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17/02/2009

 
 
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Ponte dos Remédios

 

O acidente que parou São Paulo

 

 

Em 03 de junho de 1997, um funcionário da Prefeitura de São Paulo notou uma grande deformação no vão central ao passar pela Ponte dos Remédios sobre o Rio Tietê e Marginais em São Paulo. A ponte entrou em processo de colapso, exigindo procedimentos de emergência. Sem manutenção estrutural desde sua construção em 1968, uma trinca com 1 cm de abertura na seção de 6 m de altura no Apoio 5 da Ponte Sul, ampliou-se bruscamente para uma rachadura com 15 cm. Acionados os órgãos competentes, a ponte foi interditada, originando o grande drama que afetou o cotidiano da Cidade de São Paulo. O acidente repercutiu em todo sistema viário da região Centro/Sul, por se tratar da interligação das principais rodovias do Brasil.

 

Os engenheiros da TECPONT, ao chegarem ao local, depararam-se com o desenvolvimento de um mecanismo de ruptura no trecho central, caracterizado pela existência já de três rótulas plásticas, uma no apoio central do lado de Osasco que apresentava uma trinca com uma abertura de 15 cm na laje superior, e outras duas dispostas nos terços dos vãos contíguos a este apoio. O trabalho em arco do vão central, no decorrer do processo, deu origem a grandes esforços horizontais de compressão, esforços estes que foram transmitidos aos pilares e encontros através das vigas protendidas dos vãos de 30 metros. A ação destes esforços nos banzos inferiores, já comprimidos pela protensão das referidas vigas, esgotou as tensões resistentes em pontos localizados de algumas das peças.

 

No exame da seção rompida, observou-se que os 18 cabos que deveriam estar dispostos na primeira camada (canaleta na face superior da laje) não foram encontrados e que quase todos os 10 cabos da segunda camada apresentavam-se rompidos (em primeiro exame verificou-se 26 cabos rompidos por viga).

 

Segundo os detalhes do projeto, estes cabos de 12 fios de 7 mm de Aço Duro para protensão 140/160 e considerados como unidades de protensão não aderentes para 40 tf. Avaliada com base nos conhecimentos técnicos atuais, esta unidade de protensão teria apenas competência efetiva da ordem de 34 tf. Estas condições geravam uma perda de resistência nas seções próximas deste apoio da ordem de 74% da solicitação com estrutura descarregada. Refletindo sobre as condições em que aconteceram as anomalias, devemos ressaltar que, em face das grandes aberturas das trincas, os outros cabos ainda não prejudicados pela corrosão teriam rompido se fossem aderentes e o colapso poderia ter ocorrido.

 

Os três vãos contínuos transformaram-se, praticamente, em um vão extremo isostático e dois vãos contínuos, visto que o esgotamento da seção do outro apoio não havia ocorrido, apesar da ampliação sensível dos esforços nesta seção com a formação das rótulas. Apesar de acreditarmos que todos os esforços tenham sido concentrados no sentido de atender aos procedimentos técnicos conhecidos nos anos 60, devemos reconhecer que a insipiente tecnologia mundial do concreto protendido da época é uma das causas da baixa durabilidade das obras construídas no período. Nos dias de hoje, é conhecimento notório que o aço de protensão disponível naquela oportunidade, utilizado na obra, não era aliviado de tensões e, portanto, está sujeito a deformações lentas por relaxamento com percentuais muito maiores que os adotados para cálculo. As bainhas de folha de flandres utilizadas não garantiam a vedação perfeita na concretagem e criavam atritos que reduziam sensivelmente a eficiência da protensão. As injeções de nata de cimento, executadas com bombas manuais, não garantiam nem a aderência da armadura, nem a proteção contra stress corrosion.

 

A falta de manutenção preventiva aliada a ampliação das cargas permanentes (implantação de defensas ladeando as pistas e de pavimento com espessuras superiores às previstas em projeto) e a relaxação da armadura de protensão, deu origem a abertura de fissuras na seção de momento máximo negativo, ou seja, nos apoios centrais. Segundo informações colhidas, há cerca de um ano atrás, uma destas fissuras, a do Apoio 5 da Ponte Sul, apresentava já uma abertura da ordem de 1 cm. Devemos então deduzir que, com o passar do tempo, a infiltração de águas aliada a uma deficiente injeção de calda de cimento nas bainhas, acelerou o processo de corrosão dos fios componentes dos cabos mais superficiais da seção. Desta forma, iniciou-se o processo progressivo de ruptura dos cabos de protensão até o instante em que os esforços solicitantes em serviço ultrapassaram o estado limite último daquela seção específica. A formação da rótula plástica neste apoio (Apoio 5) aumentou as solicitações nas seções dos vãos adjacentes, locais onde surgiram novas rótulas, e a estrutura deste trecho central, somente não perdeu estabilidade em virtude de a seção do apoio oposto ainda resistir ao esforço majorado daí resultante. Face ao quadro crítico que se encontrava a obra, foram adotados os seguintes procedimentos de emergência:

  • Interdição da obra e das pistas das marginais que passam sob a ponte.

  • Instalação de equipamentos para o monitoramento das deformações da estrutura, que permitiu acompanhar a procura da estrutura por novas condições de equilíbrio, instáveis até o momento em que foram protendidos os tirantes, que ampliaram a resistência da referida seção. Determinou-se que, no caso de se perceber qualquer anomalia (como o crescimento da velocidade das deformações da estrutura sob monitoramento), a obra deveria ser imediatamente evacuada. Este fato ocorreu em 4 oportunidades, sendo que a mais crítica ocorreu na noite do quinto dia de trabalho, quando foi registrada a mais baixa temperatura do período e a movimentação da estrutura chegou a uma velocidade de 6 mm/15 min, provocando sons (estalos) de rompimento do concreto.

  • Execução de operação para o alívio de cargas (remoção do pavimento) e abertura de janelas para acesso aos caixões, tomando-se o cuidado de não abalar os cabos existentes, com equipamentos pneumáticos leves.

  • Projeto e execução de escoramento com torres tubulares e perfis metálicos, com fundação direta sobre o pavimento das marginais e fundação em estacas injetadas fora desta área, nos dois extremos do trecho central.

  • Projeto e execução de reforço com cabos protendidos na laje superior na região do apoio central e costura das trincas principais no sentido de sustar o processo de ruptura, ampliando-se a resistência das rótulas.

A protensão foi realizada em duas etapas, a primeira, cordoalha por cordoalha, com 50% (cinqüenta por cento) da carga prevista, com o objetivo de sustar as deformações crescentes do tabuleiro.Terminada esta etapa, foi executada a costura das trincas de vão que apresentavam um rápido processo de fechamento.

 

Então, com o crescimento da resistência do concreto dos blocos, tornou-se seguro realizar o término da protensão destes cabos preliminares. Sustado o processo de colapso da estrutura com a conclusão dos serviços de escoramento dos vãos sobre as marginais e da primeira etapa de protensão da laje, foi aberto o tráfego das marginais e realizada uma vistoria completa da obra para a anotação de todas as anomalias resultantes do processo. Verificada a plena viabilidade de recuperar integralmente os parâmetros normais de segurança e utilização da obra, passou-se à análise detalhada das condições reais de recuperação, com a comparação dos esforços solicitantes finais e os resistentes residuais, foi estabelecido o seguinte planejamento de serviços:

  • Grauteamento e injeção das trincas.

  • Execução da protensão dos cabos no outro apoio.

  • Execução do reforço com protensão dos cabos complementares que se desenvolvem ao longo de todo o tabuleiro central, objetivando a reposição das perdas de protensão ocorridas nestes 30 anos. A execução das ancoragens e desviadores, montagem e protensão destes cabos de 10 cordoalhas de CP-190RB-15,2 pelo interior dos caixões seguiram, com rigor, os detalhes e especificações técnicas fornecidos em projeto.

  • Restauração das vigas do vão de 30 m lado Osasco, que haviam rompido por compressão.

  • Restauração das anomalias localizadas, como armaduras expostas no interior dos caixões, ajuste ou substituição dos aparelhos de apoio dos vãos de acesso e reinjeção dos cabos originais.

  • Execução do pavimento alteado em concreto estrutural de alta competência (concreto com micro-sílica) e incorporado à laje do tabuleiro através de colmeias de concreto celular.

 

Considerando a gravidade dos problemas envolvidos na ocorrência, que quase resultou na destruição brusca da Ponte dos Remédios, julgou-se indispensável comprovar publicamente a eficiência do programa de recuperação realizado, através de ensaios de carga x deformação ao limite máximo de carregamento móvel para o qual a obra foi projetada. Objetivando acionar solicitações mais próximas possíveis daquelas calculadas como determinantes, foram realizados seis carregamentos seqüenciais no tabuleiro central, trecho crítico da obra, obedecendo a planejamento previamente estabelecido.

 

 

A análise comparativa das deformações teóricas com as deformações medidas durante o ensaio, permitiu concluir que a estrutura restaurada apresenta comportamento elástico para os carregamentos máximos em serviço. Visite a página referente à recuperação da Ponte dos Remédios da Secretaria Municipal de Infra-Estrutura Urbana da Prefeitura de São Paulo.