Trevo Anhanguera

 

Trevo Anhanguera

Método de balanços sucessivos viabilizou execução de parte da estrutura de viadutos sobre a Marginal do Tietê, na chegada da rodovia Anhanguera, em São Paulo


Renato Faria

Ponte Atílio Fontana já não era suficiente para escoar o fluxo de veículos nos horários de pico. Novos viadutos farão as conexões entre a rodovia Anhanguera, o bairro da Lapa e as marginais

A Marginal do rio Tietê começa a ganhar cara nova. Dois viadutos do trevo Anhanguera, na entrada da cidade de São Paulo, foram entregues recentemente e outro está em fase avançada de construção. As novas obras de arte visam dar fluidez ao tráfego numa região considerada um gargalo da capital paulista.

Até o início das obras, apenas a ponte Atílio Fontana fazia a ligação sobre a Marginal do rio Tietê, entre o bairro da Lapa e o início da rodovia Anhanguera. Inaugurada em 1955, a ponte é extensa e larga, com 150 m de extensão e três faixas de rolamento em cada sentido. Ao longo de mais de cinco décadas, porém, o tráfego na rodovia se intensificou e os bairros da zona Norte da cidade lindeiros à Anhanguera se desenvolveram. Os veículos se multiplicaram e começaram a disputar espaço, e a via se transformou num funil, travando o tráfego nos dois sentidos em horários de pico.

As intervenções no trevo Anhanguera contemplam a construção de cinco acessos – além da reforma da estrutura existente – que visam ampliar a capacidade de tráfego na região e desafogar o trânsito na chegada e na saída da cidade de São Paulo. Com isso, a ponte Atílio Fontana se torna uma via de mão única, no sentido Lapa, com mais faixas de rolamento disponíveis.

Detalhe da execução dos quatro pilaretes temporários que garantiriam a estabilidade da estrutura durante a execução. Ao fundo, pilar vazado de apoio do tabuleiro. "A solução proporciona uma maior visibilidade para quem passa sob a ponte, fica agradável de se ver. Acho que essa é uma ideia legal e que veio para ficar", opina o projetista estrutural Fernando Stucchi

Executados em concreto protendido com resistências variáveis entre 40 MPa e 50 MPa, os dois viadutos mais importantes do trevo já estão prontos. Iniciadas em abril de 2007, as obras foram entregues no primeiro semestre deste ano. O ramo 500, que liga a Lapa ao início da rodovia Anhanguera, tem 596 m de extensão e três faixas de rolamento. O ramo 900, com 524 m de extensão, é uma estrutura curva que conecta a Marginal do Tietê, sentido Penha, também no início da rodovia. Sob responsabilidade da concessionária CCR AutoBan, que administra a rodovia Anhanguera, as obras foram executadas pelo consórcio Camargo Corrêa Serveng.

Segundo Paulo Rangel, presidente da Engelog – empresa de engenharia do Grupo CCR -, os grandes vãos e a dificuldade de cimbramento da estrutura, seja por causa do rio, seja por causa das vias expressas, foram determinantes para a escolha do método de balanços sucessivos na execução de parte da estrutura. "Quando eram necessárias, as interrupções de tráfego só podiam ser feitas à noite", conta Rangel.

Dadas as características do entroncamento, é inevitável a comparação com a ponte estaiada Octavio Frias de Oliveira, situada na Marginal do Pinheiros. Por que não foi adotada a solução? "Nós fizemos estudo técnico e econômico e, em nosso caso, a solução não passou", afirma o presidente da Engelog.

Detalhe dos apoios dos pilares 1, 2 e 3 do ramo 900. Apoios excêntricos foram a solução ótima para garantir a estabilidade do conjunto

Balanço curvo

O ramo 900 é considerado pelos técnicos envolvidos na obra o mais desafiador. É composto por uma ponte contínua de quatro vãos (100 m e 125 m) e uma de dois vãos (40 m) e raio de curvatura de 234,5 m. No segmento central, mais crítico, a relação vão-raio chegava a um valor maior do que 1:2, o que implicava esforços de torção significativos. Ou seja, o tabuleiro tinha uma forte tendência a "tombar" para o lado externo da curva.

A intenção original dos projetistas estruturais da EGT Engenharia, responsáveis pelo cálculo da ponte, era impedir essa rotação em torno do eixo do tabuleiro. A primeira proposta era acomodar o caixão em dois apoios na cabeça de cada um dos pilares. As análises, porém, mostravam que a torção era tão forte que levantaria o tabuleiro do lado interno da curva. O problema poderia ser solucionado criando-se uma transversina de apoio maior do que o caixão, juntamente com o alargamento da cabeça dos pilares, mas a alternativa foi descartada devido à interferência no sistema viário e por motivos estéticos.

Desenvolvimento das obras deveria ocorrer com o mínimo de interferências na marginal. Interrupções de tráfego, só à noite

A primeira ideia foi abandonada e os calculistas decidiram "deixar" a ponte rotacionar em torno de seu eixo. Por isso, estudaram a adoção de um apoio único central no topo dos pilares intermediários. Como as colunas não estavam alinhadas, a reação de apoio garantiria a estabilidade do tabuleiro. As análises, no entanto, mostravam que a torção ainda atingia níveis altos. A solução foi aprimorada com o ligeiro deslocamento dos aparelhos de apoio, na cabeça dos pilares, para o lado interno da curva.

Todos esses cálculos, porém, levam em conta a estabilidade da ponte pronta e solidarizada. Havia, no entanto, que se garantir a segurança do conjunto enquanto estava sendo executado o tabuleiro em balanços sucessivos. Por isso, foram executados quatro pilaretes temporários em torno de cada pilar definitivo. Conforme a obra avançava, revela o projetista Fernando Rebouças Stucchi, diretor da EGT Engenharia, eram feitas periodicamente análises das deformações das colunas temporárias para verificar a distribuição dos carregamentos. "Quando o balanço está sendo executado, ele tende a gerar uma distribuição não uniforme da carga nesses quatro pilares", explica. Apenas depois da união dos segmentos suspensos os pilaretes foram cortados com acompanhamento cuidadoso.

Controle rigoroso das flechas garantiu que segmentos em balanço ficassem perfeitamente alinhados no momento da solidarização da estrutura

Pilar engastado

Da ponte Atilio Fontana, já existente, sai o ramo 200 que a interligará à pista sentido Penha da Marginal do Tietê. Com vão que chega a 88 m e raio de curvatura de 119 m, a relação entre essas duas grandezas era ainda maior do que a verificada no ramo 900. Portanto, as mesmas soluções foram adotadas no Pilar 2, de onde partiam balanços sucessivos para a execução do tabuleiro que venceria vãos de 88 m e 54 m.

Como lembra Marcelo Waimberg, engenheiro da EGT Engenharia que coordenou o projeto, o grande desafio desse trecho residia na viabilização técnica do Pilar 3. Explica-se: na construção de pontes em balanços sucessivos o método mais comum é o de duplo disparo, ou seja, a execução simultânea e controlada das aduelas que "avançam" em sentidos opostos. Com isso, o carregamento no pilar se dá de maneira uniforme – o peso de um balanço "equilibra" o peso do balanço oposto e a estrutura não "tomba".

O problema, explica Waimberg, é que o Pilar 3 do ramo 200 está locado bem ao lado da via expressa da Marginal do Tietê. Havia espaço para o avanço das aduelas apenas de um lado do pilar, voltado para o rio. Dali deveria sair, em disparo único, um balanço que atingiria 44 m antes de ser solidarizado com a estrutura que vinha ao seu encontro. Na face do Pilar 3 voltada para a pista, a execução do balanço era impossível devido ao gabarito necessário para a via. Uma viga pré-moldada seria apoiada no elemento para fazer a conexão final entre a ponte Atílio Fontana e o Ramo 200.

Sem as aduelas para contrabalançar o peso da estrutura em execução, o pilar tenderia a rotacionar com o torque aplicado pelo tabuleiro. Por isso sua fundação foi duplamente reforçada. Tirantes fixados em rocha e à coluna compensariam os esforços de tração que apareceriam do lado externo do elemento. Do lado interno, no sentido que o balanço avançaria, os esforços de compressão eram suportados por tubulões sob a sapata de apoio. Isso possibilitou o engastamento do pilar e garantiu a execução com segurança das aduelas sobre o rio Tietê.

Para viabilizar execução de aduelas em disparo único no ramo 200, tirantes e tubulões combatiam esforços de tração e compressão, respectivamente

Flechas monitoradas

O grau de complexidade da execução em balanços sucessivos dos viadutos do trevo Anhanguera demandava um monitoramento minucioso das flechas e dos carregamentos. Stucchi utilizou modelos numéricos computacionais para simular o comportamento da estrutura conforme as obras evoluíam. "Para calcular uma obra como essa, é preciso ter um bom modelo computacional", diz Stucchi.

No entanto, segundo o projetista, os resultados obtidos nas previsões eram vistos com reserva. "O modelo teórico não é perfeitamente preciso. Se você utilizá-lo para controlar as flechas na obra, os valores não batem", explica. Por isso, após cada etapa construtiva as flechas eram medidas na obra e os valores obtidos, lançados nos computadores da EGT. Assim era possível "colar" periodicamente o modelo à realidade, num processo conhecido como Retroanálise. "Então, para executar a aduela seguinte, usava-se o modelo teórico ajustado para aquela etapa construtiva", complementa Stucchi. "Se não tomarmos esse cuidado, as coisas podem dar errado."

Para buscar o máximo possível de precisão dos dados, também as leituras deveriam ser realizadas sob condições controladas. A primeira exigência era de que pelo menos duas – às vezes até três – equipes diferentes de topografia registrassem os níveis dos trechos executados. Além disso, era preciso se precaver contra as dilatações do concreto ao longo do dia. Daí decorre a segunda exigência do calculista: os topógrafos deveriam fazer seu trabalho o mais cedo possível, por volta das 6h00. "Se fizer as leituras às 14h00, o sol terá incidido por muito tempo sobre a superfície do tabuleiro", explica Stucchi. "Com isso, a face superior da estrutura dilata-se mais do que a face inferior, sombreada. Aí, corre-se o risco de se obter uma cota errada."

Dados apurados e modelo ajustado, o projetista passava à equipe de engenharia da obra os valores das cotas que deveriam ser respeitadas na execução da aduela seguinte. Mas nada de valores absolutos, apenas os relativos. Segundo Stucchi, transmitia-se o valor da nova cota com base nos valores obtidos nas aduelas anteriores. "Ele executa, dessa forma, uma nova aduela alinhada em relação à aduela anterior."

Complexo reformulado

A implantação de pontes e viadutos no entroncamento com a Marginal do Tietê faz parte de uma intervenção maior no chamado Complexo Anhanguera. As obras, iniciadas em abril de 2007, contemplam a ampliação e reformulação das vias de tráfego entre a Ponte Atílio Fontana e o km 19 da Via Anhanguera, em Osasco.

Do km 11 ao km 18 da rodovia serão construídos 14 km de vias marginais, que separarão o transporte rodoviário e municipal. Segundo a CCR AutoBan, essas intervenções diminuirão o risco de acidentes para pedestres e motoristas. As marginais terão paradas de ônibus e serão interligadas por passarelas.

Estão previstas construções de outros viadutos de comunicação entre as regiões cortadas pela rodovia. Alguns viadutos já existentes serão demolidos para dar lugar a novas estruturas. De acordo com a CCR AutoBan, as obras do Complexo Anhanguera serão concluídas em março de 2010.

 

Conteúdo online exclusivo:
>> Confira a apresentação sobre a estrutura dos ramos do Trevo Anhanguera, produzida pela EGT Engenharia, responsável pelos cálculos da obra.

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