sexta-feira, 27 de maio de 2016

O Rio de Janeiro cada dia mais belo...



Novo complexo viário do Joá, no Rio, desafiou engenharia para superar trecho de encosta
Obra que desafogará o trânsito entre São Conrado e Barra da Tijuca está prestes a ser inaugurada
Por Alexandre Raith
Edição 58 - Maio/2016








Novo Elevado do Joá tem 1,2 km de extensão, paralelo ao primeiro, construído em 1972


O Novo Joá, projeto de reestruturação da via que liga São Conrado (zona Sul) à Barra da Tijuca (zona Oeste), no Rio de Janeiro, está prestes a ser finalizado. As obras começaram no segundo semestre de 2014 e estão 95% concluídas, com previsão de entrega até o próximo mês. O novo traçado faz parte do pacote de obras viárias para a Olimpíada e tem o objetivo de aumentar em 35% a capacidade de tráfego na região. O complexo engloba um novo elevado e dois novos túneis paralelos aos já existentes, além de um viaduto, uma ponte, uma ciclovia e o alargamento das vias Ministro Ivan Lins e Autoestrada Lagoa-Barra. 

Orçada em R$ 457,9 milhões, a obra foi idealizada pela Fundação Geo-Rio e realizada pela construtora Odebrecht. Confira a seguir os sistemas construtivos empregados e os principais desafios da engenharia:

Novo Elevado do Joá
O Elevado do Joá - cujo nome oficial é Elevado das Bandeiras - foi inaugurado em 1972, simbolizando um novo marco da engenharia brasileira, composto por pistas superpostas sobre uma encosta com vista para o mar. Mais de 40 anos depois, a via receberá uma ajuda para aliviar o constante aumento de veículos por ali, fruto do crescimento da Barra da Tijuca e da migração de novos moradores para lá.

O Novo Elevado do Joá tem 1,2 km de extensão, numa pista com duas faixas de rolamento e três baias laterais para atender a eventuais paradas de veículos. Ele é paralelo ao elevado original e não tem pistas superpostas. Por isso, seu tráfego fluirá apenas no sentido São Conrado-Barra. 

Para preservar a visão do mar, o novo elevado foi construído a 5 m acima do primeiro. "É uma das vias mais turísticas do Brasil, um local lindíssimo e de características muito próprias. Tínhamos de tirar partido disso", afirma Paulo Loyolla, gerente de engenharia da Odebrecht responsável pelas áreas de projeto, metodologia construtiva e planejamento. Ele conta que a inspiração para o Novo Joá veio da Sea Cliff Bridge, ponte australiana que também liga regiões costeiras a uma altura de 41 m sobre o mar, privilegiando a paisagem. 

Para o empreendimento no Rio, a construtora estudou diversos métodos construtivos, mas a topografia da região foi o fator decisivo para a escolha. Assim, as vigas foram lançadas por treliças. O engenheiro explica que a treliça ocupa menos espaço em comparação aos guindastes tradicionais e reduz o tempo de construção. Além disso, o método dispensou o uso do elevado original para a movimentação de materiais e equipamentos, liberando o tráfego na via. 


Já a fundação, o estaqueamento, os blocos, os pilares e as transversinas foram concretadas no local da obra. Na estrutura, a concretagem dos blocos ocorreu no próprio local, em fundação direta na rocha, cortada horizontalmente.

O Novo Elevado do Joá é sustentado por pilares com andaime e fôrmas pré-moldadas. No total, a obra consumiu 120 vigas de concreto, distribuídas em 27 vãos, de quatro traves cada um. Já a parte superior conta com o modelo transversal. As vigas utilizadas no elevado têm 36 m de comprimento e pesam 37 t. Para facilitar o transporte do material, elas foram construídas em três pedaços: um central de 20 m de comprimento e dois extremos de 8 m cada um. Após o alinhamento das três partes no próprio local de instalação, a equipe inseria o concreto de ligação e realizava a protensão das vigas.

As características geológicas interferiram no meio de transporte do material. "Para cada bloco, houve uma análise individual de logística e acesso. Algumas peças foram transportadas pela pista com acesso para caminhão e chegava do lado do bloco, com bomba, concreto e armação. Outras chegaram por escadas de madeira. As bombas transportavam o concreto para o bloco, e a armação e os andaimes chegavam na mão. Outras foram levadas pelo elevado existente", conta Loyolla.

Já para evitar futuros problemas de corrosão na estrutura do elevado, devido à proximidade do mar, a construtora realizou análises do concreto e de permeabilidade, como o bombardeio de salitre. Além disso, a equipe executou medições iniciais que vão servir de parâmetro para os procedimentos de manutenção e conservação da obra.

Ponte da Joatinga
A Ponte da Joatinga foi construída em balanço sucessivo. A estrutura mista é formada de estruturas metálicas com lajes pré-moldadas na espessura total e unidas com protensão, além de pilares de concreto. A ponte tem 520 m e é composta de duas tramas. Uma de balanço sucessivo, para permitir a travessia pelo mar, e outro trecho em terra, em que há nove vãos de 40 m cada, além de uma rampa de descida. 

A escolha do sistema construtivo deve-se a uma exigência da Capitania dos Portos, que recomendou a manutenção do gabarito da ponte existente, a fim de deixar um vão livre de 120 m sobre o canal de navegação. Desta forma, somente os extremos da obra receberam pilares. 

Para executar o sistema construtivo, a construtora importou da Europa um carro mais simples dos que os disponíveis no Brasil. O equipamento tem menos peças móveis, menos movimentação e maior capacidade de carga. Tais características permitiram reduzir a quantidade de avanços e ganhar tempo.

Treliça lançadeira operou sobre apoios para deslocar vigas de 37 t entre o pátio de prémoldados e o local de instalação no elevado

 Técnica do balanço sucessivo foi usada na construção da ponte da Joatinga devido à dificuldade de montagem de escoramentos




Outro desafio para a construção da ponte da Joatinga era o transporte de material e equipamentos ao local da obra. Um dos acessos para a fabricação dos pilares e dos blocos do balanço sucessivo era pela praia dos Amores, o que exigiu cuidados por parte da construtora para impedir a contaminação da areia no momento da remoção. Para isso, estacas-prancha foram preenchidas com material arenoso granular envolvido no gel têxtil.

Já na parte interna, a ponte é formada por estrutura mista, com 27 vigas metálicas de 21 t cada, sendo três por vão. Devido à curva acentuada, o projeto de engenharia optou por lajes pré- -moldadas protendidas para solucionar a questão da resistência.

Túneis do Joá e do Pepino
A escavação e perfuração para a construção dos túneis do Joá, de 430 m, e do Pepino, de 220 m, exigiu 260 detonações e 78 t de explosivos. A massa rochosa é imensa naquele trecho, que abriga na superfície o Parque Florestal da Tijuca e a Pedra da Gávea, com o topo a 844 m de altitude. 

A obra foi feita a partir de duas detonações subterrâneas por dia, uma às 14h00 e outra às 21h45, períodos em que o trânsito era fechado no elevado original por 20 a 30 minutos. No intervalo entre uma explosão e outra, a equipe removia o material detonado para, em seguida, avançar dentro da montanha. A próxima etapa consistia em furar o túnel para a colocação do explosivo, fazer a ligação e, por último, detonar. 

Esse ciclo demorava cerca de 8 horas, e possibilitava avançar de 6 m a 9 m por dia. Para isso, foram empregadas calotas e rebaixo de 1,5 m a 2 m devido à altura do túnel, de cerca de 8 m, em uma seção de 80 m². A construtora levou seis meses para concluir os dois túneis, que demandaram a escavação de um volume de 50 mil m³ de rocha. 

Treliça lançadeira operou sobre apoios para deslocar vigas de 37 t entre o pátio de prémoldados e o local de instalação no elevado


Para minimizar os ruídos e vibrações nas habitações próximas à obra, a construtora utilizou o sistema Hand Time Det (HTD). Esse método de escavação em rocha diminui os efeitos de deslocamento do ar ao detonar em fração de segundos cada furo carregado com explosivo. 
 
No caso do túnel do Joá, o ponto mais alto de escavação atingiu 22 m de altura, sendo que 9 mil m³ foram perfurados a frio, com cordão diamantado, no ponto de ligação entre a pista e o emboque do túnel. Essa intervenção levou cinco meses para ser concluída. O engenheiro da Odebrecht comenta que o método é mais demorado, mas garante mais segurança e reduz o incômodo para os moradores do entorno.

Viaduto de São Conrado

A obra do pequeno viaduto de São Conrado, de apenas 30 m de extensão, exigiu velocidade de execução a fim de abrir o acesso para atingir o emboque do túnel do Pepino. A estrutura conta com viga metálica e lajes pré-moldadas. 

A construtora realizou o alargamento dos dois lados da via, com a criação de uma quarta faixa do lado de São Conrado e da Barra da Tijuca. A obra vai do final do Gávea Golf Club, na zona Sul, até a Paróquia São Francisco de Paula, no lado Oeste.

Ciclovia
A beleza da encosta do Joá poderá ser contemplada durante o percurso da ciclovia do lado da Barra da Tijuca. Para isso, a construtora trocou o guarda-corpos do elevado existente pelo modelo metálico e separou a ciclovia da pista por um muro de concreto. "A ciclovia é a cereja do bolo", define o engenheiro. "Verificamos tudo em relação à segurança, impacto dos veículos e proteção do ciclista. O resultado foram duas pistas confortáveis para os carros no elevado, uma vez que fizemos a ciclovia no nível superior", explica Loyolla.

A pista, de 3,1 km de extensão, é o fechamento da ciclovia Tim Maia, que vai do Leme ao Pontal. A estrutura foi construída com pilares de sustentação em concreto, e o tabuleiro em estruturas metálicas.

O desnível presente no trecho de ligação com São Conrado exigiu a construção de uma rampa, com duas alças, acompanhadas de um mirante no centro. A estrutura é formada por treliça espacial tubular e lajes de concreto em cima de steel deck. Esse sistema de laje mista traz flexibilidade e velocidade à obra, já que a telha de aço funciona como fôrma durante a concretagem.

Já no trecho da região oeste, a travessia da ciclovia sobre o canal determinou a construção de uma alça um pouco menor, para atingir o nível do terreno e ligar com o outro lado da pista.

FICHA TÉCNICA
Obra: Novo Joá
Características: construção de um novo elevado, dois túneis, um viaduto, uma ponte, uma ciclovia e o alargamento de duas vias
Localização: Joá, entre a Barra da Tijuca e São Conrado, no Rio de Janeiro
Construtora: Odebrecht
Investimento: R$ 457,9 milhões
Início: Segundo semestre de 2014
Conclusão: Fim do primeiro semestre de 2016
Grandes números:
- 28 mil m³ de concreto empregados
- 92 mil m³ de rocha e areia escavados
- 505 lajes pré-moldadas
- 120 vigas pré-moldadas
- 1,8 mil trabalhadores no pico da obra