C ONSIDERAÇÕES INICIAIS

Na realização do projeto de uma ponte atirantada, construída pelo processo dos avanços sucessivos é necessário considerar o método construtivo durante o projeto, deve ser incluído o faseamento constru- tivo no projeto. A execução de uma obra de arte tem influência significativa nos esforços que atuam na estrutura. As várias fases de construção devem ser convenientemente analisadas para verificar a estabi- lidade de cada fase separadamente. Para isso previamente deve ser conhecido o processo construtivo para a execução da estrutura, pelo motivo de que o sistema estrutural poder alterar significativamente. Deve ser feita uma análise rigorosa da fase de construção para verificar as tensões nos tirantes, no tabuleiro e nas torres.

O projeto de uma ponte de tirantes deve ter em conta a sequência de fases construtivas intermédias conducentes à estrutura final, uma vez que é nelas que com frequência ocorrem as configurações que condicionam o dimensionamento de vários elementos estruturais. Este problema é normalmente resol- vido efetuando uma rectroanálise, na qual se parte do estado final (conhecido) da estrutura para, por desmontagem progressiva do modelo se chegar às forças de instalação dos tirantes [17].

O tabuleiro de pontes atirantadas com betonagem in situ, utilizam para a execução das aduelas um sistema de carros de avanço, conforme ilustrado na Figura 2.54. O movimento do carro para a execu- ção de uma nova aduela tem de ser conciliado com a ancoragem dos tirantes. A fixação do carro de avanço ao tabuleiro construído pode ser superior ou inferior.

Figura 2.54 - Carros de avanço tipo, à esquerda, carro com sistema de fixação superior (adaptado [11]), à direita, carro com sistema de fixação inferior (adaptado [18])

A natureza flexível das pontes atirantadas, associadas à técnica de construção por avanços sucessivos, origina sempre desvios na geometria e na força nos tirantes entre a obra e o previsto no projeto. Os desvios começam geralmente a ser produzidos ao nível do modelo de análise estrutural adotado para estudar a fase construtiva, estendendo-se depois à fabricação e montagem da estrutura [17].

Conhecidas as razões que originam os desvios entre a previsão do modelo de cálculo e a realidade da construção, são possíveis ações de correção da estrutura na fase construtiva de consola, nomeadamente de três tipos [5]:

i. Alteração das forças nos tirantes já instalados, para acerto da geometria do tabuleiro e das torres. Esta ação tem limitações dado que os tirantes já instalados com um determinado número de cordões não podem em geral sofrer grandes variações da força instalada, a qual por outro lado, pode provocar a introdução de importantes momentos fletores no ta- buleiro e nas torres;

ii. Revisão das forças de instalação dos tirantes ainda por montar. Esta medida, em conjunto com a anterior, pode produzir importantes correções de geometria do tabuleiro e das tor- res, devendo ser avaliada cuidadosamente por intermédio de modelos de cálculo, dado que certamente irá originar a alteração do equilíbrio entre as forças dos tirantes e as car- gas permanentes do tabuleiro, na configuração final da estrutura e no horizonte de proje- to;

iii. Revisão da geometria de montagem de novos segmentos do tabuleiro. Trata-se de uma al- teração que por vezes é muito difícil de realizar, em especial se previamente já tiverem sido executados grande parte dos segmentos do tabuleiro; no entanto, em tabuleiros beto- nados in-situ, esta opção pode ser executada.

O processo de construção de tabuleiros de pontes atirantadas pelo método dos avanços sucessivos apresenta várias questões a ter em consideração. Estão sujeitas a grandes esforços como a carga do carro de avanço, equipamentos móveis de apoio à construção e a carga do betão durante a fase de be- tonagem. O tabuleiro por vezes é projetado com robustez acrescida para fazer face aos momentos de flexão elevados que lhe são introduzidos. A fase mais crítica da construção por avanços sucessivos ocorre no final da betonagem da aduela em execução, resulta na introdução de elevados esforços de flexão no tabuleiro e elevadas tensões nos tirantes. Para além dos elevados momentos fletores, surgem em certas zonas da consola elevados esforços de tração os quais são por norma anulados com a colo- cação de pré-esforço longitudinal provisório.

Nas primeiras pontes atirantadas, os tirantes eram ancorados quando o betão ganhava resistência sufi- ciente para em segurança ser executada a ancoragem e o tensionamento. A montagem dos tirantes era feita por fases á medida que a estrutura era carregada.

A experiência dos projetistas e dos construtores levou a que fossem formuladas e aplicadas algumas técnicas para minimizar os efeitos referidos anteriormente, esforços de flexão e tensões de tração ele- vadas. As várias técnicas conhecidas são as seguintes:

i. Evolução do atirantamento, redução na distância entre ancoragens dos tirantes no tabulei- ro. Com esta técnica reduziram-se os esforços, passou-se a dimensionar as secções trans- versais mais esbeltas;

ii. Alterações efetuadas ao equipamento de avanço, permitiram que os tirantes fossem anco- rados provisoriamente ao carro de avanço, auxiliando a fase construtiva. Posteriormente os tirantes eram transferidos para o tabuleiro quando adquirir-se resistência suficiente; iii. Betonagem das zonas de ancoragem da aduela, após a zona de ancoragens terem resistên-

cia suficiente era colocado os tirantes. Posteriormente, procedia-se ao avanço do carro pa- ra a aduela em construção finalizando com a restante betonagem;

iv. Na ponte Pereira dos Quebrados, Colômbia, foi usada uma técnica que consistiu no uso de contrapesos para permitir que os tirantes estivessem com um grau de tensão aceitável, até a execução da betonagem da aduela [20];

v. Uma nova técnica, recente, com provas dadas em cimbres autolançáveis, consiste numa ancoragem ativa nos tirantes. Nesta técnica o carro de avanço tem instalado macacos de tensionamento. Através de um sistema de controlo de macacos de tensionamento, acopla- do ao carro de avanço, permite o tensionamento dos tirantes em função da solicitação com incrementos de carga que limitam os deslocamentos verticais. O tirante é ativo du- rante a fase construtiva, passa a definitivo quando se procede ao avanço do carro para executar nova aduela. O tensionamento é feito de forma automática e independente de operadores, os deslocamentos verticais são controlados evitando esforços excessivos no tabuleiro [18].

Actualmente os procedimentos para detetar desvios da geometria durante a construção incluem uma contínua monitorização da geometria do tabuleiro e das torres, assim como um controlo das forças e temperaturas nos tirantes, durante todas as fases da construção [8].