Campanha de Inspecção a Juntas de Dilatação de
Obras de Arte Rodoviárias
Inspection Campaign of Road Bridge Expansion Joints
João Marques Lima * e Jorge de Brito **SUMÁRIO
As juntas de dilatação são porventura o equipamento das obras de arte rodoviárias com maior peso na manutenção destas. Na sequência de um trabalho de investigação em que se preconizou um sistema de gestão especificamente direccionado para as juntas de dilatação, realizou-se uma campanha de inspecção a 150 juntas em obras de arte do parque da Brisa.
Neste artigo, apresentam-se os resultados principais e o tratamento estatístico da informação recolhida durante essa mesma campanha.
ABSTRACT
Expansion joints are possibly the equipment of road bridges with the greatest impact on maintenance. Following a research program in which a management system specifically directed at joints was put forward, an inspection campaign of 150 joints of the Brisa motorway system was performed.
In this paper the main results and statistical analysis of the data col-lected during that campaign is presented.
1 - INTRODUÇÃO
No âmbito de um trabalho de investigação para obten-ção do grau de Mestre em Construobten-ção (Marques Lima, 2006), foi desenvolvido um sistema de gestão de juntas de dilatação em obras de arte rodoviárias, que compreendeu um conjunto de ferramentas específicas para o efeito:
• classificação dos tipos de juntas existentes; • classificação das anomalias potenciais em juntas; • fichas de todas as anomalias identificadas;
• matriz de correlação entre anomalias e tipos de junta; • classificação das causas possíveis das anomalias; • matriz de correlação entre anomalias e causas; • matriz de correlação de diferentes anomalias entre si; • classificação de técnicas de inspecção e diagnóstico
de anomalias em juntas;
• fichas de método de diagnóstico de todas as técnicas; • matriz de correlação entre anomalias e técnicas de
inspecção e diagnóstico;
• classificação de técnicas de manutenção e reabilitação de anomalias em juntas;
• fichas de reparação de todas as técnicas;
• matriz de correlação entre anomalias e técnicas de manutenção e reabilitação;
• sistema de pontuação das anomalias.
No sentido de validar o sistema e as ferramentas de-senvolvidas, foi planeada e implementada uma campanha de inspecções que teve como base a rede de auto-estradas concessionadas à Brisa - Auto-Estradas de Portugal. Con-vém, no entanto, sublinhar que este universo pode não ser representativo da realidade nacional até porque a Brisa foi a primeira empresa em Portugal, do ramo das infra-estruturas rodoviárias, a investir num sistema de gestão de obras de arte (Santiago, 2000).
*Eng.ºCivil,MestreemConstrução IST,BRISA Engenharia e Gestão S.A.
** Professor Associado c/ Agregação IST, ICIST
Como tal, o seu serviço de conservação tem uma matu-ridade apreciável que dá garantias de segurança aos seus utentes e torna pouco provável a existência de anomalias graves nas juntas de dilatação das suas obras de arte.
As inspecções efectuadas incluíram apenas as análises visual e auditiva das juntas não tendo sido aplicada qual-quer outra técnica de inspecção e diagnóstico in-situ ou realizado qualquer ensaio em laboratório.
Com o objectivo de auxiliar na validação do sistema proposto, foram desenvolvidos dois tipos de fichas: fichas de identificação e fichas de inspecção.
As fichas de identificação tiveram como objectivo a caracterização geral da junta de dilatação e do meio onde esta estava inserida. Não incluíram qualquer tipo de infor-mação relativamente ao seu estado de conservação.
As fichas de inspecção foram desenvolvidas com o ob-jectivo de permitir o registo de todos os dados inerentes à campanha de inspecção realizada. Em primeiro lugar, foi feito o registo das anomalias identificadas, de acordo com a classificação estabelecida (se possível), e a sua caracteriza-ção em termos de extensão, localizacaracteriza-ção e nível de degrada-ção, de acordo com as fichas de anomalia.
Em segundo lugar, para cada anomalia, foram assina-ladas, de acordo com a observação in-situ da situação pato-lógica, as causas prováveis para a sua ocorrência, as técni-cas de inspecção mais úteis ao seu diagnóstico e caracteri-zação e as técnicas de reabilitação mais adequadas à sua resolução e à eliminação das causas.
A campanha de inspecção efectuada compreendeu o estudo de 150 juntas de dilatação (de 10 tipos diferentes, sendo que 2 não foram encontrados) correspondentes a 71 obras de arte. Foram detectadas 369 anomalias o que cor-responde a uma média de 2,5 anomalias por junta. Se se excluírem as juntas que não apresentaram quaisquer ano-malias (13 juntas ou seja 8,7% da amostra), essa média aumenta para 2,7 anomalias por junta.
Da análise e tratamento estatístico dos resultados da campanha de inspecção efectuada foram retiradas algumas ilações que se passam a enunciar.
2-TIPOS DE JUNTAS
A Figura 1 mostra que os tipos de junta mais identifi-cados na amostra foram, por ordem decrescente, as juntas
de elastómero armado (com 51% das ocorrências), as ban-das flexíveis de elastómero (com 22% ban-das ocorrências) e as juntas de betume modificado (com 9% das ocorrências).
No conjunto, estas juntas perfizeram 82% da amostra.
9% 3% 22% 3% 51% 1% 3% 0% 3% 0% 3% 3%
Tipo 1 - Juntas abertas
Tipo 2 - Juntas ocultas sob pavimento contínuo Tipo 3 - Juntas de betume modificado Tipo 4 - Juntas seladas com material elástico Tipo 5 - Juntas em perfil de elastómero comprimido Tipo 6 - Bandas flexíveis de elastómero Tipo 7 - Placas metálicas deslizantes Tipo 8 - Juntas de elastómero armado Tipo 9 - Pentes metálicos em consola Tipo 10 - Juntas de elastómero armado compostas Tipo 11 - Placas metálicas com roletes Tipo 12 - Juntas de perfis de elastómero múltiplos
Fig. 1 - Distribuição das juntas observadas na amostra por tipos (Marques Lima, 2006)
Quanto às juntas de betume modificado, pode-se afir-mar que, para pequenos movimentos, são juntas bastante aplicadas, sobretudo em casos de substituição de juntas em obras antigas, onde os encurtamentos do tabuleiro, por re-tracção e fluência, já se deram na sua quase totalidade. Admite-se, por isso, que, se a amostra incluísse obras de arte de maior idade, a percentagem destas juntas seria supe-rior à que foi obtida. Esta conclusão resulta também da análise do Quadro 1 onde são apresentados os tipos de jun-tas mais identificados por idade da obra de arte.
27 19 21 27 13 11 27 10 10 4 0 5 10 15 20 25 30 J A J O P C J B M J S M E J P E C B F E P M D J E A P M C J E A C
Tipos de juntas de dilatação
Id ad e m éd ia d as ob ras d e ar te ( an os )
Fig. 2 - Idade média das obras de arte da amostra por tipo de junta (Marques Lima, 2006)
Quadro 1 - Tipos de juntas mais identificados por idade das obras de arte (Marques Lima, 2006)
Universo (n. de juntas) Ordenamento por
quantidade Tipo de junta
Percentagem de
ocorrências Tipo de junta
Percentagem de
ocorrências Tipo de junta
Percentagem de ocorrências 1º J E A 66% J E A 37% J B M 28% 2º B F E 22% B F E 29% J A; P M D 22% 3º J E A C 5% J B M 21% 4º P M C 4% J P E C 8% J O P C 11% 5º J P E C 2% J O P C 5% J S M E; J E A 6% ≤ 10 anos
Idade das obras de arte
94 38 18
> 10 anos mas
≤ 25 anos > 25 anos
Da análise do Quadro 1 e da Figura 2, onde se apresen-ta, para a amostra observada, a média de idades das obras de arte por tipo de junta, e atendendo a que a média de ida-des das obras de arte inspeccionadas foi de 12,5 anos, infe-re-se que alguns tipos de junta são hoje em dia pouco utili-zados: diversos tipos de juntas para pequenos movimentos como as juntas abertas, as juntas seladas com material
elástico e as próprias juntas ocultas sob pavimento contí-nuo e, entre as juntas para movimentos médios, as placas metálicas deslizantes. As juntas de betume modificado são
um caso de excepção já que a maior idade das obras de arte em que são aplicadas não tem correspondência com a idade das juntas, que é geralmente pequena.
Verifica-se que a tendência actual é para a instalação de juntas de elastómero, sobretudo sob a forma de bandas
flexíveis ou de juntas de elastómero armado, simples ou compostas. Também os pentes metálicos em consola conti-nuam a demonstrar ser uma boa solução em termos qualita-tivos apesar do seu maior custo inicial quando comparados com juntas à base de elastómeros.
Outro aspecto de realce prende-se com as juntas do ti-po bandas flexíveis de elastómero. De facto, apesar de este tipo de juntas compreender dois subtipos, consoante a fixa-ção da banda seja efectuada com o recurso a blocos de elastómero ou a perfis metálicos, na amostra apenas foi identificado o primeiro. Sendo o número destas juntas na amostra significativo (33), pode-se afirmar que, em Portu-gal e nos tempos mais recentes, não é comum a instalação de bandas flexíveis de elastómero entre perfis metálicos.
3 - FORNECEDORES DE JUNTAS
Foi possível aferir algumas das particularidades do mercado de juntas em Portugal, nomeadamente os princi-pais fabricantes / representantes de juntas para a Brisa (Fi-guras 3 e 4). 36 45 28 10 4 30 0 10 20 30 40 50 Fernando Lemos VSL Alga FIP Industriale Freyssinet Desconhecido
Fig. 3 - Quantidade de juntas na amostra por fabricante / representante (Marques Lima, 2006)
28% 23% 21% 17% 9% 2% 24% 29% 18% 7% 3% 20% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% Fernando Lemos VSL Alga FIP Industriale Freyssinet Desconhecido Outros Estudo Santiago (2003) Amostra (2005)
Fig. 4 - Comparação entre as frequências relativas dos fabri-cantes / representantes de juntas na amostra e no estudo de
Santiago (2004) (Marques Lima, 2006)
É importante referir que o âmbito deste estudo em par-ticular compreendeu apenas as juntas instaladas na plata-forma e não as dos passeios, já que na maioria das obras se verificou uma não correspondência, tanto mais notória quanto maior a idade destas. Nas obras mais antigas, em que as juntas eram executadas por encomenda, as juntas nos passeios eram normalmente idênticas às da plena via.
Como a maioria das juntas da plena via nessas obras tinha já sido substituída, constatou-se facilmente as diferenças entre as soluções actuais e as antigas. Já nas obras mais recentes, a solução habitual para os passeios é do tipo cha-pas deslizantes semdentes (normalmente chamadode co-bre-juntas), sendo raras as situações, em que as juntas do passeio têm continuidade com as juntas da plena via (Figu-ra 5).
Fig. 5 - Juntas nos passeios: A10 - Bucelas / Arruda (2 anos de idade) (Marques Lima, 2006)
Relativamente à Figura 4, conclui-se que foi obtida uma boa aproximação ao estudo efectuado por Sónia Santi-ago, também na Brisa, no ano de 2004. As principais dife-renças são verificadas nas juntas fornecidas pela FIP Indus-triale e pela Freyssinet.
O estudo agora efectuado apresenta uma percentagem de 20% de juntas cujo fornecedor não foi identificado. Por um lado, as juntas mais antigas verificadas na amostra não eram pré-fabricadas em série mas especialmente para cada obra, pelo que não têm o seu fabricante identificado. Por outro lado, também não foi possível identificar o fornece-dor das juntas de betume modificado, o que deve ser feito no momento do seu fabrico / moldagem in-situ.
A não identificação do representante / fabricante das juntas de betume modificado é com certeza uma razão para a menor percentagem obtida para a Freyssinet, uma das principais responsáveis pela comercialização de juntas des-te tipo (modelo comercial conhecido como Viajoint).
4 - ANOMALIAS
Apresenta-se uma distribuição das anomalias segundo as categorias definidas no sistema de gestão (Figura 6).
Verifica-se que as anomalias da categoria A-A.
Pavi-mento / transição para o paviPavi-mento foram as mais
obser-vadas, em particular a A-A1 - Deterioração da banda de
transição e a A-A3 - Descolamento na transição. Ambas as
anomalias se verificaram em cerca de 1/3 das juntas. As categorias A-D. Fixação à estrutura e A-E. Junta /
material da junta têm também um peso importante na
dete-rioração das juntas, com percentagens, respectivamente, de 21 e 20% na globalidade das anomalias. Destaca-se, na categoria A-D., a anomalia A-D1 - Deterioração / ausência
da selagem de alvéolos de fixação que se verificou em
cer-ca de 45% das juntas inspeccionadas.
Conclui-seassimqueasbandasde transição e os alvéo-los de fixação devem ser objecto de manutenção corrente.
35% 7% 7% 21% 20% 9% 0%
A-A. Pavimento / transição para o pavimento A-B. Geometria
A-C. Movimentação A-D. Fixação à estrutura A-E. Junta / material da junta A-F. Impermeabilidade / drenagem A-G. Conforto de utilização
Fig. 6 - Distribuição por categorias das anomalias observa-das na amostra (Marques Lima, 2006)
A Figura 7 é elucidativa em termos da distribuição das anomalias por categoria e por tipo de junta de dilatação.
0% 20% 40% 60% 80% 100% J A J O P C J B M J S M E J P E C B F E P M D J E A P M C J E A C A-A A-B A-C A-D A-E A-F A-G
Fig. 7 - Distribuição das anomalias por categoria e por tipo de junta (Marques Lima, 2006)
Legenda: JA - juntas abertas; JOPC - juntas ocultas sob pavimento contí-nuo; JBM - juntas de betume modificado; JSME - juntas seladas com material elástico; JPEC - juntas em perfil de elastómero comprimido; BFE -
bandas flexíveis de elastómero; PMD - placas metálicas deslizantes; JEA - juntas de elastómero armado; PMC - pentes metálicos em consola; JEAC -
juntas de elastómero armado compostas
Realça-se que as juntas de betume modificado são par-ticularmente afectadas ao nível do seu material, pelo que se deve ter atenção à sua adequação ao uso e à sua vida útil que não é muito elevada (cerca de 5 anos). Verifica-se também que as juntas abertas, as juntas ocultas sob
pavi-mento contínuo e as juntas em perfil de elastómero com-primido são fundamentalmente afectadas ao nível do
pavi-mento e da transição (categoria A-A.). As anomalias da categoria A-D. Fixação à estrutura, foram verificadas ape-nas em juntas pré-fabricadas como as bandas flexíveis de
elastómero, as placas metálicas deslizantes e as juntas de elastómero armado. As juntas de elastómero armado com-postas que foram objecto de inspecção não revelaram
ano-malias ao nível das suas fixações. Tal pode dever-se a uma menor rigidez deste tipo de juntas sobretudo se comparadas com as juntas de elastómero armado simples.
Relativamente aos pentes metálicos em consola, não foi possível tirar qualquer ilação uma vez que as juntas inspeccionadas deste tipo não apresentaram anomalias.
Foi ainda possível construir um gráfico(Figura 8) com o número médio de anomalias verificado por tipo de junta.
1,4 0,0 2,2 4,3 3,4 3,2 5,0 1,8 2,0 3,5 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 J A J B M J P E C P M D P M C
N. de anomalias / tipo de junta
Fig. 8 - Número médio de anomalias verificado por tipo de junta (Marques Lima, 2006)
As juntas seladas com material elástico e as placas
metálicas deslizantes foram os tipos com maior número
médio de anomalias. Tal justifica-se pela maior idade das obras onde se identificaram essas juntas (A2 - sublanço Fogueteiro / Coina com 27 anos). Ainda assim, as juntas seladas com material elástico indiciaram, pelo seu nível de degradação, ter uma vida útil relativamente curta.
Dos tipos de juntas mais frequentes na amostra e com maior fiabilidade estatística, as bandas flexíveis de
elastó-mero apresentaram mais anomalias do que as juntas de elastómero armado. Estas últimas parecem assim justificar
a sua elevada taxa de aplicação já que o seu número médio de anomalias é dos mais baixos da amostra.
A inexistência de anomalias nos pentes metálicos em
consola é, em grande parte, motivada por apenas terem
sido inspeccionadas 4 juntas deste tipo, que foram monta-das muito recentemente (início do ano de 2005). Apesar disso, não se ter verificado qualquer anomalia é um bom sinal em termos da fiabilidade deste tipo de juntas.
5 - CAUSAS DAS ANOMALIAS
Apresenta-se um gráfico com a distribuição de todas as causas, directas e indirectas, por cada uma das categorias estabelecidas no sistema de gestão (Figura 9). Foram iden-tificadas 637 causas, o que corresponde a uma média de 1,71 causas por anomalia.
Conclui-se que as principais causas das anomalias es-tão nas categorias C-D. Erros de instalação (38% das cau-sas) e C-E. Falta de manutenção (28% das caucau-sas). As causas que mais contribuem para a existência de anomalias, são, na categoria dos erros de instalação, a C-D2 -
Materi-ais complementares inapropriados/ incorrectamente apli-cados (em 41,2% das anomalias) e, na categoria da falta de
manutenção, a C-E3 - Vida útil da junta / material de
des-gaste ultrapassada (em 35,6% das anomalias).
Uma melhor acção da fiscalização, na aprovação de materiais e no acompanhamento dos trabalhos de monta-gem das juntas, bem como uma acção mais rápida dos ser-viços de conservação são pontos onde se pode melhorar para prolongar da vida útil de uma junta de dilatação.
1% 7% 8% 38% 28% 12% 5% 2%
C-A. Erros de concepção C-B. Erros de prescrição C-C. Erros de fabrico C-D. Erros de instalação C-E. Falta de manutenção
C-F. Alteração das condições de serviço C-G. Acções ambientais
C-H. Acções de acidente
Fig. 9 - Distribuição por categorias das causas das anomalias observadas na amostra (Marques Lima, 2006)
A Figura 10 reflecte a distribuição das causas identifi-cadas por categoria e por tipo de junta. Da sua análise, po-dem ser retiradas algumas ilações:
0% 20% 40% 60% 80% 100% J A J O P C J B M J S M E J P E C B F E P M D J E A P M C J E A C C-A C-B C-C C-D C-E C-F C-G C-H
Fig. 10 - Distribuição das causas das anomalias por categoria e por tipo de junta (Marques Lima, 2006)
(ver legenda da Figura 7)
• apesar de a maioria dos tipos de juntas apresentar uma distribuição das causas por categoria próxima à da si-tuação global (Figura 9), existem algumas excepções das quais se destacam as juntas ocultas sob pavimento
contínuo, as juntas de betume modificado e as juntas seladas com material elástico;
• quanto às juntas ocultas sob pavimento contínuo, as causas principais das anomalias estão sobretudo rela-cionadas com uma deficiente concepção com ênfase nos erros de prescrição; a deterioração do pavimento, anomalia característica deste tipo de juntas, aparece muitas vezes associada a movimentos da junta superi-ores aos permitidos por juntas deste tipo;
• nas juntas de betume modificado, os erros de prescri-ção (movimentos da junta superiores ao previsto) e os erros de fabrico, naturais por se tratarem de juntas fa-bricadas in-situ, assumem proporções importantes; • quanto às juntas seladas com material elástico, a falta
de manutenção é a principal responsável pelas anoma-lias; tratando-se sobretudo de juntas antigas (média de
idades das obras de arte onde estão aplicadas de 27 anos), é necessária a substituição do material elástico selante actualmente instalado, que já atingiu o fim da sua vida útil;
• as juntas mais antigas apresentam uma maior propor-ção de causas associadas a erros de fabrico.
6 - TÉCNICAS DE INSPECÇÃO E DIAGNÓSTICO A distribuição por categorias das técnicas de inspecção e diagnóstico identificadas na amostra (Figura 11) revela queaobservação,directaoucomequipamentode amplia-ção, é a técnica mais utilizada na inspecção de juntas. O número total de técnicas identificadas foi de 582, o que dá uma média de 1,6 técnicas por anomalia. Se não se contar coma observação visual directa, esta média passa para 0,6.
67% 4%
23%
3% 2%
D-A. Observação
D-B. Técnicas auditivas / medição do ruído D-C. Técnicas de medição / verificação geométrica D-D. Técnicas mecânicas
D-E. Técnicas de verificação de impemeabilidade e de drenagem Fig. 11 - Distribuição por categorias das técnicas de
inspec-ção e diagnóstico identificadas na amostra (Marques Lima, 2006)
Já que a observação visual directa foi utilizada em 99,2% dos casos de anomalia da amostra, construiu-se um outro gráfico em que esta técnica é excluída (Figura 12). Conclui-se que, após a observação visual directa, as técni-cas mais adequadas estão compreendidas na categoria D-C.
Técnicas de medição / verificação geométrica.
11%
12%
63%
9% 6%
D-A. Observação
D-B. Técnicas auditivas / medição do ruído D-C. Técnicas de medição / verificação geométrica D-D. Técnicas mecânicas
D-E. Técnicas de verificação de impemeabilidade e de drenagem Fig. 12 - Distribuição por categorias das técnicas de inspec-ção e diagnóstico identificadas na amostra (com excepinspec-ção da
observação visual directa) (Marques Lima, 2006)
Na Figura 13, apresenta-se a distribuição das técnicas de inspecção e diagnóstico por categoria e por tipo de junta. Sobre essa figura, importa referir o seguinte:
0% 20% 40% 60% 80% 100% J A J O P C J B M J S M E J P E C B F E P M D J E A P M C J E A C D-A D-B D-C D-D D-E
Fig. 13 - Distribuição das técnicas de inspecção e diagnósti-co por categoria e por tipo de junta (Marques Lima, 2006)
(ver legenda da Figura 7)
• o tipo de junta quase não tem influência na distribui-ção por categorias das técnicas de inspecdistribui-ção e diag-nóstico identificadas; o principal caso de excepção, em que a distribuição não é tão próxima da do tipo, é o das juntas seladas com material elástico;
• sobre essas juntas, elas são geralmente inspeccionadas apenas com recurso a técnicas de observação; tal de-ve-se, sobretudo, à natureza dos materiais aplicados; admite-se que, se o número de juntas deste tipo identi-ficadas na amostra fosse superior, outras técnicas po-deriam ter sido identificadas, em particular, no que se refere às de verificação da impermeabilidade;
• a identificação das técnicas auditivas / medição do ru-ído não se resume às juntas de maiores dimensões, te-oricamente mais ruidosas, ou às juntas pré-fabricadas com problemas ao nível das fixações; de facto, essas técnicas são bastante úteis também no diagnóstico de outros tipos de anomalias como desnivelamentos ge-ométricos ou deterioração de materiais (diagnóstico por percussão com martelo).
7 - TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO E REABILITA-ÇÃO
A Figura 14 apresenta a distribuição, por categoria, das técnicas de manutenção e reabilitação identificadas na amostra. Constata-se que os resultados obtidos são muito próximos dos das anomalias o que atesta a coerência do agrupamento efectuado. Foram identificadas 430 técnicas, o que corresponde a uma média de 1,6 técnicas por anoma-lia.
É interessante analisar, para a categoria mais assinala-da, a R-B. Pavimento / transição para o pavimento, quais as técnicas que foram identificadas como as mais adequa-das para a sua resolução. A Figura 15 mostra que o nível de degradação dessas anomalias não é elevado uma vez que geralmente a sua correcção pode ser feita apenas com a
selagem / recarga pontual das zonas afectadas.
Um dado que reforça o bom nível de conservação das juntas instaladas na Brisa é a baixa percentagem de casos em que a técnica R-E8 - Substituição integral da junta foi equacionada (2,7% dos casos de anomalia).
6% 31% 25% 7% 22% 9% 0% R-A. Limpeza
R-B. Transição para o pavimento / pavimento R-C. Fixação à estrutura
R-D. Geometria / movimentação R-E. Junta / material da junta R-F. Impermeabilidade / drenagem R-G. Conforto de utilização
Fig. 14 - Distribuição por categorias das técnicas de manu-tenção e reabilitação identificadas na amostra (Marques
Lima, 2006)
65% 23%
12%
R.B1 - Selagem / recarga pontual de zonas afectadas na transição R-B2 - Substituição integral / parcial de banda de transição R.B3 - Reperfilamento do pavimento
Fig. 15 - Distribuição das técnicas identificadas na amostra para a categoria R-B. Transição para o pavimento /
pavi-mento (Marques Lima, 2006)
A Figura 16 apresenta a distribuição das técnicas de manutenção e reabilitação por categoria e tipo de junta. Da sua análise, infere-se o seguinte:
0% 20% 40% 60% 80% 100% J A J O P C J B M J S M E J P E C B F E P M D J E A P M C J E A C R-A R-B R-C R-D R-E R-F R-G
Fig. 16 - Distribuição das técnicas de manutenção e reabili-taçãopor categoria e por tipo de junta(MarquesLima,2006)
(ver legenda da Figura 7)
• as juntas de betume modificado e as juntas seladas
com material elástico são aquelas em que as
interven-ções de reparação são mais direccionadas para o seu material constituinte; tal é coerente com a natureza dessas juntas e a sua reduzida vida útil;
• as juntas de elastómero armado e as bandas flexíveis
de elastómero têm tendência para intervenções
fre-quentes ao nível das suas fixações (em particular na substituição do material de selagem dos alvéolos); • as juntas abertas, as placas metálicas deslizantes e
sobretudo as juntas de elastómero armado compostas são as que exigem maior intervenção ao nível da sua limpeza (categoria R-A.); tal deve-se à sua morfologia que favorece a acumulação de detritos;
• nas juntas de elastómero armado compostas, a sua maior dimensão e a existência, por vezes, de sistemas complexos de funcionamento acarretam uma maior necessidade relativa de intervenções de correcção de anomalias do foro da geometria e movimentação; • quase 90% das intervenções de reparação necessárias
nas juntas ocultas sob pavimento contínuo integram a categoria R-B. Transição para o pavimento /
pavi-mento; este registo é coerente com as suas
caracterís-ticas; os restantes (cerca de) 10% são enquadrados na categoria R-D. Geometria / movimentação.
8 - PONTUAÇÃO DAS ANOMALIAS
O sistema de gestão desenvolvido preconiza a pontua-ção das anomalias através da aplicapontua-ção de uma expressão cujo valor varia entre 0 e 100, em função dos seguintes parâmetros:extensão da anomalia;localização desta; lização na vida útil da junta; penalização no tráfego; pena-lização na estrutura; penapena-lização na população; volume de tráfego; envolvente populacional. No Quadro 2, função dessa pontuação, é fornecida uma indicação sobre o grau de urgência na sua reparação e o modo geral de actuação.
Pontuação da anomalia Grau de urgência Actuação
[0 – 10[ Não urgente Reavaliar situação na próxima inspecção de rotina
[10 – 25[ Pouco urgente Reparar antes da próxima inspecção de rotina
[25 – 50[ Urgente Avaliar necessidade de corte de via(s) afectada(s) e reparar a curto prazo (3 meses) [50 – 100] Muito urgente Reparação imediata ainda que provisória / corte da(s) via(s) afectada(s)
Quadro 2 - Grau de urgência e actuação face à pontuação de uma anomalia (Marques Lima, 2006
Para o estabelecimento, com um mínimo de fiabilida-de, dos valores e limites numéricos utilizados na expressão e no quadro, foi importante a sua experimentação e subse-quente verificação de resultados no âmbito da campanha de inspecção e que são agora sucintamente apresentados.
A pontuação de cada uma das 369 anomalias identifi-cadas na amostra pode ser constatada de uma forma gráfi-ca, na Figura 17, onde é apresentada, em ordenadas, a pon-tuação obtida e, em abcissas, o número da anomalia corres-pondente à ordem de inspecção.
0 10 20 30 40 50 60
Universo das anomalias identificadas na amostra (1 a 369)
P ont ua ç ã o
Fig. 17 - Distribuição Pontuação das anomalias da amostra pela ordem de inspecção (Marques Lima, 2006)
De uma forma geral, as ilações retiradas da Figura 17 resumem-se ao facto de a maioria das anomalias ter pontu-ação inferior a 10 e a pontupontu-ação máxima ultrapassar ligei-ramente 50.
Os resultados globais foram os seguintes:
• anomalias de resolução não urgente - 265 (72%); • anomalias de resolução pouco urgente - 66 (18%); • anomalias de resolução urgente - 37 (10%); • anomalias de resolução muito urgente - 1 (0,3%).
De uma forma geral, infere-se, dos resultados apresen-tados, que o estado de conservação das juntas de dilatação na Brisa é bom, uma vez que a grande maioria das anoma-lias identificadas não é grave. A única situação identificada
como de resolução muito urgente foi corrigida no âmbito da beneficiação e alargamento do viaduto da Vala da Asse-ca na A1 - Auto-Estrada do Norte (Figura 18).
Fig. 18 - Junta 65 - Anomalia 163 - categoria A-E - pontua-ção 52,8 (a máxima) (Marques Lima, 2006)
A Figura 19 representa a função de distribuição cumu-lativa da pontuação das anomalias construída a partir de alguns dos principais indicadores estatísticos, designada-mente dos quartis, que se enumeram em seguida:
• n.º de anomalias: 369 anomalias; • pontuação mínima: 1,2;
• pontuação máxima: 52,8; • pontuação média: 9,5; • primeiro quartil (25%): 4,0;
• segundo quartil (mediana – 50%): 6,0; • terceiro quartil (75%): 10,80.
Esta função permite obter, com base nos resultados da amostra, a probabilidade de uma anomalia ter pontuação abaixo de um determinado valor (ex.: a probabilidade de uma anomalia ter pontuação abaixo de 6 é de 50%).
100%; 52,8 75%; 10,8 0%; 1,2 25%; 4,0 50%; 6,0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 0% 25% 50% 75% 100% Probabilidade cumulativa P o n tu ação
Fig. 19 - Distribuição cumulativa da pontuação das anomali-as da amostra (Marques Lima, 2006)
Foi ainda possível construir um gráfico em que, por ca-tegoria das anomalias, são apresentadas as pontuações mí-nima, mediana e máxima registadas na amostra (Figura 20). Excluindo-se a categoria A-G - Conforto de utilização des-se gráfico, uma vez que não foram identificadas quaisquer anomalias dessa categoria, resultam como principais con-clusões as seguintes: 1 2 4 1 1 3 6 9 6 5 5 4 42 43 30 50 53 10 0 10 20 30 40 50 60 A-A A-B A-C A-D A-E A-F C at eg o ri a d e a n o m al ia s
Mínima Mediana Máxima
Fig. 20 - Resumo das pontuações obtidas por categoria das anomalias (Marques Lima, 2006)
• as anomalias das categorias A-D. Fixação à estrutura e A-E. Junta / material da junta são as que atingem as pontuações mais altas; os valores máximos atingidos, da ordem de 50, estão muito próximos da fronteira em que se torna necessário o corte da via afectada e a re-paração imediata ainda que provisória;
• em termos das pontuações máximas, surgem, num se-gundo mas próximo plano, as anomalias das categori-as A-B. Geometria e A-A. Transição para o
pavimen-to / pavimenpavimen-to; os valores máximos registados, da
or-dem de 40, indiciam que as anomalias não atingem tanta gravidade como as das categorias A-D. e A-E., sendo, normalmente, suficiente uma reparação num prazo de cerca de três meses;
• as categorias de anomalias A-C. Movimentação e, so-bretudo, A-F. Impermeabilidade / drenagem são as que apresentam pontuações máximas mais baixas; re-lativamente à primeira, entende-se que tal se deve à pequena quantidade e gravidade das anomalias dessa categoria identificadas na amostra; no que concerne à
segunda, parece lógico tal suceder, uma vez que esse tipo de anomalias tem geralmente maiores implica-ções com o material da estrutura e não com o tráfego (a sua pontuação tenderá assim a ser mais baixa); • comparando as categorias A-B. Geometria e A-A.
Transição para o pavimento / pavimento com as
cate-gorias A-D. Fixação à estrutura e A-E. Junta /
mate-rial da junta, verifica-se que, embora as primeiras não
atinjam pontuações tão altas como as segundas, em termos de pontuação mediana elas ultrapassam-nas li-geiramente; isso quer dizer que a maior parte das anomalias das categorias A-B. e A-A. é mais grave do que a das A-D. e A-E.;
• em termos de pontuação mínima, as anomalias da ca-tegoria A-C. Movimentação são as que apresentam um maior valor; daí se conclui que mesmo as mais ligei-ras formas das anomalias englobadas nessa categoria podem assumir alguma gravidade.
9 - CONCLUSÕES
A dimensão da campanha de inspecções efectuada bem como as características intrínsecas da amostra, nomeada-mente a tipologia e a idade das obras de arte, permitiram aferir de modo consistente o sistema proposto, em particu-lar para o parque de obras de arte da Brisa.
A aferição do sistema de gestão compreendeu duas fa-ses distintas: a validação do conjunto classificativo e a va-lidação das matrizes de correlação. Em ambas foram intro-duzidas algumas alterações ao sistema inicialmente propos-to, mas que foram, em termos relativos, de pequena monta o que permite afirmar que os pressupostos teóricos utiliza-dos na fase de concepção do sistema foram de boa qualida-de e aqualida-dequados à realidaqualida-de da Brisa e do país.
Complementarmente à validação do sistema, os dados recolhidos na campanha de inspecções efectuada permiti-ram ainda uma análise estatística, aqui apresentada, que relevou aspectos interessantes sobre as juntas actualmente instaladas na Brisa, quer em termos da sua tipologia quer em termos da sua patologia.
10 - REFERÊNCIAS
Marques Lima, J. Juntas de dilatação em pontes
rodoviá-rias. Desenvolvimento de um sistema de gestão.
Dis-sertação de Mestrado em Construção, Instituto Superi-or Técnico, Lisboa, Março de 2006, 261 p.
Santiago, Sónia; Estudo comparativo. Análise
técnico-económica de soluções de juntas de dilatação. Brisa -
DCC - Gestão de Obras de Arte, 2004.
Santiago, Sónia; Sistema de gestão de obras de arte.
Mó-dulo de apoio à inspecção. Dissertação para a
obten-ção do grau de Mestre em Engenharia de Estruturas. IST, Lisboa, 2000.
