STRUCTURAL PATHOLOGIES: STUDY OF THE PRESIDENTE JÂNIO QUADROS BRIDGE
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7371449
Karine Rodrigues Lopes
Mariana Aparecida Coelho de Melo
Nathalia Barros Sampaio
Carlos Noriega
Resumo: Pontes e viadutos, também conhecidos como obras de arte especiais (OAEs), são partes fundamentais para o desenvolvimento e mobilidade dos grandes centros urbanos. As OAEs possuem como principal finalidade a transposição de obstáculos, como avenidas, vales, rios, entre outros. Podemos diferenciar os tipos de estruturas sendo, quando construídas sobre cursos d’água denominadas pontes, e quando sobre avenidas ou vales secos, viadutos. Essas estruturas são constituídas de materiais sujeitos a inúmeras ações de intempéries, que ao longo do tempo acabam por provocar manifestações patológicas que afetam sua vida útil e funcionalidade. Com base em estudos e pesquisas científicas, apresentamos o estudo de caso da Ponte Presidente Jânio Quadros, fundamentado em instruções normativas e regulamentadas pelos principais órgãos de inspeção, abordando as principais patologias identificadas em pontes e viadutos, assim como suas propriedades e possíveis causas. Com o intuito de ressaltar a importância de inspeções e manutenções recorrentes pelos órgãos públicos em obras de arte especiais, apresentamos a situação da ponte em estudo após a realização das obras de reconstituição, tendo como objetivo avaliar a presença de manifestações patológicas e seus devidos parâmetros.
Palavras-chave: Patologias, pontes, viadutos, estruturas.
Abstract: Bridges and viaducts, also known as special structures of art (SSAs), are fundamental for the development and mobility of large urban centers. The main purpose of OAEs is to overcome obstacles, such as avenues, valleys, rivers, among others. We can differentiate the types of structures: when built over waterways they are called bridges, and when over avenues or dry valleys, viaducts. These structures are made of materials subject to countless weathering actions, which, over time, end up causing pathological manifestations that affect their useful life and functionality. Based on studies and scientific research, we present the case study of the Presidente Jânio Quadros Bridge, based on normative instructions and regulated by the main inspection agencies, addressing the main pathologies identified in bridges and viaducts, as well as their properties and possible causes. In order to emphasize the importance of recurrent inspections and maintenance by public agencies in special works of art, we present the situation of the bridge under study after the completion of the reconstitution works, aiming to evaluate the presence of pathological manifestations and their respective parameters.
Keywords: Pathologies, bridges, viaducts, structures.
1. Introdução
As obras de arte especiais (OAEs) em concreto, como pontes, viadutos, túneis e passarelas, são construídas de acordo com necessidades locais, buscando a adaptação de obstáculos e dando continuidade às vias que possuem um fluxo de pedestres e veículos, sejam eles trens, carros ou motos (MARCHETTI, 1998).
Conforme afirma Araujo (2014), OAEs são estruturas que possuem a finalidade de transpor obstáculos, como avenidas, vales, rios, entre outros. Quando construídas sobre cursos d’água, são denominadas pontes, e sobre avenidas ou vales secos, viadutos.
Atualmente na cidade de São Paulo temos 520 OAEs, conforme dados da Secretaria de Infraestrutura Urbana e Obras (SIURB), entretanto muitas delas estão em avançado estado de degradação, obras que estão anos sem intervenções civis, com risco de colapso, colocando em risco a segurança dos usuários. A falta de recursos públicos é um dos principais fatores que dificultam a manutenção e a conservação das OAEs, deixando-as em situação de abandono e ruína.
Com base nas prescrições da ABNT, as OAEs devem necessariamente passar por ciclos de inspeções periódicas. Em outros países, como o México, por exemplo, as inspeções visuais periódicas foram adotadas como um meio de monitorar e conservar de forma mais eficiente suas pontes e viadutos.
De acordo com LENCIONI (2005), a proposta para se evitar que OAEs cheguem a estados avançados de degradação é a realização de inspeções rotineiras e manutenções preventivas para detectar e monitorar o surgimento e o desenvolvimento de ações deletérias, considerando o ambiente onde as estruturas estão inseridas na avaliação das causas de sua degradação, relacionando os fatores ambientais com as manifestações patológicas detectadas, gerando modelos de previsão de vida útil, evitando que a estrutura chegue em seu estado limite de utilização.
Tendo em vista o estado de degradação das OAEs, o objetivo dessa pesquisa é diagnosticar as patologias da Ponte Presidente Jânio Quadros, localizada em São Paulo no bairro Vila Maria, que por anos ficou isenta aos olhos do poder público, sem nenhum tipo de fiscalização ou manutenção até ser parcialmente interditada no ano de 2019, apresentando risco de colapso segundo informações da SIURB. Motivo esse que nos levou a estudar mais a fundo as características dessa estrutura.
1.1 Justificativa
Visando os altos índices de pontes consideradas em estado de calamidade e, consequentemente, com risco de colapso no estado de São Paulo, buscamos realizar um estudo para diagnosticarmos as principais manifestações patológicas encontradas nesse tipo de estrutura.
Com o objetivo de estudar um caso real, iremos apresentar o atual estado da Ponte Presidente Jânio Quadros que passou por obras de reestruturação, enfatizando manifestações patológicas que ainda estão presentes na estrutura, validando as causas da degradação com base em inspeção técnica realizada pelas autoras e analisando os laudos realizados pela empresa contratada da prefeitura do estado de São Paulo.
Este artigo fundamenta-se em livros técnicos, monografias, teses e trabalhos científicos. Destinamos a todos os estudantes da área da construção civil que tenham curiosidades sobre o assunto e buscam se aprofundar no tema.
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivos gerais
O objetivo geral dessa pesquisa é analisar a Ponte Presidente Jânio Quadros, localizada na região Norte do município de São Paulo. Assim como, diagnosticar e identificar a ocorrência e tipos de patologias presentes na estrutura, além de citar as causas e consequências dessas manifestações e como poderiam ter sido evitadas.
1.2.2 Objetivos específicos
– Identificar e analisar os parâmetros que comportam os diferentes tipos de patologias apresentadas na ponte Jânio Quadros;
– Diagnosticar e categorizar as manifestações patológicas encontradas na estrutura;
– Analisar se a influência de fatores intempéries contribuíram no processo de degradação da ponte.
2. Revisão bibliográfica
2.1 Patologia
A patologia das estruturas é conhecida como o campo da engenharia civil que se ocupa do estudo das origens, formas de manifestação, consequências e mecanismos de ocorrência das falhas e dos sistemas de degradação das estruturas. O termo “patologia” possui origem da linguagem grega e pode ser traduzido como estudo (lógos) das doenças (páthos). A patologia é uma área responsável por estudar, identificar e solucionar os defeitos que ocorrem em estruturas de concreto (SOUZA, 1998; RIPPER, 1998).
Conforme PINA (2013), os defeitos que surgem nas construções civis, por diversos motivos são elas as patologias. Nas edificações são definidas como o conjunto de aparições patológicas que podem ocorrer no decorrer da obra, ou que ocorrem no decorrer dos anos, prejudicando o desempenho ou até inutilizando a edificação.
Quanto maior o número de falhas nas etapas de obras, maior a chance de as edificações apresentarem defeitos antes do tempo previsto, considerando a vida útil para que foram planejadas e maior a necessidade de gastos com reparos, para que sejam mantidas as suas condições de uso e segurança.
Segundo QUALHARINI (2020) existem vários agentes que podem causar a degradação de uma edificação. Além deles, podemos ressaltar os fenômenos naturais, a ação do meio ambiente e as falhas de projeto.
Na figura 1, de acordo com informações do IBAPE (2013), podemos verificar quais são as ações mais representativas que acabam por causar patologias nas estruturas.
Figura 1: Características das patologias
As condições ambientais em que a edificação se encontra contribuem para a definição da vida útil dos materiais da construção. Os elementos presentes no ambiente, como a umidade/água, excesso de fluxo luminoso, poluição local, variações de temperatura e existência de microrganismos são, na maioria das vezes, os responsáveis pelo aparecimento de manifestações patológicas (QUALHARINI, 2020).
Tabela 1: Fatores presentes no ambiente causadores de manifestações patológicas
| Fatores | Agentes | Mecanismos |
| Água superficial | Agentes de limpeza causam infiltrações em fachadas e telhados, o que se agrava ao se misturar com a poluição do ar (chuvas ácidas) | Formação de crosta negra, principalmente em fachadas, levando a erosão da superfície |
| Variação de temperatura | A variação de temperatura gera o aparecimento de lamelas e escamações de superfícies por conta da dilação ou contração da estrutura | A elevação de temperatura provoca a descoloração de fachadas, aparecimento de cristalização e consequente expansão nas superfícies dos sais presentes nas alvenarias |
| Poluição | Gás carbônico, dióxido de enxofre (SO2), fuligem, poeira e fumaça presente no ar | Formação de crosta negra, principalmente em fachadas, levando a erosão da superfície |
| Umidade | Água presente em forma de vapor no ambiente | A umidade crítica encontra-se acima de 70% |
| Agentes biológicos | Multiplicação de micro-organismos disseminados no meio ambiente que encontram hospedagem nas estruturas construídas | Os fungos e bolor atacam madeira e pedra. Os cupins e brocas destroem as propriedades mecânicas da madeira. Os pombos através de excreção alteram propriedades físico-químicas dos materiais |
Existem grandes consequências que podem vir a ocorrer se as manifestações patológicas não forem identificadas brevemente, sendo elas prejuízos financeiros, atrasos no prazo de obra, insatisfação de clientes e, nos casos mais graves, acidentes sérios como o colapso da estrutura e necessidades de isolamento do local devido ao comprometimento da estrutura.
Tabela 2: termos e definições
| Termos | Definição | Patologia das estruturas |
| Anamnese | É o estudo dos antecedentes. Essa etapa tem por objetivo escutar dos pacientes o que estão sentindo. | Conversar com moradores, usuários e responsáveis pela zeladoria da construção. |
| Fenômeno | É o centro do problema ou a raiz, onde deve-se focar na solução. | Corrosão, eflorescência e recalque. |
| Manifestação patológica | São manifestações visuais ou comportamentais de falha no comportamento normal esperado. | Infiltração, trincas, deformações e fissuras. |
| Inspeção | É quando o profissional capacitado avalia as condições patológicas. | Avaliar a estrutura. |
| Ensaios não destrutivos | São ensaios ou exames que não danificam a estrutura ou não são invasivos ao paciente. | Esclerometria, pacometria e ultrassom. |
| Ensaios destrutivos | São ensaios ou exames que danificam ou causam pequenos danos. | Extração de corpos de prova. |
| Diagnóstico | É a explicação e conclusão da investigação sobre a origem dos causadores da patologia. | Corrosão, recalque e eflorescência. |
2.2 Diagnóstico patológico
Segundo HELENE (2003), uma análise correta do problema é aquela que nos permite definir claramente a origem, as causas, as consequências, a intervenção mais adequada e o método de intervir. Geralmente os casos, em sua maioria, são diagnosticados visualmente, entretanto em outros casos são dificultosos, sendo necessário analisar o projeto, investigar as cargas incidentes à estrutura e verificar a execução da obra, fazendo-se necessário uma inspeção.
Abaixo apresentamos um diagrama com finalidade de identificar a causa e exemplificar os tipos de inspeção a serem realizados.
Fluxograma 1: Ações para diagnosticar a manifestação patológica
2.3 Tipologia patológica
2.3.1 Fissuras, trincas e rachadura
Para HELENE (2003), a fissura, comumente chamada de trinca ou rachadura, diferencia-se basicamente quanto ao grau de manifestação. Seguindo o pensamento do autor, ainda que nenhuma obra ao longo de sua vida útil esteja livre de fissura, as fissuras são recorrentes em residências.
A importância se dá, de acordo com THOMAZ (1989), em decorrência de devido três aspectos fundamentais: o aviso de um eventual estado perigoso para a estrutura, o comprometimento do desempenho da obra em serviços, tais como estanqueidade de água, e durabilidade, além do constrangimento psicológico que a fissuração exerce sobre os usuários da edificação.
Podendo representar indícios de algum problema estrutural mais grave, as fissuras devem ser monitoradas por possuírem condições de originar patologias com maior gravidade, como as trincas e rachaduras por exemplo.
Figura 2: Comparação entre fissura, trinca e rachadura
Tabela 3: Possíveis causadores de fissuração e suas definições
| Movimentação térmica | Varia de acordo com as proporções físicas dos materiais e com a intensidade da variação da temperatura. |
| Movimentação higroscópica | Refere-se à umidade resultante da produção dos componentes, da execução da obra, de fenômenos meteorológicos ou umidade do solo absorvidas por capilaridade ou porosidade. |
| Atuação de sobrecargas | Ação de solicitações externas, previstas ou não em projetos aplicados a componentes com ou sem função estrutural. |
| Deformabilidade excessiva da estrutura | Denominada como deformação acima das flechas máximas aceitáveis ao redor do mundo. |
| Recalques de fundação | Depende do tipo e do estado do solo, disposição do lençol freático, intensidade da carga, tipo de fundação e sua cota de apoio e dimensões e formato da placa, além da interferência de fundações vizinhas. |
| Retração de produtos à base de cimento | Ocorre devido à água em excesso em concretos e argamassas adicionado para dar a trabalhabilidade desejada. |
| Alterações químicas de materiais | Modificação indesejável nas propriedades químicas de um material que compõe uma edificação em ambientes agressivos ou não. |
2.3.2 Corrosão
De acordo com Ribeiro e col. (2013, p, 32) “Corrosão pode ser entendida como a interação destrutiva de um material com o meio ambiente, como resultado de reações deletérias de natureza química ou eletroquímica, associadas ou não a ações físicas ou mecânicas de deterioração.” Nas barras de aço submergidas em concreto, a deterioração se refere a destruição da camada passiva encontrada no entorno da superfície exterior das barras, ela é responsável por impedir a corrosão da armadura, por isso quando ocorre a despassivação, promovida por íons de cloreto e pela carbonatação, o aço fica suscetível a corrosão (SOUZA, 2009; RIPPER, 2009).
Figura 3: Corrosão de armadura em estrutura de concreto
2.3.3 Reação Álcali-Agregado (RAA)
Segundo Otoch (2016) a Reação Álcali-Agregado é procedimento químico que ocorre no concreto totalmente endurecido, os minerais reativos dos agregados reagem com hidróxilos alcalinos encontrados nas soluções dos poros da pasta do concreto, formando um gel expansivo. Quando a reação ocorre de forma insalubre podem ocorrer fissuras, deslocamentos, lascamentos, aumento da permeabilidade e redução da resistência química e mecânica do concreto.
Atualmente, existem três variedades da RAA:
– Reação álcali-sílica: Quando a sílica reativa encontrada no agregado reage com os álcalis nativos da pasta de cimento, ocorre a formação de gel higroscópico expansivo essa é a reação mais comum e a que mais rápido se desenvolve;
– Reação álcali-silicato: muito parecida com à anterior, exceto pelo fato que agora a reação é pela ação dos silicatos dos agregados uma reação mais branda que a anterior e que, também, há formação de gel;
– Reação álcali-carbonato: não há formação de gel, ocorre pela expansão das rochas carbonáticas a partir do ataque dos álcalis e dos três tipos é o mais raro de ocorrer.
Figura 4: Padrão de fissuração típica da Reação Álcali-Agregado
2.3.4 Carbonatação
Segundo Silva (2007), a corrosão das armaduras é uma das patologias mais frequentes em estruturas de concreto armado, correspondendo a 30% das anomalias existentes. Um dos fatores que contribui para a existência da corrosão é a carbonatação, que reduz o pH do concreto e despassiva a armadura. Quando despassivada e na presença de umidade, a armadura desencadeia o processo de corrosão, comprometendo a segurança e a durabilidade da estrutura.
Figura 5: Profundidade da carbonatação em função do tempo
Segundo Ferreira (2013), o fenômeno da carbonatação, consiste em um processo físico-químico entre o gás carbônico (CO2) presente no ambiente e os compostos da pasta de cimento, que tem como resultado principal a precipitação do carbonato de cálcio (CaCO3). Na estrutura interna do concreto em que essa precipitação ocorre, o concreto se altera fisicamente e, também, do ponto de vista químico, há uma redução da alcalinidade.
Figura 6: Esquematização da carbonatação no concreto
2.3.5 Porosidade
Petrucci (1998) destacou as principais causas da porosidade do concreto: onde sempre é necessário utilizar uma quantidade de água superior à que se precisa para hidratar o aglomerante, e essa água, ao evaporar, deixa vazios; com a combinação química, diminuem os valores absolutos de cimento e água que entram em reação; de maneira inevitável, durante a mistura do concreto, agrupar-se ar à massa. A vinculação desses vazios no concreto torna-o permeável à água. A permeabilidade torna o concreto suscetível às intempéries e a ação de agentes atmosféricos.
2.3.6 Infiltração
Conforme Queruz (2007), a água pode ser classificada como um componente degradante, ou ainda, um fator que pode ocasionar outros agentes patológicos.
Nas edificações umidade é conveniente para o surgimento de mais patologias, como manchas, mofos eflorescências e deterioração, pois, ela deixa o ambiente favorável para a maiores degradações da edificação (SUPLICY, 2012).
Figura 7: Infiltração em estrutura de concreto
2.3.7 Lixiviação
Segundo FUSCO e ONISHI (2017), a lixiviação é o processo de perda de cálcio da massa de concreto em virtude da percolação de água através de seu interior. A lixiviação acaba produzindo o aumento da porosidade e diminuição do pH no interior do concreto. Se a massa de concreto ficar permanentemente saturada, não haverá ́ risco de corrosão das armaduras. Porém, se ocorrerem períodos de secagem, a corrosão poderá ́ vir a ocorrer.
Pela ação do dióxido de carbono presente na atmosfera, a cal dissolvida e lixiviada resulta em depósitos brancos na superfície do elemento, que são denominadas eflorescências. As eflorescências não causam problemas estruturais, apenas prejudicam o concreto em sua aparência (BRANDÃO, 1998).
Figura 8: Lixiviação e eflorescências em concreto
2.3.8 Expansão
A expansão por sulfato é caracterizada pela ação de águas ou solos que contenham, ou estejam contaminados com sulfatos. Essa ação, juntamente com a pasta de cimento, dá origem a reações expansivas. Para prevenir essa manifestação, é realizada a utilização de cimento com propriedades resistentes a sulfatos (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2014).
Essa expansão é seguida por uma fissuração progressiva, que facilita o acesso de novas soluções de sulfato no interior da estrutura. O concreto adquire uma aparência esbranquiçada, e pode ocorrer o desprendimento de lascas do elemento, deixando as armaduras suscetíveis a demais ataques (BRANDÃO, 1998).
2.4 Definição de pontes e viadutos
Segundo MARCHETTI (2018), denomina-se ponte a obra destinada a permitir a transposição de obstáculos, podendo ser rios ou braços de mar. Uma obra é denominada de Viaduto quando o obstáculo transposto é um vale ou outra via.
Tabela 4: Definição de pontes segundo sua durabilidade e extensão de vãos
| Critério | Nomenclatura | Definição |
| Extensão do vão | Bueiros | Vão até 2 m |
| Pontilhões | Vão de 2 m a 10 m | |
| Pontes | Vão maior que 10 m | |
| Pontes permanentes | construídas em caráter definitivo, sendo que sua durabilidade deverá atender até que forem alteradas as condições da estrada | |
| Durabilidade | Pontes provisórias | construídas para uma duração limitada, geralmente até que se construa a obra definitiva, normalmente servem como desvio de tráfego |
| Pontes desmontáveis | construídas para uma duração limitada, sendo que diferem das provisórias por serem reaproveitáveis |
As pontes são constituídas de três partes, entre elas a superestrutura, que corresponde a laje e as vigas; a mesoestrutura, que são os pilares, aparelhos de apoio e encontros; e a infraestrutura, que representa a fundação. As solicitações são provocadas pelas cargas permanentes e cargas móveis (MARCHETTI, 2018).
Figura 9: Componentes de uma ponte
Segundo MARCHETTI (2018), as cargas permanentes são representadas pelo próprio peso dos elementos estruturais que estão permanentemente fixos à estrutura da ponte, tais como guarda-corpo, guarda-rodas, defensas, passeio, pavimentação, postes de iluminação, trilhos e lastros, podendo ainda ser de dois tipos: concentradas ou distribuídas. Já as cargas móveis, provêm do fluxo de veículos e é normatizada pela NBR 7188 (2013).
Tabela 5: Principais requisitos de uma ponte
| Funcionalidade | Deve satisfazer as exigências do tráfego |
| Segurança | Deve resistir à ruptura, visto que a estrutura receberá cargas variáveis ao longo do uso |
| Estética | Deve apresentar um aspecto agradável e harmonioso com o ambiente |
| Economia | Buscar um processo construtivo econômico, visto que são grandes estruturas e que devem ser duráveis |
| Durabilidade | A estrutura deve atender às exigências de uso de forma a garantir durabilidade durante sua vida útil |
2.4.1 Tipos de pontes
As pontes podem ser classificadas de acordo com o tipo de sistema estrutural utilizado, entre elas a estrutura em lajes, vigas, pórticos, arco, pênseis e estaiadas (MARCHETTI, 2018).
Abaixo apresentamos a definição de cada sistema estrutural citado. Importante observar que cada tipo de sistema estrutural apresenta características específicas, sendo assim, a escolha do tipo a ser adotado é uma das etapas mais importantes no projeto de pontes (RIBEIRO et al, 2022).
Tabela 6: Principais tipos de pontes e suas definições
| Classificação | Definição |
| Pontes em laje | essa estrutura não faz uso de vigas, é constituída por uma laje maciça ou vazada. Tem como vantagem a pequena altura da construção, elevada resistência à torção e ao fissuramento, por ser uma técnica simples, possui rapidez na execução. A principal desvantagem é o grande consumo de concreto e, consequentemente, o elevado o peso próprio da estrutura. É uma solução estrutural para pequenos vãos, geralmente de até 15 metros. |
| Pontes em viga | esse sistema estrutural é composto por vigas longarinas, com ou sem o apoio de vigas transversinas, utilizadas para dar suporte ao tabuleiro que receberá as cargas. De acordo com o arranjo estrutural, as vigas podem ser simplesmente apoiadas para vencer o vão com um único tramo ou vãos contínuos, com trechos em balanço nas extremidades e vigas contínuas. |
| Pontes em arco | uma das soluções estruturais mais utilizadas antigamente, indicada para a transposição de vales e terrenos rochosos. Esse sistema passou a ser menos utilizado devido a evolução de técnicas construtivas, em função da necessidade de escoamento e por seu alto custo. Existem 3 tipos desse sistema, entre eles: – Pontes em arco superior: utilizadas em terrenos planos, onde os empuxos são transmitidos ao arco por meio de tirantes e pendurais que trabalham as tensões de tração. – Pontes em arcos intermediários: os elementos são engastados em blocos de fundação de grande rigidez, onde os empuxos são suportados pelos tirantes que trabalham à tração e pelos montantes à compressão. – Pontes em arco inferior: um dos sistemas mais antigos, é utilizado para vencer grandes vãos, principalmente em vales profundos e regiões montanhosas, em função da dificuldade de execução de apoios intermediários nessas regiões. |
| Pontes em pórtico | esse sistema é formado pela ligação das vigas com os pilares ou com as paredes dos encontros. As extremidades das vigas são engastadas nos encontros, assim os momentos negativos reduzem os momentos positivos, fazendo com que ocorra a redução na altura do vão. |
| Ponte estaiada | nesse sistema, o tabuleiro é suspenso por cabos inclinados fixados em torres, onde deve ser projetado para ter elevada rigidez à torção, com o objetivo de reduzir os movimentos vibratórios causados pela ação do vento. Os cabos podem ser dispostos em forma de leque, em feixes radiantes ou paralelos. A disposição em leque é a mais eficiente tecnicamente e econômica, além de apresentar melhor aparência estética. Esse tipo de sistema é indicado para a transposição de grandes vãos. |
| Ponte pênsil | nesse sistema estrutural, o tabuleiro é sustentado por vários cabos metálicos atirantados ligados a dois cabos principais denominados cabos portantes parabólicos, que são ligados às torres de sustentação. Esses cabos principais são ancorados no encontro ou no maciço de concreto. Essas pontes são indicadas para a transposição de grandes vãos, porém sua desvantagem é a instabilidade quando sujeitas a grandes cargas de vento, pois podem apresentar movimentos vibratórios e oscilatórios, tornando o tráfego desconfortável. Para minimizar esses efeitos, é necessário projetar tabuleiros com grande rigidez. |
2.4.2 Métodos construtivos
Os métodos construtivos apresentados fazem referência às pontes constituídas de concreto. Esses métodos podem ser por concreto moldado no local, com elementos pré-moldados, balanços sucessivos e deslocamentos progressivos. Abaixo apresentamos a definição de cada método construtivo acima (Ribeiro et al, 1979).
Concreto moldado no local com escoramento: Um dos métodos construtivos mais antigos conhecidos. As formas são montadas sobre um escoramento, e o concreto ao ser lançado toma a forma desejada. Os escoramentos podem ser fixos ou móveis ou pela combinação de ambos (RIBEIRO, 2022; BARBOSA, 2022; JESUS, 2022).
Figura 10: Construção de tabuleiro de ponte moldado in loco
– Elementos pré-moldados: para RIBEIRO (2022); BARBOSA (2022); JESUS (2022), nesse método construtivo, os elementos constituintes da superestrutura são executados fora de seu local definitivo. Em seguida, são transportados e alocados em sua posição final. É um método bastante utilizado na construção de pontes de concreto protendido, especialmente na execução das vigas. No entanto, alguns elementos podem ser moldados in loco.
Figura 11: Construção de ponte com elementos pré-moldados
– Lançamento por treliças: método mais utilizado em estruturas principalmente de grande porte. São empregadas vigas pré-moldadas com peso elevado, sendo executadas por meio de treliças de lançamento. Esse sistema é composto por um par de treliças que pode se deslocar em sentido longitudinal e transversal (RIBEIRO, 2022; BARBOSA, 2022; JESUS, 2022).
Figura 12: Construção de ponte por meio do lançamento por treliças
– Balanços sucessivos: esse método construtivo consiste na execução de forma segmentada, em aduelas de comprimento que variam entre 3 e 10 m, a partir dos pilares já construídos. Os acrescentamentos devem ser realizados nos dois sentidos, para balancear o peso próprio e o surgimento de momentos fletores no pilar. Cada parte nova apoia-se em balanço nas partes já executadas. É um método cuja sua aplicação nos últimos anos tem sido muito utilizada (RIBEIRO, 2022; BARBOSA, 2022; JESUS, 2022).
Figura 13: Construção de ponte por meio de balanços sucessivos
– Deslocamentos progressivos: é definido como a execução da ponte por segmentos, em locais apropriados, junto à cabeceira da ponte. A cada componente executado, a ponte após adquirir a resistência adequada, são progressivamente deslocados para seu local definitivo (RIBEIRO, 2022; BARBOSA, 2022; JESUS, 2022).
Figura 14: Construção de ponte por deslocamentos progressivos
3. Estudo de caso
A presente pesquisa visa utilizar como estudo de caso a Ponte Presidente Jânio Quadros. Com esse estudo, iremos diagnosticar e identificar a ocorrência de manifestações patológicas na estrutura, buscar fatores que influenciaram e contribuíram na degradação da estrutura, citar possíveis causas e consequências, bem como ações que deveriam ser tomadas para evitar a interdição da ponte por risco de colapso.
3.1 Localização e clima
A Ponte Presidente Jânio Quadros está localizada na Vila Maria, região Norte do município de São Paulo, a ponte cruza o rio Tietê e faz parte do sistema viário da Marginal Tietê.
Figura 15: Localização da Ponte Presidente Jânio Quadros
Para entender se fatores intempéries auxiliaram na degradação da estrutura, buscamos o comportamento climatológico na região da Vila Maria onde está localizada a ponte estudada. Com isso, pudemos obter as médias climatológicas da região, que são calculadas a partir de uma série de dados observados durante 30 anos (CLIMATEMPO, 2022).
Figura 16: Comportamento da chuva e da temperatura ao longo do ano
Figura 17: Médias climatológicas da região da Vila Maria
3.2 Informações gerais
A ponte Presidente Jânio Quadros foi inaugurada no ano de 1956, e, após sua construção passou por inúmeras intervenções de recuperação e reforço de longarinas no vão 02 e ampliação do vão 01, construído em laje alveolar, no ano de 2009.
Figura 18: Características da OAE
A estrutura da ponte possui diversos sistemas estruturais interligados. Entre eles podemos descrever os tabuleiros isostáticos, grelhas, laje alveolar e caixão bicelular.
A obra é composta por 24 tabuleiros, arranjo estrutural em laje alveolar, grela e seção celular em concreto armado.
Figura 19: Vista tridimensional da OAE
3.3 Inspeções em OAEs
As inspeções são extremamente importantes para análise das estruturas, com objetivo de avaliar anomalias existentes e identificar a causa das manifestações. A norma DNIT 010/2014 – Inspeções em pontes e viadutos de concreto armado e protendido, define inspeção de pontes como atividades técnicas especializadas, coleta de elementos, de projeto e de construção, exame minucioso da ponte, elaboração de relatórios, avaliação do estado da obra e as recomendações, que podem ser de nova vistoria, de obras de manutenção, de obras de recuperação, de reforço ou de reabilitação.
Ainda segundo a norma DNIT 010/2014, as inspeções podem ser classificadas em:
– Inspeção Cadastral :É a primeira inspeção e deve ocorrer logo após sua construção. Deve conter todos os informes construtivos, pois essa servirá para todas as posteriores inspeções;
– Inspeção Rotineira: São inspeções periódicas, realizadas a cada dois anos, nessas inspeções deve-se verificar visualmente a evolução de anomalias encontradas em inspeções anteriores, assim como novas possíveis manifestações patológicas;
– Inspeção Especial: Realizadas em intervalos maiores que 5 anos, sempre por profissional de larga experiência, onde se avalia de forma minuciosa todos os componentes da estrutura, bem como flechas e deformações.
4. Materiais e Métodos
Este trabalho foi construído com base em livros, artigos científicos e manuais que tratam do presente tema, patologias das estruturas. Para alcançar os critérios necessários e discorrer sobre o tema, buscamos realizar um estudo de caso sobre a Ponte Presidente Jânio Quadros, localizada na Zona Norte de São Paulo, realizando uma vistoria de inspeção visual, coletando fotos, e analisando o laudo de inspeção realizado pela SPObras. Buscamos informações climáticas e geográficas da região, assim como a data de construção e inauguração da estrutura. Dada as diversas reportagens alegando que inúmeras pontes e viadutos estariam em risco de colapso devido a não realização de manutenção preventiva, constatamos que a estrutura precisaria ser estudada mais a fundo.
5. Resultados e Discussão
O presente grupo, autor deste ATCC, realizou uma inspeção rotineira no dia 8 de outubro de 2022 na ponte Presidente Jânio Quadros, seguindo as prescrições da ABNT NBR 9452:2019 – Inspeções de pontes, viadutos e passarelas de concreto – Procedimento.
A partir da avaliação visual e com base no histórico de inspeções realizadas, podemos destacar as patologias a seguir.
Na figura 20, capturada no ano de 2019, podemos observar que as Vigas V10 e V11, estão com suas armaduras expostas e muitas até rompidas. No mesmo ano a prefeitura de São Paulo, autorizou a realização das obras de recuperação da ponte, conforme publicado no Diário Oficial do dia 24 de janeiro de 2019. Entretanto, na presente inspeção, observamos que as armaduras voltaram a ficar expostas, conforme Figura 21, em virtude da altura elevada dos caminhões que passam pela pista, não respeitando os limites estabelecidos.
Figura 20: Viga da Ponte Jânio Quadros danificada
Figura 21: V10 e V11, concreto disgregado com armadura exposta, corrida e rompida.
Nas vigas 10 e 11, podemos destacar as seguintes patologias:
Tabela 7: Principais manifestações patológicas encontradas na V10 e V11
| Patologia | Causa | Recuperação |
| Corrosão de armadura | Processo eletroquímico decorrente da presença de oxigênio e umidade, a localização da OEA, próxima ao leito de rio, contribuiu como um fator ambiental para manifestação | Remoção do concreto degradado, tratamento da armadura e reconstituição da seção de concreto |
| Desplacamento do concreto | Proveniente de choques mecânicos (impacto dos caminhões com as vigas), e corrosão da armadura | Remoção de pontas de aço e recuperação das armaduras e redução da altura das vigas. |
Na figura 22, notamos que a face inferior de laje LB01, apresenta lixiviação, eflorescência e infiltração.
Figura 22: Face inferior da laje LB01
Tabela 8: Principais manifestações patológicas encontradas na Laje LB01
| Patologia | Causa | Recuperação |
| Lixiviação/eflorescências | Manchas presentes na estrutura em decorrência da infiltração devido aos danos em juntas e falta de impermeabilização da laje. | Selagem das juntas de concretagem, aplicação de manta superficial a base de poliuretano.Implantação de sistema de drenagem nos caixões |
| Infiltração na laje | Percolação de água devido aos danos nas juntas de dilatação | Selagem das juntas em alvenaria e estrutura, e recuperação dos elementos de drenagem. |
Figura 22: Pista norte Vão V1 – Desplacamento e corrosão das armaduras
Tabela 9: Principais manifestações patológicas encontradas na Vão V1
| Patologia | Causa | Recuperação |
| Desplacamento | Proveniente de choques mecânicos e corrosão da armadura | Remoção do concreto degradado, tratamento da armadura e reconstituição da seção de concreto |
Figura 23: Junta de dilatação exposta e destruída
Na figura 24, observamos que boa parte da mureta e da escada de acesso à ponte apresentava fissuras e rachaduras.
Figura 24: Av. Condessa Elizabeth de Robiano – Fissuras e rachaduras na mureta da escada de acesso à ponte
Tabela 10: Principais manifestações patológicas encontradas na estrutura da escada de acesso
| Patologia | Causa | Recuperação |
| Fissuras e Rachaduras | Utilização de materiais com qualidade ruim e/ou problemas durante o preparo e aplicação na superfície, além | Selagem das fissuras por injeção |
| Vegetação no concreto | Falhas na periodicidade de limpeza e manutenção. | Limpeza periódica, arrancar as raízes e cobrir as falhas com concreto. |
6. Considerações Finais
O presente trabalho elaborou um levantamento bibliográfico, em conjunto com investigação de manifestações patológicas encontradas na Ponte Presidente Jânio Quadros, limitando-se a inspeções visuais e dados obtidos de inspeções anteriores. A partir dos dados levantados, podemos evidenciar a falta de manutenções preventivas e corretivas como principal fator agravante.
Após a realização da vistoria, com os resultados coletados por meio de análise visual conforme as normas NBR 9452:2019 e DNIT 010/14, foi possível diagnosticar as manifestações patológicas ainda presentes na ponte, e elaborar propostas de conduta e de possíveis soluções para tais patologias detectadas.
Levando em consideração os 66 anos desde a inauguração da ponte, a estrutura estudada passou por poucas intervenções. Outro ponto importante é seu uso intensivo, por estar localizada em uma região crucial para mobilidade da cidade de São Paulo. Para estruturas com essas características de uso, é recomendado que manutenções preventivas sejam realizadas periodicamente de forma registrada e catalogada.
Por fim, vale salientar que, embora as manifestações patológicas em sua grande maioria estão ligadas a falta de manutenção, também há ocorrências de patologias originadas na fase de execução e de projeto. Para tanto, as soluções recomendadas visam restaurar e readequar a OAE para uso atualmente, de modo a assegurar o desempenho, durabilidade e segurança para seus usuários.
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