas – para se ter acesso à infra-estrutura e a outros elementos da superestrutura;
▪ barcos para trabalhos próximos da água; ▪ cordas – para ajudar em escaladas; ▪ botas para utilizar em águas rasas.
• Miscelâneas: ▪ Grampos em forma de C para fornecer ajuda complementar quando
estiver tirando medidas difíceis; ▪ Óleo penetrante para a remoção de pinos presos, quando
necessário; ▪ Matador de vespas – para eliminar ninhos de vespas que possam
atrapalhar a inspeção; ▪ Kit de primeiros socorros – para pequenos cortes, picadas de cobra
ou de abelha, etc; ▪ Máscaras de proteção a pós ou respiradores – para proteção de
inalação de poeiras; ▪ Roupas de proteção – para proteger a roupa e a pele quando se
fizer inspeção em ambientes agressivos; ▪ Colete salva-vidas – para segurança na água; ▪ Celular – para ligações de emergência; ▪ Papel higiênico – para outras emergências. (HARTLE et al., 2002, p.
61-63).
61
Radomski (2002) considera que a equipe de inspeção deve utilizar as
ferramentas de detecção e de simples controle, especificadas nas instruções ou
regulamentos de vistoria.
A equipe de inspeção é normalmente equipada com ferramentas de medidas
e de detecção, e ferramentas para o monitoramento da obra. Em alguns casos
especiais pode haver necessidade de ferramentas avançadas para a melhor
avaliação de pontes e viadutos, onde os problemas são mais difíceis de serem
verificados.
O Boletim 22 -FIB, sugere que os equipamentos de inspeção devem ser:
• Equipamentos de limpeza, incluindo escova, chave de fenda, vassoura,
pincel, etc. • Equipamentos de inspeção, incluindo faca, picareta, cinto, furadeira, e
increment borer para elementos de madeiras furadas, martelo, etc. • Equipamentos visuais, incluindo binóculos, flashlight, lentes de
aumento, penetrante de tinta, espelho, etc. • Equipamentos básicos de medida, incluindo termômetro, equipamento
de pesquisa simples, etc. • Materiais para registros como formulários apropriados, livros de
campo, câmeras, etc. • Equipamentos de segurança, incluindo cinto de segurança, andaimes,
escadas, kit de primeiros socorros, etc. • Equipamentos diversos deveriam incluir óleo penetrante, repelente de
insetos, matador de vespas e abelhas, estacas, bandeiras, marcadores, etc. (FIB, 2003, p. 43)
O Boletim 17 do FIB (2002) especifica o uso de equipamentos de segurança
para a equipe, equipamentos de inspeção e ferramentas básicas, bem como
ferramentas suplementares de segurança e de inspeção, utilizando-se os
equipamentos típicos para inspeções visuais e testes simples, bem como
equipamentos de segurança como fontes auxiliares de luz e equipamentos de ar
puro.
O IPR (2004) estabelece que os equipamentos auxiliares para a inspeção
dividem-se em dois grupos:
62
• Equipamentos comuns: ▪ Equipamentos de limpeza: escovas, vassouras, palhas-de-aço,
lixas; ▪ Equipamentos de inspeção: canivete, facão, martelo, chave de
fenda, cinto suporte de ferramentas: ▪ Equipamentos de melhoria de visão: binóculos, luneta, lente com
iluminação, espelho de inspeção, lanterna, líquido penetrante; ▪ Equipamentos de medição: trena, paquímetro, fissurômetro, fio de
prumo, nível de pedreiro, termômetro; ▪ Equipamentos de documentação: prancheta, fichas cadastrais,
lápis, borracha, esquadros, giz, câmera fotográfica de 35 mm ou digital;
▪ Equipamentos complementares: estojos de primeiros socorros, repelentes e material de higiene pessoal.
• Equipamentos especiais: ▪ Equipamentos de levantamentos topográficos; ▪ Equipamentos de testes não-destrutivos; ▪ Equipamentos de inspeção submersa; ▪ Equipamentos de jateamento de ar, água e areia. ▪ Equipamentos de acesso comuns: escadas, andaimes apoiados
ou suspensos, plataformas apoiadas em torres tubulares, barcos ou balsas;
▪ Veículos de acesso: caminhões tipo Munck com braços articulados e cestas; snoopers – veículos com braços multi-articulados e cestas que permitem alcançar toda a parte inferior do estrado.
▪ Vestimenta adequada: botas de couro com solado antiderrapante, calças resistentes que permitam livre movimentação, cinto especial para acomodar pequenas ferramentas e bloco de notas, camisas com bolsos, resistentes e de mangas compridas;
▪ Acessórios de segurança: capacete e colete reflexivo; colete salva-vidas, cinto de segurança, luvas e máscaras. (IPR, 2004, p. 40-44)
Lencioni (2005) afirma que em inspeções especiais as partes de difícil
acesso devem ser examinadas por meio de lunetas, andaimes ou veículos especiais
dotados de gôndolas, utilizando-se ainda medidas de flechas e deformações, e
instrumentos de precisão específicos.
A equipe de inspetores precisa utilizar, em campo, equipamentos essenciais,
tais como:
• capacete, colete reflexivo de segurança, luzes piscantes de aviso • martelo para se verificar e retirar desplacamentos de concreto; • escadas; • câmera de 35 mm e filme; • instrumentos de medição, como: trenas, escala, micrômetro, medidor
ultra-sônico; • spray laranja para demarcar áreas; • cones de tráfego; • lanterna;
63
• prancheta, formulários de inspeção, lápis, papel, caneta, etc. (TONIAS, 1995, p. 4).
Raina (1996) considera que para se realizar a tarefa de inspeção a equipe
de investigação deverá utilizar equipamentos padrões e especializados.
Raina (1996) recomenda que a equipe de inspeção de ponte ou viaduto
deve utilizar uma pick-up com luzes piscantes, para alertar aos motoristas das
atividades de inspeção e direcionar os veículos para pistas adjacentes. A equipe
também utilizará um “cherry picker” ou um “snooper” para o acesso à partes das
pontes e viadutos a serem inspecionadas mais de perto.
Os equipamentos e ferramentas utilizados são:
• ferramentas padrão:
▪ trena de 30 m; ▪ trena de metal de bolso (4 m); ▪ transferidor; ▪ Compasso; ▪ termômetro para medir temperatura ambiente; ▪ chaves de fenda; ▪ alicates; ▪ martelo; ▪ furadeira (50 mm); ▪ pinceis e marcadores; ▪ calibradores; ▪ lanterna; ▪ faca de bolso; ▪ escovas de arame; ▪ quebrador de gelo; ▪ Escada extensiva de 10 m; ▪ Caixa de ferramentas; ▪ Kit de ferramentas para equipamentos móveis de reparo; ▪ Corda (2 a 20 m); ▪ Bomba de ar de bicicleta; ▪ binóculos (7x35 ou 7x50); ▪ Walkie-talkie (2); ▪ câmera com lentes zoom (35 mm); ▪ coletes de segurança (4); ▪ cintos de segurança (4); ▪ botinas com sola de borracha e bico e aço (4); ▪ botas de borracha; ▪ capacetes (4); ▪ óculos de segurança (2); ▪ trajes de chuva (4). ▪ luvas em couro (4); ▪ Recipiente de água (com copos); ▪ Tabletes de sal; ▪ kit de primeiros socorros; ▪ cones de tráfego (20);
64
▪ Sinais de aviso de tráfego; ▪ bandeiras vermelhas (4); ▪ formulários de inspeção, prancheta e lápis; ▪ Mapa da região; ▪ Projetos de 'As-built' das pontes ou viadutos a serem
inspecionados. (RAINA, 1996, p. 167).
• Equipamentos especializados: ▪ cherry-picker – (com limite de alcance vertical de 10,7 m); ▪ snooper – montada sobre caminhão para inspeção da parte
inferior da ponte ou viaduto, com altura maior que 10,7 m; (RAINA, 1996, p. 168).
Raina (1996) observa que o “cherry-picker” é uma plataforma simples,
retrátil, apoiada em caminhão e utilizada para a inspeção de pontes e viadutos de
altura de 10,7 m ou menos. Coloca-se o veículo sob a ponte ou viaduto a ser
inspecionado e estende-se a plataforma móvel até o elemento inspecionado. O
mecanismo deve ser operado por pelo menos duas pessoas, mas todos os usuários
devem receber um treinamento de sua operação antes de iniciar a inspeção.
O “Snooper” é uma plataforma especial, montada sobre um caminhão, que
possibilita a inspeção da parte inferior da superestrutura, colocando-se o veículo
sobre o tabuleiro da ponte ou viaduto, com altura maior que 10,7 m ou estruturas
que não podem ser inspecionadas por baixo, devido a má condição do terreno. O
equipamento é operado por dois inspetores, que devem ser treinados antes do início
da inspeção.
4.5.1 Equipamentos Especiais
Radomski (2002) considera que em alguns casos, a vistoria de pontes e
viadutos importantes requer o uso de plataformas de inspeção, cherry pickers ou
bucket snoopers para o controle da parte inferior da estrutura, utilizando ainda as
ferramentas de detecção e de controle avançadas, e especificados nos
regulamentos, tais como as plataformas de inspeção.
65
Conforme Hartle et al. (2002) para inspeções rotineiras em pontes e viadutos
podem ser necessários equipamentos especiais para verificar algumas estruturas,
ou para atividades de especiais de inspeção, tais como:
• Equipamentos para exames – níveis e outros para estabelecer
localização exata de um elemento relativo à outro; • Equipamentos de testes não-destrutivos – quanto ao exame da
integridade estrutural, sem danificar o local. Equipamentos de testes não-destrutivos possibilitam a inspeção de elementos da ponte ou viaduto, que não podem ser visualizados;
• Equipamentos de inspeção submersa, tais como equipamentos de mergulho, medidor de profundidade, radar de penetração no solo, sistemas de fornecimento de ar, comunicação por rádio e equipamentos de testes;
• Outros: � Equipamentos de jato de água – para limpeza de superfícies; � Equipamento de jato de areia – para limpar estruturas de aço; � Equipamentos de queima, de perfuração e de suporte. (HARTLE et
al. 2002, p. 63).
4.6 QUALIFICAÇÃO DOS INSPETORES
Tonias (1995) considera que a equipe de inspeção deve ser composta por
no mínimo duas pessoas, e que pelo menos uma delas seja um engenheiro
licenciado com conhecimentos específicos sobre pontes e viadutos em concreto. Um
dos inspetores encarrega-se de fazer anotações, e o outro realiza as atividades tais
como: verificar as condições das estruturas, fotografá-las, realizar as medições e
testes.
Brinckerhoff (1993) enfatiza que em alguns estados dos Estados Unidos da
América, o inspetor deve obrigatoriamente ser um engenheiro licenciado pelo Estado
e ter um número mínimo de pontes inspecionadas, com amplo conhecimento do
comportamento estrutural e de projeto de uma ponte.
66
O engenheiro de pontes é responsável pela segurança da equipe e dos
usuários do serviço público, e durante a inspeção deve manter em sigilo suas
descobertas, informando apenas ao seu cliente o conteúdo de suas observações.
Os indivíduos de uma equipe de inspeção devem ter qualificações mínimas,
tais como:
• Ser engenheiro qualificado, com no mínimo 10 anos de experiência em
construção e inspeção de pontes e viadutos; • Ser responsável pelo desenvolvimento da inspeção de campo,
analisando as descobertas da inspeção e fazer recomendações para a correção de defeitos, dotado de capacidade de julgamento, para a correta avaliação das descobertas;
• Deve familiarizar-se com o projeto e o método construtivo da ponte ou viaduto, para interpretar corretamente o observado e relatado;
• Deve ser capaz de julgar a capacidade de carregamento segura da estrutura;
• Reconhecer as deficiências estruturais, e avaliar sua seriedade, tomando decisões próprias de manter a ponte ou viaduto em condição segura;
• Deve ser capaz de localizar as áreas da ponte ou viaduto onde um problema é incipiente, e determinar a manutenção preventiva;
• Deve ser um perito experiente em todos os campos da engenharia dos quais pontes e viadutos são uma parte.
• A limitação profissional ou falta de experiência ou de conhecimentos especializados nesta área de trabalho podem limitar as observações e deixar passar danos relevantes para a segurança do projeto;
• Deve ter conhecimentos especializados e habilidades de engenheiro associado em áreas como projeto estrutural, projeto de construção, materiais, manutenção, equipamentos elétricos, máquinas, hidrodinâmica, solos ou reparos emergenciais. (RAINA, 1995, p. 64)
Para Raina (1996) além de engenheiro qualificado, o líder de inspeção
precisa familiarizar-se com projetos e métodos construtivos da ponte ou viaduto a
ser inspecionados, de modo que as observações sejam feitas com precisão, e que
possam gerar relatórios entendíveis. A competência do líder da equipe em
reconhecer e avaliar as deficiências estruturais e recomendar as ações cabíveis –
tais como reparos apropriados–, são pré-requisitos importantes na definição do
profissional para realizar tal tarefa.
Conforme o FIB (2002) os inspetores nas inspeções superficiais não
precisam ser engenheiros estruturais, mas as inspeções de rotina e as investigações
67
detalhadas devem ser realizadas por engenheiros estruturais, que podem requerer
testes básicos para avaliar as estruturas.
O IPR (2004) estabelece que os inspetores devem ser engenheiros
especializados, diplomados e com registro no CREA, com no mínimo cinco anos de
experiência em projetos de pontes, e/ou de cinco anos em inspeção de pontes e que
tenha perfeito conhecimento do Manual de Inspeção de Pontes. Entretanto, para
inspecionar ou supervisionar a inspeção de um conjunto de obras, é preciso, ainda,
experiência mínima de cinco anos em projeto, execução e restauração de pontes, e
mínimo de dez anos de experiência em inspeção de pontes, além do perfeito
conhecimento do Manual de Inspeção de Pontes.
Conforme o IPR (2004) os auxiliares técnicos que compõem a equipe devem
ter: o curso de segundo grau completo, possuir boas condições físicas, para subir e
descer em estruturas altas com meios improvisados, como escadas de marinheiro,
cordas, etc. Devem ainda ter habilidades de desenho, à mão livre, conhecimentos de
esquemas de obras, apoios, e outras estruturas, com as suas devidas dimensões.
Requer-se ainda, habilidade para ler os desenhos de projetos estruturais;
habilidades para fotografar, conhecimentos de instrumentos de medidas, como
réguas, trenas, paquímetros, réguas comparadoras, calibres e termômetros; possuir
motivação para o trabalho e experiência e capacidade de observação de defeitos,
ainda, perfeito conhecimento do Manual de Inspeção de Pontes.
Conforme Radomski (2002) o engenheiro de vistoria deve ser altamente
qualificado, com excelentes conhecimentos técnicos e capacitado para tomar
decisões quanto a propostas de manutenção, ou de reparos, e ter ainda capacidade
para realizar investigações em campo e controlar o tráfego.
68
O DNIT (2004) considera que o inspetor deve ser um engenheiro
responsável diplomado e com registro no CREA, contando com o auxílio de técnicos
de nível médio, nas inspeções cadastral, rotineira e intermediária em obras com
comprimento igual ou inferior a duzentos metros e que não incluam estruturas não
convencionais, com no mínimo de cinco anos de experiência em projeto de pontes, e
um mínimo de cinco anos de experiência em vistoria, além do perfeito conhecimento
do Manual de Inspeção de Pontes.
Para as inspeções extraordinária e especial requer-se inspetores seniores, e
contando com auxílio de consultores e auxiliares técnicos. Os inspetores seniores
inspecionam obras com cumprimento superior a duzentos metros, ou um conjunto de
obras, com uma experiência em projeto, execução, recuperação, reforço e
reabilitação de pontes de mínimo de cinco anos; e mínimo de dez anos de
experiência em inspeção de pontes, além do perfeito conhecimento do Manual de
Inspeção de Pontes.
Conforme o DNIT (2004), os técnicos auxiliares precisam ter segundo grau
completo, bom nível de inteligência e vivacidade, boas condições físicas para
eventualmente subir e descer em estruturas altas, respeitadas as normas de
segurança do trabalho, bem como habilidade para desenho à mão livre,
conhecimento de esquemas de obras e apoios e as respectivas dimensões;
habilidade para ler os desenhos de projetos estruturais, verificando se a obra foi
construída em conformidade com os projetos, habilidade para fotografar e gravar
imagens digitalizadas; conhecimentos de instrumentos de medição e de
visualização, como réguas, trenas, paquímetros, réguas comparadoras, calibres,
termômetros, máquinas fotográficas, binóculos, etc, e o perfeito conhecimento do
Manual de Inspeção de Pontes.
69
Lencioni (2005) considera que os inspetores devem receber um treinamento
quer quanto as atividades de campo, quer quanto as atividades de escritório. Os
funcionários envolvidos em inspeção precisam ter conhecimentos sobre planilhas de
inspeção e quanto a importância das informações recolhidas, devendo saber
observar cada estrutura com atenção, e ter conhecimento prévio da estrutura
inspecionada e dos possíveis problemas a serem encontrados.
4.7 CONTROLE DE TRÁFEGO
Conforme Hartle et al. (2002) e Siqueira (2006) durante a vistoria em pontes
e viadutos pode ser necessário efetuar o controle de tráfego, evitando-se situações
inesperadas e inusuais para os usuários da obra, obedecendo-se às normas
governamentais padrões que prevêem os procedimentos mínimos para as
aplicações típicas e o uso de ferramentas padrões de controle de tráfego, como
cones, sinais, placas piscantes e outros. Tais procedimentos visam principalmente a
proteção da equipe de inspetores e dos motoristas.
Para Hartle et al. (2002) a inspeção de pontes e viadutos requer que se faça
um adequado controle do tráfego evitando-se que os inspetores e motoristas sejam
tenham sua segurança afetada, pelo movimento de tráfego normal. Em alguns casos
o tráfego pode ser desviado com o uso de ferramentas de controle de tráfego, como
as utilizadas em outras situações rodoviárias. O movimento de tráfego pode ser
inibido pelo menor tempo possível, e orientando-se os motoristas de modo positivo
através do local de inspeção na ponte ou viaduto.
As inspeções longas devem ser realizadas com equipamentos de controle
de tráfego adequados, e com o treinamento dos responsáveis pelas operações de
controle do tráfego em períodos programados de modo a perturbar o menos
70
possível, com número reduzido de pistas fechadas ao mesmo tempo, visando
eficiência e otimização do controle.
Lencioni (2005) observa que as características do tráfego em pontes e
viadutos devem ser inspecionadas quanto à sua influência na degradação da
estrutura. As estruturas com elevado volume diário de tráfego de veículos ou de
veículos de carga, associados às variações climáticas, como sol e chuva podem
acelerar o processo de desgaste nessas estruturas, principalmente quanto à
superfície dos tabuleiros, aparelhos de apoio e vigamentos.
Durante as inspeções deve-se indicar a característica do trânsito passante
sobre a ponte ou viaduto, se urbano, intermunicipal, interestadual, ou
exclusivamente para pedestres. A indicação do volume de tráfego no local se
intenso ou não e indicar se há elevado volume de veículos de carga, devendo o
inspetor relatar as observações que considerar relevantes.
A interrupção do tráfego causa prejuízos financeiros e a perda de produtos
perecíveis. Assim, durante as inspeções deve-se planejar o controle adequado do
tráfego, visando minimizar o tempo de interrupção e os transtornos aos motoristas.
Brinckerhoff (1993) considera que no planejamento da inspeção deve-se
prever o controle de tráfego, familiarizando-se com os tempos permitidos de
fechamento de pistas e de trabalhos na estrada. Além de informar-se às autoridades
competentes para que estas interfiram no fechamento de pistas ao tráfego, em locais
muito movimentados, e no caso de interferir na navegação, a guarda costeira deve
ser informada para expedir o competente aviso para os marinheiros.
Conforme Radomski (2002) a equipe de inspeção deve estar preparada para
o controle do tráfego, determinando margens de segurança quanto ao real
comportamento do peso do tráfego. As decisões quanto à limitação do tráfego
71
devem ser tomadas juntamente com especialistas, utilizando-se ferramentas simples
de detecção e de controle, como especificado em normas ou regulamentos.
Conforme Raina (1996) a função da inspeção de pontes e viadutos é garantir
boas condições para o tráfego seguro e ininterrupto. Durante a inspeção deve-se
verificar a parte inferior das vigas durante a passagem do tráfego, para verificar o
comportamento do tabuleiro protendido. Todavia, toda atividade de inspeção ou de
manutenção corretiva ou preventiva inclui o planejamento de inconveniências
mínimas para o tráfego.
Jordy e Mendes (2005) consideram que entre as providências a serem
tomadas urgentemente estão as relativas à alteração do limite de velocidade e
controle do tráfego, bem como limitação de sobrecarga, durante as inspeções de
pontes ou viadutos em concreto. Se a estrutura não apresentar deflexões excessivas
ou a existência de riscos estruturais pode ser indicada a liberação do tráfego, visto
que o objetivo de vistorias em pontes é viadutos é garantir o tráfego seguro.
Conforme o FIB (2003) as inspeções que possam interferir no tráfego usual
podem ser perigosas para os inspetores, exigindo-se a coordenação, com
especialistas, de modo a garantir medidas apropriadas de controle de tráfego.
Para o IPR (2004) durante a inspeção devem ser avaliados a gravidade dos
danos visando limitar as cargas de tráfego, ou mesmo interromper e restabelecer o
tráfego. As pontes e viadutos são projetados de modo a suportar o tráfego de cargas
crescentes, entretanto há fatores que devem ser considerados quando se planeja a
inspeção da ponte, quanto ao tipo e complexidade das condições de tráfego. O uso
de acessos e dispositivos de segurança de tráfego é recomendado durante a
realização das inspeções, visando garantir a segurança dos inspetores e de
motoristas. O uso de eventuais dispositivos de controle de tráfego deve ser
72
planejado, verificando-se se este flui livremente e em segurança e se há passeios
para a passagem de pedestres. Durante a inspeção, a pista de rolamento deve ser
inspecionada para se verificar se esta proporciona um tráfego fluente e seguro ou se
há desgastes e declividades insatisfatórias.
Durante a inspeção da ponte é preciso assegurar a integridade e a
segurança dos usuários e do tráfego de cargas. Devendo o inspetor ter pleno
conhecimento dos processos de deterioração que podem reduzir a integridade da
obra, e reduzir em conseqüência a segurança do usuário e a capacidade de carga.
O DNIT (2004) considera que o tráfego deve fluir livre e em segurança para
os usuários. Durante a inspeção deve-se verificar a existência de passeios para os
pedestres. Durante a inspeção, pode ser necessário limitar ou mesmo interromper o
tráfego de cargas. Após as inspeções os inspetores podem restabelecer o tráfego
em suas condições normais, se não se constatar defeitos ou situações que causem
prejuízos aos usuários.
4.8 ENSAIOS COMPLEMENTARES
Os testes para as estruturas de concreto têm seu uso motivado por:
• informações insuficientes sobre a natureza e propriedades da
estrutura; • deterioração ou materiais prejudiciais suspeitos; • avaliação da vida útil do serviço; • confirmação de suposições feitas quanto a performance do serviço.
(FIB, 2002, p 28).
Os testes são utilizados para se obter informações que possam contribuir
para o processo de tomada de decisão, quando não se observa a presença de
73
deterioração aparente ou prevista, ou ainda quando a condição de deterioração da
estrutura se mostra extrema, ou quando há estimativas pessimistas de força ou
tamanho de seção que demonstre performance estrutural satisfatórias.
Os testes dividem-se em informações puramente locais, como medidas de
dimensões, teste para composição do material, de propriedade ou integridade e
testes de carga e de medidas de resposta dinâmica e de baixo poder destrutivo; e
testes não-destrutivos como a utilização de ultra-som, radar abaixo da cobertura,
que permitem o mapeamento do local, com o menor dano possível, possibilitando
melhor visualização de alguma característica particular ao longo da estrutura, como
a velocidade de pulso ultra-sônico (UPV), profundidade da cobertura, medidas
eletropotenciais e similares.
Conforme o FIB (2002) engenheiros de avaliação são treinados para realizar
testes básicos, no local, com o uso de instrumentos de testes relativamente
sofisticados e uso de instrumentos de acesso, incluindo testes de localização do
reforço, estimativa de profundidade da cobertura e de carbonatação, perfurações
para perfis de cloreto, mapeamento de defeitos, delaminações, rachaduras e
características visíveis relevantes.
O mapeamento de defeitos é uma investigação detalhada da estrutura de
concreto deteriorada, incluindo fissuras, escamação, desplacamento, eflorescências,
mancha de ferrugem, ação de intempéries, vazios, vazamento de juntas, umidade,
reparos anteriores, abrasão, dano físico por impacto de um veículo, e delaminação.
O desenvolvimento de fissuras pode ser medido com emprego de
equipamento óptico e medidor elétrico de pressão – Medidor Demec, medidor de
pressão mecânico, determinando-se se esta está viva ou não e o método apropriado
para o reparo.
74
A localização de reforço, profundidade da cobertura de concreto e tamanho
pode ser realizada por medidores de cobertura eletromagnéticos, que requer certa
habilidade para a obtenção de resultados aceitáveis, visto que a performance dos
equipamentos pode ser afetada por baixas temperaturas (<0ºC) ou por misturas
contendo prozolana (cinzas, areia e agregados de pedra quebrada que contêm
partícula de magnetita). Os equipamentos mais modernos são conectados a um
registrador de dados. Os exames de cobertura são correlacionados a outros
elementos de investigação, como o mapeamento de defeitos, profundidade de
carbonatação e perfis de cloretos. Utiliza-se também o radar de subsuperfície para
estimar profundidade de cobertura.
O exame de profundidade de carbonatação pode ser estimada com o uso de
fenolftaleina espirrada sobre a superfície de concreto recentemente exposta. As
zonas alcalinas são indicadas por coloração roxa avermelhada, e os restos de
concreto carbonatados permanecem incolores se expostos à essa substância. A
carbonatação progride a profundidades maiores em áreas de fissuras e de outros
defeitos de superfícies. O teste é rápido e fácil de realizar, com dano pequeno à
superfície.
Conteúdo de cloreto e de perfil de cloreto – retiram-se amostras em pó com
a perfuração ou amostras de protuberâncias do concreto, enviados para análise
laboratorial para indicar a presença de cloretos e sulfatos, principalmente de
estruturas expostas a ambiente marinho ou de levantamento de sais de degelo. As
amostras são retiradas de diferentes profundidades, abaixo da superfície de
concreto, coradas em seções agrupadas para análises químicas em laboratório. A
presença de cloreto pode ser evidenciada em áreas de carbonatação. Os kits de
exames mais utilizados são os Hach, RCT e métodos Quantab. Os testes são
75
intuitivos e de rápida realização – cerca de 30 minutos. A retirada de amostras deve
ser planejada para uma estrutura em particular em inspeções de campo.
Os testes não-destrutivos mais utilizados, conforme o FIB (2002) são:
Força de compressão in loco – para medir a resistência da superfície em
concreto e prever a resistência do mesmo. O aparelho mais utilizado é o de martelo
de percussão – O Schimidt Hammer, cujas leituras são suscetíveis às variações
locais, devendo obter-se pelo menos nove leituras de cada local, para se obter valor
representativo. Os resultados podem ser influenciados por fatores como
carbonatação da superfície do concreto, que aumenta a resistência dessa camada.
O FIB (2002) informa que há outros testes de resistência como a penetração
por sonda Windsor, testes de arrancamento, testes de fratura interna e de quebra.
O teste por sonda Windsor consiste em se atirar um pino de aço na
superfície do concreto, por meio de um cartucho padrão de pólvora, medindo-se a
profundidade em que o pino penetra para se estimar empiricamente a força de
compressão, uniformidade e qualidade do concreto. O resultado pode ser obtido a
partir de um grupo de 3 pinos, sendo fator importante o tipo de agregado, a
resistência da superfície e a idade do concreto. São utilizadas tabelas de calibração
apropriadas para tipos específicos de material, agregado e projeto da mistura. Os
pinos são posicionados a mais de 50 mm das barras reforçadas e bordas do
material. Concretos mais leves requerem pinos de diâmetros maiores. Este teste
causa danos à superfície.
O teste de fratura interna e de arrancamento fornece medidas de força de
compressão do concreto induzindo uma fratura interna no material, com utilização de
testes “pull-out”, inserindo uma âncora no concreto. Esta técnica, de acordo com o
FIB (2002) é mais simples e requer equipamentos leves e causa danos leves à
76
superfície, necessitando de um reparo. A força de compressão é estimada por
tabelas de calibragem e múltiplos testes se tornam necessários para obtenção de
resultado.
Os testes do tipo “break-off” (método noruégo) consistem em aplicar força
transversal através de célula de carga hidráulica no topo de um núcleo formado por
diamantes (70mm) em superfície de um membro de concreto a ser investigado. O
método fornece, conforme o FIB (2002) a estimativa da força de tensão de flexão do
concreto, sendo recomendado a obtenção de pelo menos 5 valores coletados. A
correlação coma força de compressão é menos confiável que a correlação de força
de tensão. O teste é fácil de realizar e tem baixo custo, requerendo reparos na
superfície do concreto, requerendo ainda dados específicos de calibragem.
O teste de ultra-som, conforme o FIB (2002) mede a velocidade de percurso
de um pulso ultra-sônico através do concreto, com a finalidade de investigar a força
e a detecção de imperfeições como vácuos, delaminações, compactação insuficiente
e vazios. Deve-se obter acesso às faces opostas do membro em teste. A técnica
necessita de medida precisa da distância entre as duas cabeças do ultra-som. A
presença de reforço de aço e umidade podem interferir no valor da velocidade do
pulso sendo consideradas ao se interpretar os resultados. O alcance pode ser
limitado, sendo aumentado com a utilização de transdutores de baixas freqüências,
apesar de reduzir a resolução e a discriminação de características interiores. Nas
estruturas largas deve-se empregar pulsos de freqüências de áudio para se obter
resultado adequado.
Exames de potenciais de meia-célula – é o método utilizado para avaliar
características de corrosão de reforços de aço em concreto. A técnica, segundo FIB
(2002), consiste em medir o potencial elétrico de reforços de aço embarcados
77
relativamente a uma meia-célula (geralmente em cobre ou sulfato de cobre)
posicionada na superfície do concreto para indicar o risco de corrosão do reforço. Os
resultados são plotados em mapas de contorno potencial.
As condições climáticas podem influenciar os valores absolutos do potencial
elétrico. O método fornece indicações de zonas localizadas de atividade de corrosão
em potencial, mas não determina as taxas de corrosão ou o grau de corrosão que já
ocorreu.
Resistividade do concreto – é medida de habilidade do concreto em agir
como eletrólito e sofrer correntes de corrosão de acordo com o FIB (2002). É
utilizado na investigação de áreas de grande risco de corrosão identificadas por
mapeamento de potencial elétrico. A técnica mede a resistividade da camada
superficial do concreto por 2 ou 4 métodos de sondas Wenner.
As sondas são igualmente espaçadas e embarcadas na superfície do
concreto. Uma corrente passa entre os eletrodos externos e a diferença de potencial
é medida entre as sondas internas, criando uma estimativa da resistividade. As
medidas indicam a taxa de corrosão onde o reforço não é mais passivo. O método
pode ser usado em conjunto com um exame de potencial de meia-célula, embora
não forneça guia para o grau de dano da corrosão presente.
Resistência linear de polarização – é uma medida de resistência de
polarização que fornece uma indicação da taxa de corrosão de um metal embarcado
em concreto. O método, conforme FIB (2002), envolve a aplicação de um pequeno
aumento potencial e medida do fluxo resultante de corrente, criando uma estimativa
da corrente da corrosão a ser produzida.
Há diversos “designs” de equipamentos empregados nessa técnica, como os
dois eletrodos equivalentes ou mesmo um terceiro eletrodo para o fechamento do
78
circuito e permitir o fluxo de corrente. Uma das dificuldades da técnica é a de
localizar a área do metal embarcado que participa da medição. Mas pode-se utilizar
para a medição a uma área conhecida com o uso de eletrodo guard ring.
Medidas de corrente galvânica – teste utilizado para avaliar célula de
corrosão localizada entre dois diferentes tipos de metais ou entre metais similares
em diferentes ambientes eletroquímicos, como reforço de aço e carbono em
concreto contaminado por cloreto e concreto não contaminado, de conformidade
com o FIB (2002). A corrente galvânica ou de célula macro flui entre o anodo
corroído e o cátodo passivo, fornecendo medida através de uma conexão externa,
indicando o início da corrosão, porém é difícil estimar a taxa de corrosão do reforço.
Impacto de Eco – teste que envolve propagação de uma onda ultra-sônica
através do corpo de um elemento de concreto e a detecção da energia refletida de
volta à superfície, fornece informações sobre a espessura do membro e a presença
de vácuos internos principais, delaminações e outros defeitos. A onda é gerada por
um único impacto na superfície por um martelo especializado. A calibragem da
velocidade de propagação fornece determinações absolutas de variações de
espessura e profundidade de características internas.
Radar de subsuperfície – transmite-se impulsos eletromagnéticos de alta
freqüência (0,1 – 1 GHz) por meio de antena atravessada sobre a superfície
investigada, obtendo-se reflexões de características internas e fronteiras discretas
entre matérias que possuem diferentes propriedades elétricas e dielétricas, segundo
FIB (2002). A técnica é utilizada para determinar espessura, informações da
construção, detecção de dutos de pós-tensionados metálicos, ou em cobertura de
reforço, orientação e espaçamento do elemento, podendo fornecer informações
79
gerais sobre parâmetros como cloretos, umidade, densidade, delaminações, em
circunstâncias favoráveis.
Uma dificuldade no uso desta técnica refere-se ao custo do equipamento e à
necessidade de pessoal capacitado para operá-lo e interpretar resultados. A
resolução e penetração atingidas dependem da freqüência da radiação empregada,
controlada pela antena utilizada. Os resultados podem ser afetados por umidade e
presença de cloretos. O operador de radar deverá fornecer informações quanto as
limitações do equipamento e as dificuldade potenciais em se interpretar resultados
nas circunstâncias encontradas.
Testes de permeabilidade de água e gases – são empregados para se
avaliar a permeabilidade do concreto em áreas de superfície, assevera o FIB (2002).
Há uma variedade de testes de laboratório sobre o fluxo de líquidos e gases através
de amostras de materiais para avaliação da permeabilidade.
Os testes Figg de permeabilidade a água e ar e testes CLAM de
permeabilidade de água e ar são os mais simples podendo ser utilizados no local
para avaliar o concreto. O primeiro utiliza buracos perfurados de aproximadamente
10 mm de diâmetro e 40 mm de profundidade. O segundo utiliza anel de aço de 50
mm de diâmetro e fixado ao concreto de modo a isolar a área de testes. Os testes
possibilitam avaliações comparativas.
Radiografia – os raios X e Y são utilizados para o exame do interior de
membros de concreto de espessura limitada, para se checar presença de vácuos,
compactação ruim, continuidade de grauteamento em dutos de tendões pós-
tensionados, layout do reforço e outros defeitos. Utilizada para exame de áreas
pequenas de concreto. Exige pessoal habilitado, devido ao risco de radiação
prejudicial às pessoas.
80
Métodos para mensurar a umidade – amostras perfuradas de concreto, em
pó, são combinadas com reagentes dentro de um calorímetro, ocorrendo liberação
de gás, conforme FIB (2002). A pressão criada deve ser proporcional à quantidade
de água da amostra. Testes simples e de rápida execução, exige apenas cuidado na
obtenção do pó para não ocorrer o superaquecimento.
Pode-se também utilizar técnica tradicional de laboratório de pesagem e
secagem de amostras de protuberâncias do concreto para avaliar a umidade. Os
métodos elétricos são variáveis, como a medição de mudanças nas propriedades
dielétricas de materiais de construção com umidade presente. Os equipamentos de
campo devem ser cuidadosamente calibrados para cada tipo de material
possibilitando avaliações comparativas de variação de umidade.
A medição da umidade relativa do ar é outra técnica, obtendo-se medidas de
umidade interna com introdução de uma sonda em buraco perfurado no material. As
sondas podem empregar o monitoramento remoto, com acuracidade variando de
acordo com a umidade relativa, em torno de 5%.
Equipamentos de nêutrons para medida de umidade são comumente
utilizados em testes de solos, mas a acuracidade não é satisfatória em níveis baixos
de umidade, encontradas no concreto e exige regulações de radiação por pessoal
habilitado.
Testes de desgaste acelerado de resistência de abrasão – utiliza-se
aparatos de desgaste acelerado, consistindo em placa rotatória suportada por três
rodas de aço, reforçadas com revestimento de elevada resistência à abrasão, como
recomenda o FIB (2002). A profundidade do desgaste é medida após um período
padronizado de testes de 15 minutos. Os resultados correlacionam bem com a
deterioração do piso em serviço futuro.
81
Termografia – técnica utilizada para identificar vazios e delaminações da
superfície em tabuleiro de pontes e viadutos e a posição de características de
construção escondidas.
A termografia, segundo FIB (2002), é processo de fotografias infravermelhas
ou vídeos que registram remotamente o resfriamento de uma estrutura aquecida, de
modo a identificar diferença de temperatura – normalmente relativamente pequenas,
através de elevação para indicar os fluxos de calor presentes. A técnica fornece
resultados rápidos, sendo totalmente não-destrutiva, mas é sensível às condições
climáticas. Fornece registro permanentes por fotografias, plotagens pseudo-coloridas
ou mídias magnéticas.
Detecção de delaminações por métodos sonoros – detecta delaminações
próximas à superfície, como as causadas por corrosão de barras de reforço, gerando
fissuras no concreto paralelo à superfície. Há uma grande variação de métodos
sonoros, como as técnicas de batidas, em superfície horizontal por corrente de metal
pesada arrastada ao longo da superfície. As áreas de delaminação tendem a
reverberar som oco. O operador deve ter um ouvido sensível e experiência no
emprego da técnica.
Exposição física e visual de cavidades – utilização de endoscópios e
boroscópios para inspeção de condições de cabos de protensão em dutos sem
gauteamento ou pouco gauteados, obtendo-se acesso por duto da parede ou via
blocos finais de ancoragem, faz-se escavação física ou perfuração para se fornecer
acesso ao visor de fibra óptica, devendo tomar cuidado para não danificar o aço de
protensão, assevera FIB (2002).
Testes de ar para dutos de tendões e vácuos – método empregado para
inspeção de dutos em estrutura de concreto pós-tensionados, perfurando-se o duto
82
e inspecionando por emprego de endoscópio. A perfuração de uma série de
buracos, e se aplica vácuo a um deles, observando a queda de pressão nos outros
fornece uma indicação da continuidade de qualquer vácuo presente.
A medida aproximada do volume é obtida ao se medir a queda de pressão
dentro de um container de volume conhecido quando conectado ao vazio, segundo
FIB (2002). A indicação da facilidade com que a umidade, os gases atmosféricos e
outros materiais prejudiciais podem entrar no duto é obtida aplicando-se uma
pequena pressão ao duto e medindo a taxa de vazamento.
Testes de amostragem de materiais – são técnicas parcialmente destrutivas
e causam danos superficiais, não interferindo na estrutura. São realizados reparos
para se restaurar a integridade da estrutura após a obtenção da amostragem. A
amostragem de pó é utilizada para determinação de perfis de cloretos ou
profundidade de carbonatação. As amostras do núcleo do concreto é técnica mais
efetiva de avaliação da estrutura do concreto. Há vários testes realizados no núcleo
para avaliar a qualidade e quantificar as principais características físicos-químicas do
concreto, tais como:
• Avaliação visual da integridade; • Descrição petrografica dos agregados; • Profundidade da carbonatação; • Perfil de cloreto; • Perfil de sulfato; • Densidade do concreto; • Força de compressão; • Testes elásticos e outros testes modulares; • Conteúdo do cimento; • Relação entre água-cimento; • Permeabilidade a água e ar do concreto; • Presença e quantidade de ar incorporado; • Difusidade de oxigênio e dióxido de carbono; • Volume de espaços vazios permeáveis; • Evidências de ASR ou formação de Etringita atrasada.
83
Permeabilidade e absorção de água do concreto – utilizado para avaliar o
volume de vazios permeáveis – espaços vazios interconectados (VPV), indicando a
qualidade das microestruturas do concreto e a respectiva habilidade de limitar a
taxa de ingresso de agentes agressivos, como cloretos e dióxidos de carbono, de
acordo com FIB (2002).
Amostras do núcleo – testes padrão de amostras retiradas do núcleo de 100
a 150 mm de diâmetro, perfuradas a profundidade de no mínimo 150 mm, são
utilizadas para fornecer medida precisa da cobertura até o reforço e determinar o
tipo e tamanho do aço utilizado.
A conseqüência de se cortar o reforço precisa ser considerada, sendo
recomendável um medidor de cobertura, aplicado antes da realização do teste,
minimizando o risco de danos ao reforço. As amostras padronizadas retiradas do
núcleo não podem ser obtidas em áreas pequenas. Os resultados obtidos podem
necessitar de interpretações por especialista, que avalia a relação de força cúbica e
outros parâmetros. Testes de força de compressão de amostras retiradas do núcleo
exigem cuidado para se manter a mesma condição de saturação para o núcleo
quanto para as estruturas no campo.
Exames microscópicos e petrográficos de amostras – são técnicas que
envolvem exames microscópicos de superfícies polidas ou de seções finas de
concreto para estudos minerológicos, determinação de constituintes da mistura de
concreto, graduação do agregado, conteúdo de cimento e grau de hidratação do
cimento, profundidade e características de carbonatação, presença de vácuos,
rachaduras, géis, e outras características estruturais. Utilizam-se freqüentemente
microscópios eletrônicos e procedimentos aliados, mas podem-se obter resultados
complementares por técnicas de análise química. (FIB, 2002).
84
Testes de carga estática – são realizados em toda estrutura ou em
elementos estruturais selecionados, para se obter insight de capacidade de carga e
características de deflexões por carga, para se verificar o comportamento atual da
estrutura e o modo como a carga é distribuída entre membros e transferida para as
fundações, bem como o modo como componentes não estruturais como as partições
e camadas de asfalto contribuem para a performance estrutural.
Os testes de carga podem contribuir para a calibragem de modelos
analíticos e de sistemas de monitoramento instalados para garantir se a estrutura
está operando dentro de um envoltório de performance segura.
Em locais onde ocorreu deterioração de componentes estruturais os testes
de carga permitem avaliar danos estruturais e demonstrar a atual performance
fornecendo dados para avaliações de condições futuras.
Os testes de carga, segundo FIB (2002), envolvem a aplicação de testes
físicos de carga à estrutura e a medida da resposta da estrutura sobre influência das
cargas. A interpretação dos resultados ajuda na determinação das ações futuras.
A resposta a uma carga específica indica o comportamento estático da
estrutura, devendo-se considerar a magnitude das cargas, bem como propriedades
dos materiais e geometria da estrutura. A técnica é custosa e consome tempo,
sendo, porém, valiosa pelos resultados que produz e necessitam de um
planejamento cuidados para balancear objetivos conflitivos e garantir que as
informações desejadas sejam obtidas.
Medidas de resposta dinâmica – são testes em que se obtém uma resposta
da vibração de toda estrutura ou de suas partes, sendo utilizado para estimar a
resistência geral ou dos membros e avaliar a condição de suporte, comparados a
resultados experimentais com modelos analíticos.
85
Aplica-se uma excitação à estrutura por meio de vibradores ou martelos de
impacto, ou vibrações ambientais produzidas por ventos. As respostas estruturais
são monitoradas por acelerômetos, geofones, medidas de deslocamento ou
inferômetros a laser. As características dinâmicas são determinadas por um
analisador de sinal e procedimentos de análise modal.
De acordo com o FIB (2002) essa técnica é cara, por empregar instrumentos
e pessoal experiente para realizar os testes e interpretar os resultados. Pode-se
utilizar monitoramento de características dinâmicas no tempo para avaliar mudanças
nos parâmetros estruturais.
No Boletim 22, FIB (2003), considera que o uso de técnicas avançadas
destrutivas e não-destrutivas podem ser empregadas na inspeção do aço em
concreto protendido. A inspeção visual pode incluir exames de apoios, juntas de
expansão, canais de drenagem, dutos de pos-tensionamento e atributos similares de
uma estrutura, buscando-se as causas do excesso de tensão que pode resultar em
perda de ação composta, perda de distribuição de carga apropriada ou falha no
assentamento de detalhes de apoios.
Para Radomski (2002) a equipe de inspeção deve ser capacitada para
realizar testes em campo em pontes e viadutos, determinando a margem de
segurança da estrutura e realizar modelo teórico de concepção de ponte e viaduto,
para verificar seu comportamento real, com a ação do peso do tráfego, e determinar
características dos materiais, bem como o nível de deterioração.
Radomski (2002) considera que as inspeções podem ser complementadas
por testes de laboratórios realizados com amostras de material retirado das
estruturas.
86
A metodologia e o escopo da inspeção poderá requerer testes de campo de
pontes ou viadutos utilizando equipamentos especiais.
Conforme Raina (1996) as inspeções podem ser complementadas por testes
e análises estruturais, devendo a equipe de engenheiros ser capacitada para a
utilização de equipamentos especiais de testes.
Hartle et al. (2002) e Siqueira (2006) consideram que os testes não-
destrutivos consistem em exames em local de material quanto à integridade
estrutural, realizados com o menor dano possível. Em algumas circunstâncias os
inspetores precisam utilizar os testes para estabelecer a localização de algum
defeito, como corrosão ou carbonatação, ou localizar um elemento.
Os equipamentos de testes não-destrutivos auxiliam a inspeção de um
elemento da ponte ou viaduto, evidenciando defeitos ou danos não visíveis à olho
nu. A realização de testes requer pessoal técnico treinado, principalmente para
interpretar os resultados.
Conforme Tonias (1995) os testes são métodos de perfurar o elemento de
concreto para inspecionar visualmente o aço, bem como evidenciar sinais de
deterioração e desplacamentos, deflexão ou deformação excessiva de elementos,
bem como fissuração, umidade, presença de eflorescências.
Conforme Tonias (1995) testes podem indicar a quantidade de cloretos
existentes no concreto protendido, devendo-se tomar cuidado no processo de
perfuração. Os testes em estrutura de concreto protendido baseiam-se em técnicas
ultra-sônicas, elétricas, radiografias realizadas em áreas mais sensíveis da estrutura,
principalmente áreas de ancoragens e finais de vigas.
87
As vigas protendidas são sensíveis a impactos devendo-se evitar testes que
causem impactos ao concreto, para evitar desplacamento e exposição de cabos de
protensão.
Hartle et al. (2002), Siqueira (2006), Tonias, Brinckerhoff, Radomski e Raina
consideram importantes os diferentes tipos de testes não-destrutivos e destrutivos
descritos pelo FIB (2002) e corroboram com as diretrizes estabelecidas por essa
instituição para a sua aplicação na vistoria em pontes e viadutos de concreto.
O uso de técnicas avançadas de inspeção, que suplementam a inspeção
visual e enumera entre as técnicas mais utilizadas o IPR (2004, p. 201) cita: "as
técnicas não destrutivas aplicáveis ao concreto e ao aço; e as técnicas destrutivas
aplicadas ao concreto e ao aço".
As técnicas não-destrutivas oferecem como vantagem o fato de não
prejudicarem a estrutura, empregando o ultra-som, líquido penetrante, raios X e
gamagrafia, entre outros.
As técnicas destrutivas afetam ou destroem a integridade da estrutura do
elemento testado, embora alguns efeitos possam ser leves, devido a retirada de
pequenas amostras com canivete. Outras técnicas são moderadas, com retiradas de
camadas mais profundas com brocas e outras ainda são totalmente destrutivas,
como o corte de elementos estruturais. Os métodos destrutivos requerem
autorização especial para serem utilizados.
A aplicação de testes requer treinamento especial dos investigadores para a
interpretação dos resultados e por vezes requerem o emprego de aparelhos
eletrônicos sofisticados e caros. O IPR (2004) considera que devem ser utilizadas as
especificações da ATM (American Society for Testing and Materials) e da AASHTO
88
(American Association of State Highway and Transportation Officials), devido a
inexistência de regulamentos nacionais.
Os testes não-destrutivos mais utilizados em concreto são:
• medições de velocidade de ondas de som e de ondas de ultra-som; • métodos elétricos; • testes ultra-som com laser; • testes de avaliação de fadiga das armaduras; • detecção de cloretos no concreto; • testes com Pacômetro; • testes de penetração; • testes de ultra-som; (IPR, 2004, p. 201).
Os testes destrutivos em concreto mais conhecidos são:
• testes de carbonatação do concreto; • resistência do concreto; • endoscópios; • medição da umidade interna; • resistência das armaduras. (IPR, 2004, P. 201).
No aço os testes não-destrutivos englobam:
• emissões acústicas; • programas computadorizados; • tomografia computadorizada; • Líquido penetrante; • radiografias; • ultra-som. (IPR, 2004, p. 203)
Os testes destrutivos em aço são:
• teste de dureza Brinell; • teste de impacto Charpy; • análise química; • teste de resistência à tração; • instrumentação. (IPR, 2004, p. 203).
89
Lencioni (2005) considera que testes de laboratório podem ser utilizados
para a confirmação das condições das pontes e viadutos, utilizando-se os mesmos
testes padronizados pelo IPR (2004).
Durante inspeção especial podem ser necessárias realizações de ensaios de
campo e/ou de laboratórios, nas estruturas de difícil acesso, que segundo a autora,
são descritos também nos Manuais de Inspeção de Pontes Rodoviárias, pelo IPR
(2004) ou pelo DNER, descrevendo a monitoração da degradação em pontes e
viadutos por meio de sensores embutidos ou não em estruturas ou correlacionados a
dados obtidos em ensaios de laboratório ou realizados em corpos de prova.
Durante as inspeções podem-se realizar ensaios in loco que permitem o
levantamento das condições atuais da estrutura ou a monitoração do avanço de
degradações.
Conforme Jordy e Mendes (2005) as inspeções rotineiras em pontes e
viadutos devem incluir ensaios não-destrutivos para a avaliação e diagnóstico das
condições dessas obras, e como base para a proposta de intervenções de
reabilitação, incluindo procedimentos de proteção superficial e de
impermeabilização.
90
5 VERIFICAÇÃO DAS CONVERGÊNCIAS E DIVERGÊNCIAS
Nesta etapa são apresentados os resultados e discussões resultantes do
levantamento efetuado na pesquisa, realizadas com autores que trataram deste
assunto. Neste sentido avaliaram-se os itens contemplados numa visão comparativa
da importância destacada pelos autores consultados, comparados com a Norma
brasileira de vistoria de pontes e viadutos de concreto.
A tabela 1 discrimina as diretrizes pesquisadas com diferentes literaturas de
autores e pesquisadores e destaca as diretrizes preconizadas por estes
consideradas importantes na inspeção de pontes e viaduto de concreto.
TABELA 1: COMPARATIVO DE DIRETRIZES DESTINADAS A INSPEÇÃO DE PONTES E
VIADUTOS DE CONCRETO
AUTORES
DIRETRIZES
NBR-945
2/86
Hartle et al (2002)
FIB (2002, 2003)
Tonias(1995)
Brinck
erhoff (1993)
Rad
omski (2002)
Raina( 1996)
Jordy e Men
des
(2005)
DNIT (2004)
IPR (2004)
Len
cioni (20
05)
Equipamentos de Inspeção X X X X X X X X
Ensaios Complementares X X X X X X X X X
Controle de Tráfego X X X X X X X X X X
Qualificação dos inspetores X X X X X X X X
Planejamento e preparação para a inspeção X X X X X X X
Tipos de inspeção X X X X X X X X
Inspeção submersa X X X
Inspeção em concreto protendido X X X X
91
5.1 EQUIPAMENTOS DE INSPEÇÃO
Conforme a tabela comparativa analisada a maioria dos autores (80%)
ressalta a importância do uso de equipamentos de inspeção, porém a norma NBR-
9452/86 se encontrada desatualizada quanto a este parâmetro, não discriminando
os tipos de equipamentos ou ferramentas utilizados em vistorias. A norma apenas
menciona que para as vistorias rotineiras pode haver necessidade de instrumentos
de precisão ou equipamentos especiais. A falta do uso de equipamentos de
inspeção pode provocar acidentes com os inspetores e também com os usuários da
ponte ou viaduto em vistoria.
Os autores pesquisados consideram de vital importância o uso de
equipamentos de inspeção, devendo haver um planejamento adequado, antes da
inspeção, de quais equipamentos devem ser levados ao campo. Os autores
recomendam alguns equipamentos básicos, indispensáveis em todo o tipo de
inspeção.
Segundo Hartle et al. (2002), as principais precauções em qualquer inspeção
são tomadas com objetivo de garantir a segurança do público usuário e dos
inspetores. Ter o equipamento apropriado pode ser um fator importante na
manutenção desse objetivo. Quando os inspetores não têm o equipamento certo,
eles podem tentar utilizar um equipamento alternativo, o qual não foi feito para a
realização da tarefa. Isto pode por em risco tanto o inspetor como o público também.
Inspetores nunca devem tentar substituir equipamentos com o interesse de ganhar
tempo.
A melhor maneira de se evitar estas circunstâncias é garantir que os
inspetores tenham os equipamentos apropriados. Esta responsabilidade não é
somente do inspetor, mas também do seu empregador. É importante que o
92
empregador faça um esforço para equipar adequadamente todos os inspetores.
Também, o inspetor deve estar familiarizado com qualquer tipo de equipamento e
como usá-los e operá-los adequadamente.
5.2 ENSAIOS COMPLEMENTARES Conforme FIB (2002), os testes são utilizados para se obter informações que
possam contribuir para o processo de tomada de decisão, quando não se observa a
presença de deterioração aparente ou prevista, ou ainda quando a condição de
deterioração da estrutura se mostra extrema, ou quando há estimativas pessimistas
de força ou tamanho de seção que demonstre performance estrutural satisfatórias.
Em relação aos ensaios complementares, a quase totalidade dos autores
analisados (90%) considera importante esta diretriz como parâmetro para a vistoria
de pontes e viadutos de concreto, visto que há problemas que permanecem ocultos
na parte interna das estruturas e que só são detectados com a utilização de testes e
ensaios.
Dessa forma, os inspetores devem, ao suspeitar da existência de danos não
visíveis, colher material ou solicitar a realização de testes ou ensaios não-destrutivos
ou com baixo nível de destruição para identificar a extensão do dano, evitando-se,
dessa forma, o comprometimento da estrutura.
O FIB (2002) discrimina os principais tipos de testes e ensaios utilizados
para as vistorias em pontes e viadutos em concreto, fornecendo informações
relevantes sobre sua aplicação.
93
5.3 CONTROLE DE TRÁFEGO Segundo Hartle et al. (2002) é de extrema importância, ao se realizar uma
vistoria em uma ponte ou viaduto, efetuar um controle de tráfego para evitar
situações de perigo aos inspetores e usuários da rodovia.
Esta diretriz é preconizada por todos os autores pesquisados que enfatizam
a importância de se garantir a segurança dos transeuntes e motoristas, bem como
dos próprios inspetores, ressaltando que, durante a realização da inspeção, haja um
eficiente e eficaz controle de tráfego.
Esse controle também é importante para que se verifiquem os efeitos do
tráfego sobre as estruturas da obra vistoriada, verificando-se a ocorrência de
vibração ou outra condição que possa afetar a qualidade e a durabilidade da obra.
Conforme Brinckerhoff (1993) no planejamento da inspeção deve-se prever
o adequado controle do tráfego, e familiarizar-se com os tempos permitidos de
fechamento de pistas, ou de trabalhos na estrada, de modo a causar a menor
interferência possível.
Já Radomski (2002) considera que a equipe de inspeção deve ser preparada
para realizar o controle do tráfego, determinando as margens de segurança em
relação ao real comportamento do peso dos veículos que passam. Decisões quanto
ao tempo de limitação do tráfego são tomadas conjuntamente com outros
especialistas, e sempre que se realiza uma inspeção, deve-se utilizar as ferramentas
simples de detecção e de controle, conforme o que determinam as normas e
regulamentos.
Para Raina (1996) o trabalho dos inspetores tem por objetivo garantir o
tráfego seguro e ininterrupto, por isso, durante as inspeções é importante verificar-se
94
o comportamento das estruturas em relação ao peso das cargas, prevendo-se no
planejamento inconveniências mínimas para o tráfego.
Apesar dos autores pesquisados enfatizarem a importância do controle de
tráfego, a Norma NBR 9452/86 sequer cita procedimentos visando garantir a
segurança de inspetores e usuários durante as inspeções.
5.4 QUALIFICAÇÃO DOS INSPETORES
A qualificação dos inspetores é um fator preponderante para a qualidade da
inspeção, sendo este parâmetro indicado por 80% dos autores pesquisados.
A atualização em qualquer área é de extrema importância, neste sentido, a
maioria dos autores destaca como fator relevante a qualificação e experiência de
engenheiros inspetores de pontes e viadutos de concreto, fato este não contemplado
pela Norma NBR-9452/86, que não faz qualquer menção à qualificação técnica e
conhecimentos dos inspetores. O aspecto ressaltado pelos autores analisados é que
o engenheiro tenha experiência mínima de 5 anos, segundo o IPR (2004).
Raina (1996), considera que a experiência mínima seja de 10 anos, mas, de
modo geral, todos os autores concordam que o responsável seja qualificado e tenha
conhecimento atualizado e experiência em construção e em vistoria de pontes e
viadutos de concreto.
A qualificação dos inspetores, conforme Tonias (1995) é importante,
recomendando que a equipe seja composta por no mínimo duas pessoas, sendo
uma delas engenheiro licenciado e com amplos conhecimentos sobre a construção
de pontes e viadutos e também com amplos conhecimentos em inspeção dessas
obras.
95
Conforme Brinckerhoff (1993) além de realizar a inspeção, os engenheiros
licenciados deve ter um número mínimo de inspeções realizadas e amplo
conhecimento do comportamento estrutural e de projeto de uma ponte, pois se torna
responsável pela segurança da equipe e dos usuários, devendo ser capaz de
informar devidamente ao cliente a real situação encontrada em suas observações.
5.5 PLANEJAMENTO E PREPARAÇÃO PARA A INSPEÇÃO
O planejamento bem elaborado e discutido entre os participantes resultará
no bom andamento do trabalho, em menor tempo, com segurança e com resultados
confiáveis, fatores estes elencados pela maioria dos autores pesquisados, não
contemplados na Norma NBR-9452/86 de vistoria de pontes e viadutos de concreto.
Entretanto, 70% dos autores pesquisados enfatizam a necessidade de se
realizar uma preparação antes da inspeção e efetuar, em conjunto, um planejamento
adequado das atividades, o que facilitará a realização do trabalho, definindo-se
previamente os tipos de controles necessários, como o controle de tráfego, a
seleção adequada dos equipamentos de inspeção e quais as partes da estrutura
devem ser vistoriadas mais detalhadamente, verificando-se os relatórios de
inspeções anteriores, bem como os projetos e desenhos das estruturas e outras
condições que influenciam no trabalho.
Hartle et al. (2002) destaca a importância de se planejar e de a equipe se
preparar antes de realizar a inspeção. O planejamento bem realizado determinará o
desenvolvimento da seqüência de inspeção e o estabelecimento da agenda, que
conforme a maioria dos autores deve ser flexível e informada a todos os
interessados na realização da inspeção.
96
No Boletim 17, o FIB (2002) estabeleceu os procedimentos essenciais para
que a vistoria de uma estrutura seja desenvolvida, planejando-se adequadamente as
atividades a serem desenvolvidas, tais como, a coleta de informações sobre o
histórico da obra vistoriada, bem como os relatórios de inspeções anteriores,
visuais ou com testes básicos, visando determinar-se as condições da obra e o
planejamento detalhado da investigação a ser realizada.
Para o FIB (2002) são realizadas atividades como a preparação, a inspeção,
investigação, recálculo, estratégias para ações corretivas e os relatórios ao final.
5.6 TIPOS DE INSPEÇÃO
A inspeção é considerada uma etapa importante para a manutenção e
conservação da obra, pois avalia as condições da obra realizada.
A Norma brasileira considera que há 3 tipos de vistoria: a cadastral
realizada após o término da obra ou quando houver uma ocorrência que a justifique;
a rotineira realizada num intervalo não superior a 1 ano; e a vistoria especial,
pormenorizada, com a finalidade de interpretar e avaliar ocorrências danosas
detectadas pela vistoria rotineira.
Contudo, 70% dos autores considera que além destes três tipos de vistorias
há outros tipos de inspeção que devem ter diferentes escopos e freqüências de
realização. A maioria dos autores pesquisados inclui, além dos três tipos básicos,
pelo menos outros dois tipos de vistoria, mais detalhadas e com emprego de
equipamentos especializados.
Observou-se, que na literatura há apenas uma divergência quanto a
denominação dos outros tipos de inspetoria, que para Hartle et al. (2002) são:
estrago e em profundidade. Para Raina (1996) a inspeção detalhada se subdivide
97
em geral e principal, conforme a freqüência e a intensidade da inspeção. Para
Radomski (2002) as inspeções são: de curso; básica, detalhada e especial.
Esses autores concordam que esses outros tipos de inspeção são realizados
em casos excepcionais, quando se verifica algum dano nas obras ou em períodos
de pelo menos cinco anos, fazendo-se uma inspeção mais detalhada e minuciosa
que nos outros tipos de inspeção.
No Brasil, o IPR (2004) e o DNIT (2004) concordam em que os tipos de
inspeção incluem, além da inspeção cadastral, rotineira e especial, as inspeções
intermediária e extraordinária. A primeira realizada quando verificada anormalidade
ou suspeita de anormalidade, ou para verificar determinado elemento estrutural. E a
segunda, não programada, é realizada quando solicitada para se avaliar dano
estrutural excepcional, causado pelo homem ou pela natureza.
5.7 INSPEÇÃO SUBMERSA
Sabe-se que as pontes são estruturas afetadas pela qualidade da água (de
rios, lagos, e mesmo do mar), que pode causar danos às partes submersas, ocultos
visualmente, e que requerem maior cuidado dos inspetores durante os trabalhos,
devendo ser devidamente planejada para se obter maior sucesso na sua realização,
incluindo a determinação de equipamentos e testes destinados especificamente para
essa atividade. Para 30% dos autores, a inspeção submersa deve se revestir de
cuidados especiais e requerem o uso de equipamentos projetados para essa
finalidade.
Na literatura revisada os autores consideraram importante esta diretriz,
realizada esporadicamente, a cada 5 anos, no mínimo, com o objetivo de verificar as
98
fundações e outras partes da estrutura que requerem maior atenção. Essas vistorias
devem ser realizadas com pessoal capacitado e utilizando equipamentos
sofisticados.
A norma NBR 9452/86 não considera este tipo de vistoria em pontes e
viadutos, prevendo procedimentos para a realização apenas dos três tipos básicos.
Raina (1996) destaca que este tipo de inspeção é muito importante,
principalmente em pontes marítimas, ou em locais sujeitos a condições específicas,
como poluição, ou risco elevado de acidentes com embarcações.
No Brasil, o IPR (2004) fez estudos sobre inspeção submersa indicando
procedimentos a serem seguidos pelos inspetores. O Instituto recomenda que se
faça investigação de descontinuidades significativas e de deterioração pronunciada
na infra-estrutura e no leito do rio e nas proximidades da obra, principalmente
realizando uma limpeza na área a ser inspecionada.
Para a realização desse tipo de inspeção o IPR (2004) recomenda padrões
utilizados pela marinha norte-americana e pela indústria de plataformas de petróleo,
em três diferentes níveis, desde o nível I, em águas rasas obtendo-se dados visuais
e tátil, ao nível III, em profundidade, mais detalhada e utilizando os testes não
destrutivos.
Segundo Hartle et al. (2002) as vistorias submersas da infra-estrutura da
ponte devem ser realizadas tanto em períodos de estiagem com em períodos
chuvosos.
5.8 INSPEÇÃO EM CONCRETO PROTENDIDO
Para quatro autores, (40%) dos pesquisados a inspeção em concreto
protendido requer cuidados especiais, devido a complexidade da estrutura.
99
Diante da importância de se conhecer os possíveis dados que afetam estas
estruturas, é importante que os profissionais de vistoria busquem informações que
os ajudem a compreender quais são os danos e deflexões que podem encontrar e
como interpretar os resultados dos testes aplicáveis para identificá-los.
Contudo, a norma brasileira não destaca este tipo de inspeção, não
fornecendo qualquer informação aos inspetores quanto aos procedimentos
recomendados para realizar inspeções nesse tipo de estrutura.
Raina (1996) enfatiza que em pontes e viadutos de concreto protendido não
se deve, normalmente, esperar a presença de fissuras. Por isso, durante as
inspeções deve-se observar todas as formas de deterioração possíveis no concreto
armado somadas às deteriorações que podem ocorrer no concreto protendido em
pontes e viadutos de concreto protendido.
Entretanto, para esse autor deve-se incluir na inspeção a verificação dos
cabos de protensão, danos no concreto e o grau de severidade, bem como danos
em componentes estruturais adjacentes. Esse tipo de vistoria deve ser minucioso e
completo, estendendo-se a todas as possíveis formas de deterioração que
normalmente ocorrem no concreto armado.
Brinckerhoff (1993) acredita que se deve realizar um cuidadoso
planejamento para esse tipo de inspeção, desenvolvendo-se algumas etapas antes,
durante e depois, tais como o planejamento da seqüência das atividades, a
verificação dos documentos existentes e relatórios de inspeções anteriores,
verificação de projetos e de documentação fotográfica, para se determinar o escopo
e os equipamentos de acesso necessários para as áreas que apresentam maiores
dificuldades. Essas providências poupam tempo e recursos, facilitando o
desenvolvimento de projetos de reparos.
100
Tonias (1995) considera que a inspeção em concreto protendido deve ser
realizada quando se observa condições tais como fissuração, áreas molhadas,
desplacamentos no concreto, e deflexão ou deformação excessiva de elementos.
Outra condição especial é a presença de eflorescências e o abaixamento ou
levantamento da estrutura, verificando-se as condições dos cabos de protensão.
Entretanto, salienta que uma dificuldade refere-se a necessidade de
equipamentos especiais o que a torna custosa, já que métodos visuais não oferecem
resultados satisfatórios.
No Brasil o IPR (2004) estabeleceu alguns procedimentos essenciais para a
vistoria em obras em concreto protendido, procurando-se pelas causas de
deformações ou deflexões, no projeto ou na qualidade da construção, bem como na
falta ou inexistência de manutenção adequada.
101
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS E PROPOSTAS PARA NOVOS TRABALHOS
Neste capítulo são delineadas as considerações obtidas a partir dos estudos
realizados ao longo deste trabalho. Para tanto, propõe-se alguns temas
interessantes a serem estudados, que possam colaborar para uma melhor
compreensão sobre vistoria de pontes e viadutos de concreto.
6.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A falta de dados estatísticos e investimentos na manutenção preventiva de
pontes e viadutos no Brasil se deve, em parte, à desatualização de leis e normas
que regulamentam as vistorias preventivas, o que ocasiona um elevado custo na
manutenção corretiva, acima dos 20% no Brasil, elevando absurdamente o custo de
recuperação e, na maioria das vezes, a substituição completa da obra.
Este trabalho teve como objetivo geral estabelecer novas diretrizes
atualizadas, baseadas na literatura e normas nacionais e internacionais sobre
vistoria de pontes e viadutos.
A Norma NBR-9452/86, que está em vigor há 20 anos, se encontra
totalmente desatualizada quanto às seguintes diretrizes:
• Equipamentos de Inspeção: a referida Norma não informa a respeito do
tipo de equipamentos necessários para a realização de uma vistoria em
pontes ou viadutos de concreto, sendo esta diretriz de extrema
importância para a segurança dos usuários e de inspetores das pontes e
viadutos.
102
• Ensaios Complementares: a realização destes é de extrema importância,
para se confirmar suposições feitas visualmente sobre a condição da
ponte ou viaduto, diretriz esta não preconizada pela Norma NBR9452-86.
• Controle de Tráfego: a referida Norma não dispõe a respeito de limitação
ou fechamento da ponte ou viaduto ao tráfego durante as inspeções, ou
mesmo da importância e relevância do controle do tráfego na
identificação de problemas na estrutura, tais como a vibração de
tabuleiros ou outro elemento, sendo esta diretriz muito importante tanto
para a segurança dos vistoriadores, quanto para a segurança dos
usuários da rodovia.
• Qualificação dos Inspetores: a qualificação dos engenheiros inspetores
de pontes e viadutos é de grande importância, estes profissionais além
de ter uma experiência vasta em vistorias, devem também ter um grande
conhecimento estrutural. Sendo que a Norma NBR-9452/86 somente diz
que o vistoriador deve ser um engenheiro civil e nada dispõe a respeito
de uma experiência mínima que este profissional deve ter, ou dos
conhecimentos especializados em vistoria desse tipo de estrutura.
• Planejamento e preparação para a inspeção: as atividades de
planejamento e preparação para a realização da vistoria são de extrema
importância, pois realizando esta etapa consegue-se poupar tempo e
recursos além de se planejar cuidadosamente as atividades, com maior
segurança e com resultados confiáveis. Sendo que a referida Norma não
prevê tal diretriz.
• Tipos de inspeção: a Norma NBR-9452/86 contempla os diferentes tipos
de inspeção, assim como os demais autores pesquisados, limitando-se a
103
três tipos apenas, quando a literatura internacional estabelece pelo
menos cinco tipos de inspeção, apesar de se observar uma certa
discrepância entre as nomenclaturas dos outros dois tipos de inspeção.
• Inspeção submersa: devido ao elevado custo e pessoal especializado
desta inspeção, provavelmente a Norma brasileira não contemple esta
diretriz, apesar de ser de extrema importância para se verificar danos em
partes totalmente submersas dessas estruturas, sendo esta diretriz de
extrema importância na prevenção de acidentes em pontes.
• Inspeção em concreto protendido: a Norma NBR-9452/86 nada informa
a respeito de vistorias em concreto protendido, sendo esta diretriz muito
importante em pontes e viadutos de concreto protendido, visto que este
tipo de estrutura vem sendo muito utilizado, pela sua maior durabilidade.
A falta de diretrizes atualizadas de inspeção em pontes e viadutos de
concreto na Norma NBR-9452/86 e de investimentos do governo na manutenção
preventiva nas rodovias municipais, estaduais e federais tem gerado atualmente um
caos neste setor causando sérios problemas de deformações, defeitos e quedas de
pontes e viadutos produzindo muitas vítimas e prejuízos econômicos, pela
destruição da obra e danos à sociedade.
Neste estudo apontou-se alguns procedimentos que já são utilizados em
outros países e mesmo por outros institutos brasileiros, como o IPR e o DNER, que
em suas pesquisas apontaram a necessidade de se realizar outros tipos de
inspeção, e de se utilizar testes não-destrutivos, uso de equipamentos especiais, e
formas de controle eficiente do tráfego, bem como enfatizam a importância da
qualificação de inspetores e o cuidado no planejamento de suas ações.
104
Dessa forma, sempre que possível, os inspetores devem realizar uma
preparação antes de iniciar a inspeção, verificando-se os documentos da obra,
relatórios de inspeções anteriores, e ainda dados do projeto, documentação
fotográfica. Os inspetores podem realizar um planejamento adequado de suas
atividades poupando tempo e recursos ao adotar medidas simples como essas.
Os autores enfatizam o cuidado nas anotações dos achados, fazendo
relatórios completos, com informações claras e precisas, e recomendando as ações
corretivas necessárias.
6.2 PROPOSTAS PARA NOVOS TRABALHOS
Durante a pesquisa observou-se que a Norma 9452/86 encontra-se muito
desatualizada em relação aos procedimentos adotados em outros países.
Assim, além dos itens examinados, constatou-se que há outros que podem
ser incluídos na revisão da Norma, como a necessidade de inspeção dos efeitos
ambientais como causa de danos à estrutura de pontes e viadutos em concreto, bem
como por sua influência nas condições de realização das vistorias, uma vez que se
podem observar diferenças nas estruturas quando submetidas a condições extremas
de calor ou frio, influenciando no resultado de testes e, até mesmo na inspeção
visual.
As condições do solo, ao redor da obra, deveriam ser cuidadosamente
vistoriadas, estabelecendo-se procedimentos para se verificar como estas condições
afetam as estruturas e originam danos que possam causar a destruição da obra ou a
necessidade de reparos emergenciais.
105
Diante da importância econômica e social de pontes e viadutos em concreto,
os autores poderiam, em futuro próximo escolher um desses fatores para uma
investigação mais profunda e quiçá sugerir novas diretrizes para as normas de
Vistoria em pontes e viadutos em concreto.
106
REFERÊNCIAS
ABNT. NBR 9452/86. Vistoria de pontes e viadutos de concreto. BRASIL. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transporte. Diretoria de Planejamento e Pesquisa – Coordenação do Instituto de Pesquisas Rodoviárias – IPR. Manual de Inspeção de pontes rodoviárias. 2 ed. Rio de Janeiro : IPR Publicações, 2004. BRINCKERHOFF, P. Bridge inspection and rehabilitation: a practical guide. United States of America: Wiley-Interscience, 1993. CERVO, A.L; BERVIAN, P.A. Metodologia científica. São Paulo : Makron Books, 1996. DNIT. Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transporte. Ministério dos Transportes. Norma DNIT 010/2004-PRO : inspeção em pontes e viadutos de concreto armado e protendido: procedimentos. Rio de Janeiro : DNIT, 2004. FIB - International Federation for Structural Concrete. Management, maintenance and strengthening of concrete structures. Boletin nº17. April 2002. Sprint - Digital – Druck Stuttgart. _____. Monitoring and safety evaluation of existing concrete structures. Boletin nº 22. April, 2003. Sprint – Digital – Druck Stuttgart. HARTLE¸ R.A et al. Bridge inspector's reference manual. U.S Department of Transportation Federal Highway Administration. Publication: N.FHWA – NHI 03 - 001. October, 2002, v. 1. JORDY, J.C.; MENDES, L.C. Recuperação de pontes e viadutos incluindo impermeabilização – economia e durabilidade. Engenharia Estudo e Pesquisa. v.8. n.1. Rio de Janeiro. jan/jul, 2005, p. 38-46. LENCIONI, J.W. Proposta de manual para inspeção de pontes e viadutos em concreto armado: discussão sobre a influencia de fatores ambientais na degradação de Obras-de-Arte-Especiais. 2005. 187 f. [Tese de Mestrado em Engenharia de Infra-Estrutura Aeroportuária. Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA, São José dos Campos]. RADOMSKI, W. Bridge rehabilitation. Imperial College Press, 2002. RAINA, V.K. Concrete bridges. United States: Tata MacGraw-Hill Publishing Company, 1996. SIQUEIRA, C.H. Aulas proferidas na disciplina: Vistoria de Pontes e Viadutos em Concreto do Curso de Pós-Graduação Latu Sensu Patologia nas Obras Civis da Universidade Tuiuti do Paraná. Curitiba: UTP, ago/set.2006.
107
TONIAS. D.E. Bridge engineering: design, rehabilitation, and maintenance of modern highway bridges. United States : Mcgraw –Hill, inc, 1995. VITÓRIO, J.A.P. Vistorias, conservação e gestão de pontes e viadutos em concreto. Anais do 46º Congresso Brasileiro do Concreto. set. 2006. Rio de Janeiro : Ibracon. 2006. UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ. Normas técnicas: elaboração e apresentação de trabalho acadêmico-científico. 2 ed. Curtiba : UTP, 2006.