Prophylaxie secondaire chez les patients neutropéniques

Durante a Inspeção Subaquática realizada em abril de 2005 observaram-se, nos pilares P3 a P6, zonas da chapa envolvente bastante corroídas, com buracos de 30 cm, correspondentes ao empolamento da chapa relativamente à face do pilar (Figura 4.6 e Figura 4.7).

Estes pilares foram alvo de uma intervenção rápida através da selagem dos rasgos com betão de presa rápida.

Figura 4.6 – Buracos existentes na zona submersa do pilar P5 [64]

Figura 4.7 –Rasgo existente na chapa metálica de cofragem da base do pilar P3 [64]

Faro Portimão

Viga de montante

Viga de jusante Viga central

Faro Portimão Pilar P8 Travessa P7 P8 E2

Tramo de margem: 9.500m Tramo de margem: 9.500m Ponte 7º tramo: 38.735m

PORTIMÃO

Vigas

Cais

Capítulo 4 _{– Caso de Estudo: Ponte Metálica de Portimão sobre o rio Arade} Nos pilares P7 e P8 observou-se a lavagem da argamassa de preenchimento das juntas de alvenaria, em particular nas zonas de maré.

No pilar P7 existia um rasgo em todo o comprimento do pilar expondo uma cavidade com igual comprimento, com 20 - 50 cm de altura e com 1 m de profundidade, sendo quase metade da largura do pilar. Este rasgo deveu-se à saída de blocos de pedra com 20 a 30 cm de diâmetro e que constituem o enchimento do pilar. Algumas pedras de cantaria estão, assim, desapoiadas pondo em causa a coesão do pilar (Figura 4.8 e Figura 4.9).

A intervenção de urgência no pilar P7 foi executada à maré. Consistiu na limpeza da cavidade com jacto de água, no seu preenchimento com inertes e na sua selagem com betão projetado.

Figura 4.8 – Fenda horizontal no pilar P7 localizada na base da cantaria e em toda a largura [64]

Figura 4.9 – Profundidade do rasgo existente no pilar P7 [64]

No pilar P8 verificou-se que não existia chapa de cofragem de fundação. O rasgo detetado permitiu a desagregação de pedras com 20 a 30 cm de diâmetro e a descompressão das pedras de cantaria, verificando-se a abertura das suas juntas (Figura 4.10 e Figura 4.11).

Figura 4.10 – Buraco no pilar P8 e abertura de juntas na cantaria [64]

Figura 4.11 – Profundidade do rasgo existente no pilar P8 [64]

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96

A intervenção de urgência no pilar P8 consistiu no preenchimento do buraco com betão submerso moldado in situ.

A empreitada de reparação destas anomalias ocorreu com o carácter de urgência em abril de 2005. No âmbito do programa de vistorias subaquáticas, foi realizada nova inspeção subaquática em maio de 2007. Esta inspeção evidenciou de uma forma geral a degradação da chapa que envolve o embasamento dos pilares, tendo detetado anomalias importantes no pilar P8 e, especialmente, no pilar P4.

De forma a remediar os “rombos” detetados nos pilares P4 e P8 foi realizada uma nova intervenção de emergência entre os dias 11 e 13 de junho de 2007.

Com o objetivo de avaliar a eficácia das reparações entretanto realizadas para minimizar a erosão nas zonas degradadas dos pilares P4 e P8, foi realizada uma nova inspeção em 24 de agosto de 2007, onde foi verificado que as reparações realizadas se mantinham em bom estado e cumprindo a sua função. No entanto foi detetado um rombo no pilar P4, na face oposta à que foi objeto de reparação que mereceu alguma preocupação.

Foi realizada nova intervenção de emergência, no dia 27 de agosto de 2007, para remediar o novo “rombo” detetado.

Nos dias 10 e 11 de setembro de 2007 foi realizada nova inspeção subaquática com o objetivo de avaliar a evolução de conservação dos pilares e investigar o estado de conservação da chapa que envolve o embasamento dos pilares na zona abaixo do leito do rio.

Para a avaliação do estado da chapa na zona enterrada procedeu-se à abertura de valas com cerca de 1.0m de profundidade com o auxílio de ar comprimido (air-lift) que permitiram abrir janelas de observação da chapa. A técnica utilizada não permitiu abrir valas com uma profundidade superior. As valas foram realizadas em todos os pilares exceto nos pilares P1 e P8.

Esta inspeção permitiu verificar que o estado da chapa nas zonas onde foi aberta a janela de observação era semelhante ao estado da mesma nas zonas acima do leito (Figura 4.12 e Figura 4.13).

Figura 4.12 – Amostra de chapa retirada do pilar P3 (zona abaixo do leito do rio) [64]

Figura 4.13 – Amostra retirada do pilar P3 onde é possível observar que nalgumas zonas a camada superfícial de argamassa é facil de remover [64]

Capítulo 4 _{– Caso de Estudo: Ponte Metálica de Portimão sobre o rio Arade} Foi detetado no pilar P4, na zona reparada de junho de 2007, um buraco de dimensões 1,0 m de comprimento, 0,40 m de altura e 0,30 m de profundidade onde o material superficial é facilmente desagregável à mão (Figura 4.14).

No pilar P5 verificou-se um situação semelhante à registada no pilar P4, com evidência de material facilmente desagregável sendo possível a sua remoção (Figura 4.15).

Figura 4.14 – Buraco a 1,20 m de profundidade no pilar P4 [64]

Figura 4.15 – Estado da superfície a 1,0 m de profundade do pilar P5 [64]

As vistorias e Inspeções Subaquáticas efetuadas sobre os pilares da Ponte Metálica de Portimão sobre o Rio Arade, foram conclusivas relativamente à progressão acelerada de fenómenos de erosão, passíveis de afetar as respetivas condições de segurança e consequentemente da estabilidade da estrutura.

4.5

I

NSPEÇÃO

P

RINCIPAL

Foi realizada uma Inspeção Principal da Obra de Arte com o intuito de proceder a um levantamento visual das anomalias existentes na ponte e elaborar uma estimativa de custo para a sua reparação e reforço.

4.5.1 Tabuleiro

4.5.1.1

Estrutura Metálica

A estrutura metálica da ponte apresentava algumas zonas com contaminação química por corrosão, em especial nas ligações entre perfis. As zonas mais afetadas eram as ligações entre as abas das diagonais da viga longitudinal central, as ligações entre as chapas de reforço do banzo da corda inferior das vigas laterais, e as ligações entre as cantoneiras das barras transversais do contraventamento inferior. Nestas duas últimas situações, a corrosão intersticial já tinha formado bolsas de ferrugem, com o respetivo empolamento do aço devido à expansão de volume causada pelos produtos da corrosão (Figura 4.16 a Figura 4.19).

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98

Figura 4.16 – Corrosão intersticial na ligação entre abas das diagonais [64]

Figura 4.17 – Corrosão intersticial nas cobre juntas da chapa de alma da corda inferior [64]

Figura 4.18 – Corrosão das forras na ligação entre diagonais [64]

Figura 4.19 – Corrosão intersticial na ligação das cantoneiras no contravento inferior [64]

Outro tipo de anomalias verificadas na estrutura metálica do tabuleiro foi a deformação devido ao embate de objetos (Figura 4.20 e Figura 4.21).

Figura 4.20 – Diagonais do contraventamento Inferior com deformação por embate [64]

Figura 4.21 – Viga principal com deformação por embate [64]

Capítulo 4 _{– Caso de Estudo: Ponte Metálica de Portimão sobre o rio Arade}

4.5.1.2

Laje de Betão

Ao longo de praticamente todo o comprimento da obra, verifica-se a existência de manchas de humidade nas consolas da plataforma de betão, com corrosão das armaduras e destacamento da camada inferior do betão de recobrimento (Figura 4.22 e Figura 4.23). Esta situação é devida ao escorrimento de água no bordo das consolas e é agravada pela má qualidade do betão (elevada porosidade) e pela reduzida espessura da camada de recobrimento.

Figura 4.22 – Destaque do betão nas consolas da laje [64]

Figura 4.23 – Exposição de armaduras corroídas nas consolas da laje [64]

4.5.2 Aparelhos de Apoio

Verificou-se que os rolos metálicos dos aparelhos de apoio sobre o pilar P7 já se tinham deslocado para fora da chapa de embasamento inferior e encontravam-se bastante degradados. O deslocamento do tabuleiro em relação ao pilar dava-se por atrito sobre os rolos, uma vez que estes já não se moviam (Figura 4.24 e Figura 4.25)

Figura 4.24 – Aparelho de apoio das vigas laterais sobre o pilar P7 [64]

Figura 4.25 – Aparelhos de apoio da viga central no pilar P7 [64]

Observou-se, ainda que, a parte inferior da estrutura treliçada do tabuleiro, estava muito próxima da face dos blocos de pedra que constituem o espelho do tramo de extremidade, sobre o pilar de transição P7. Os blocos de extremidade do espelho no pilar P7 devem ter sido deslocados propositadamente para evitar o encosto do tabuleiro metálico às pedras do espelho.

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100

4.5.3 Pilares

Os blocos de pedra da fiada inferior do espelho do pilar P7 encontravam-se deslocados para o lado exterior do pilar, apresentando um desalinhamento entre 10 a 15 cm em relação aos blocos adjacentes (Figura 4.26).

Figura 4.26 – Blocos de pedra deslocados no pilar P7 [64]

Figura 4.27 – Fenda vertical no muro de espelho do pilar P7[64]

No espelho do pilar P7, existia ainda uma fenda vertical de cada lado da parede (Figura 4.27) que se considerou ser resultado do deslocamento da parte lateral do espelho em relação à parte central sob ação do encosto da viga lateral do tabuleiro metálico. Para minimizar os efeitos deste encosto, as pedras da fiada inferior do espelho terão sido deslocadas propositadamente para evitar a continuação do movimento das pedras e a abertura da fenda (Figura 4.26).

4.5.4 Encontros

No espelho do encontro E2, do lado de montante, verificou-se a quebra dos blocos de alvenaria. (Figura 4.28).

Figura 4.28 – Quebra de blocos no espelho do encontro E2 [64]

Figura 4.29 – Pedras deslocadas no tímpano do encontro E1[64]

Capítulo 4 _{– Caso de Estudo: Ponte Metálica de Portimão sobre o rio Arade} No tímpano Sul do encontro E1, os dois blocos da fiada do topo estavam desalinhados, apresentando um deslocamento de cerca de 10 cm para o interior do encontro (Figura 4.29).

4.5.5 Juntas de Dilatação

A junta de dilatação do tipo Viajoint existente sobre o pilar P7 estava rasgada longitudinalmente, sinal de que a junta não comporta eficazmente as cargas e os deslocamentos aqui verificados (Figura 4.30).

Figura 4.30 – Junta de dilatação do tipo Viajoint danificada sobre o pilar P7 [64]

4.6

E

NSAIOS

C

OMPLEMENTARES DE

D

IAGNÓSTICO

Foram efetuados ensaios de caracterização das propriedades dos materiais constituintes da estrutura existente, quer de caraterização do aço do tabuleiro metálico, quer de caraterização do betão da laje do tabuleiro.

4.6.1 Ensaios de Caraterização do Aço

Foi efetuada a recolha de provetes pela empresa OZ de forma a serem realizados os seguintes ensaios de caracterização do material da superstrutura:

 Ensaios de tração;  Ensaios de fadiga;  Ensaios de resiliência;  Ensaios de dobragem;

 Análise química para determinação do teor em Carbono, Manganês, Fósforo, Enxofre e Silício dos aços.

Tendo em consideração as diferentes alturas de fornecimento dos elementos constituintes da estrutura metálica, a recolha de carotes dividiu-se em dois grupos diferentes:

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102

 grupo 1 - estrutura original;

 grupo 2 - reforço metálico efetuado nos anos 30 (acrescento da viga central e do tramo de margem).

4.6.1.1

Ensaios de Tração

De acordo com os resultados obtidos, os provetes não apresentaram patamar de cedência tendo sido determinada a tensão limite convencional de proporcionalidade a 0,2% para cada um dos provetes. Na Tabela 4.1 são apresentados os respetivos valores médios obtidos para cada um dos grupos.

Tabela 4.1 – Resultados dos Ensaios de Tração

Grupo

Valor médio da tensão limite convencional de proporcionalidade a 0,2%

[Rp0,2]

(MPa)

Valor médio da tensão última

[Rm]

(MPa)

Valor médio da extensão após rotura [A] (%) 1 265,2 348,8 10,7% 2 264,5 363,8 30,8%

Os aços são ligeiramente diferentes verificando-se que, o do grupo 2, adotado para o reforço da estrutura, tem maior ductilidade.

Efetuando a comparação entre os valores médios de Rp0,2 e Rm dos dois grupos, constata-se que são da mesma ordem de grandeza.

Por opção do projetista [64] foi adotada uma tensão de referência, σRef, de 230 MPa, correspondente a cerca de 85% do valor médio da tensão limite convencional de proporcionalidade a 0,2% obtido para os dois grupos.

4.6.1.2

Ensaios de Fadiga

Os ensaios de fadiga foram realizados pelo LNEC e pelo IST, com os intervalos de tensão indicados no plano de ensaios, sendo apresentado um resumo dos resultados obtidos na Tabela 4.2.

Tabela 4.2 – Resultados dos ensaios de fadiga – 2ª e 3ª Fases de ensaio

Grupo

Intervalo de tensão

2ª Fase 3ª Fase (1/2) 3ª Fase (2/2) 40-80 % deσRef 30-90 % deσRef 30-90 % de σRef 20-90 % deσRef 20-90 % deσRef

1 s/ rotura s/ rotura s/ rotura s/ rotura c/ rotura

Capítulo 4 _{– Caso de Estudo: Ponte Metálica de Portimão sobre o rio Arade}

Nos ensaios de fadiga realizados na 2ª fase foram obtidos 4 milhões de ciclos sem que houvesse rotura dos provetes, com a tensão a variar entre 40 e 80 % (IST) da tensão de referência (σRef = 230 MPa) e entre 30 e 90 % (LNEC).

Na primeira parte da 3ª fase dos ensaios realizados não foi atingida a rotura de qualquer provete para o mesmo número de ciclos, num intervalo de tensão de 30 e 90 % (IST) e 20 e 90 % (LNEC) da tensão de referência também.

Finalmente, na segunda parte da 3ª fase de ensaios, dos 13 provetes ensaiados, 6 romperam antes de se atingir o número de ciclos pretendido, para um intervalo de tensões de 20 a 90 % da tensão de referência. Assim, considerando os resultados de todos os provetes ensaiados para este intervalo de tensão, existe uma probabilidade de 30 % de não se atingir a rotura, para 4 milhões de ciclos.

Desta forma, está do lado da segurança considerar para os elementos metálicos um intervalo de tensão resistente de 60 % (30-90) da tensão de referência, perfazendo 144 MPa. Refira-se que o detalhe de fadiga do EC3 [65] que corresponde ao ensaio é de 140 MPa mas diz respeito apenas a metade do número de ciclos ensaiado - 2 milhões de ciclos. Assim, pode afirmar-se que existiu uma margem de segurança confortável.

4.6.1.3

Ensaios de Resiliência

Os ensaios de choque foram realizados a uma temperatura de 22 ºC. Os resultados obtidos encontram-se resumidos na Tabela 4.3.

Tabela 4.3 – Resultados dos ensaios de resiliência – Energia média absorvida (Joules)

Grupo Energia Média absorvida (Joules)

1 19,25

2 168,5

Tendo em conta a espessura das peças e comparando com os valores usuais que para esta temperatura (+20 ºC) rondam os 27 Joules, e atendendo ao número de amostras que conduziram a estes valores, não é possível excluir o risco de rotura súbita (sem deformação plástica) a baixas temperaturas para elementos do grupo 1. Desta forma, nas verificações de segurança efetuadas considerou-se uma redução de 15 % no valor da tensão limite convencional de proporcionalidade para as peças metálicas sujeitas a tração.

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104

4.6.1.4

Ensaios de Dobragem

No grupo 1 registou-se a ocorrência de fendas em alguns provetes, revelando pouca ductilidade do material.

No grupo 2 não foram verificadas fendas, acusando um material com boa ductilidade.

4.6.1.5

Análise Química

Tendo em consideração a análise química efetuada, apresenta-se na Tabela 4.4 os valores médios obtidos para cada um dos grupos:

Tabela 4.4 – Resultados da análise química (%)

Grupo Al C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu

1 0,114 0,008 0,090 0,011 0,397 0,057 0,009 0,000 0,043 0,015

2 0,033 0,040 0,000 0,416 0,073 0,123 0,016 0,004 0,046 0,079

Analisando a Tabela 4.4 pode concluiu-se o seguinte:

 grupo 1 - apresenta uma composição típica de ferros pudelados que se produziram no final do século XIX.

 grupo 2 - já indica uma origem diferente, eventualmente de época posterior. Em geral estes tipos de ferros apresentam elevada quantidade de fases não metálicas (escórias residuais), resultantes do processo de fabrico, que podem criar efeitos nefastos na soldadura.

4.6.2 Ensaios de Caraterização do Betão

Foram realizados diversos ensaios por amostragem pela empresa OZ, com o objetivo de caracterizar o betão que constitui a laje do tabuleiro, e que consistiram em:

 ensaios ultrassónicos;

 deteção de armaduras e medição do recobrimento com um pacómetro;  medição da profundidade de carbonatação do betão (pH do betão);  medição do teor de cloretos existente na massa de betão;

 medição da resistência do betão à compressão através de ensaios esclerométricos e de rotura de provetes cilíndricos.

Capítulo 4 _{– Caso de Estudo: Ponte Metálica de Portimão sobre o rio Arade}

4.6.2.1

Deteção de armaduras e medição do recobrimento com um pacómetro

O tabuleiro de betão está revestido superiormente por uma camada de desgaste de betuminoso que impediu a deteção das armaduras superiores.

Na face inferior as leituras efetuadas detetaram valores médios de recobrimento entre 14 a 21 mm, inferiores aos mínimos regulamentares.

4.6.2.2

Medição da profundidade de carbonatação do betão (pH do betão)

Os ensaios de carbonatação indicaram valores da profundidade de carbonatação elevados, oscilando entre 15 e 18 mm, por vezes superiores ao recobrimento médio da zona ensaiada.

4.6.2.3

Medição do teor em cloretos existente na massa de betão

Os ensaios realizados para determinação do teor em cloretos do betão in situ foram realizados em zonas onde o betão apresentava pior estado de conservação e onde era visível a corrosão das armaduras. Demonstraram, ainda, a existência de contaminação por cloretos ao nível das armaduras em todas as zonas ensaiadas, atingindo níveis superiores ao limite crítico regulamentar de 0.4 % constante na norma NP ENV 206 [66].

4.6.2.4

Medição da resistência do betão à compressão através de ensaios de rotura

de provetes cilíndricos

De acordo com os resultados dos ensaios de rotura à compressão uniaxial sobre provetes cilíndricos, o betão apresenta uma tensão característica de rotura à compressão de, aproximadamente, 37MPa.

4.6.2.5

Testes com esclerómetro

Os valores médios estimados da resistência à compressão dos betões, obtidos a partir do índice esclerométrico indiciam uma tensão característica ligeiramente superior ao valor acima referido mas condicionados pela resistência superficial do betão, em particular pela proximidade de armaduras quando se está na presença de recobrimentos baixos.

4.6.3 Campanha de Prospeção Geotécnica

Foi realizado um conjunto de 19 sondagens mecânicas de furação vertical, repartidas da seguinte forma:

 Sondagens S1 e S9 - efetuadas em terra, na zona dos encontros da estrutura

 Sondagens SP1 a SP8, SE1 e SE2 - realizadas a partir do tabuleiro da ponte, possibilitaram o atravessamento dos pilares e dos encontros da ponte, bem como das

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106

respetivas estruturas de fundação enterradas, tendo penetrado ainda, localmente, os terrenos geológicos de fundação;

 Sondagens S2 a S8 - realizadas no leito menor do rio Arade, em plano de água, a partir de plataforma flutuante

As fundações da estrutura mobilizam os terrenos plio-plistocénicos com nível de resistência moderada, mas sendo um pouco variada. Estes terrenos podem apresentar alguma debilidade, tal como se registou na zona do pilar P6, com valor mínimo de NSPT = 4, e também a unidade subjacente, pode revelar-se muito degradada pontualmente, tal como no caso do pilar P7, em que o nível de assento do pilar praticamente atravessou os terrenos plio-plistocénicos.

Os valores frequentes de NSPT um pouco acima das 20 pancadas e as significativas profundidades de fundação permitem encarar para o nível de assento tensões da ordem dos 300 kPa, ou mesmo mais elevados, embora nas situações acima referidas possa, para este nível de tensão, ser experimentada uma deformação mais expressiva.

As condições referenciadas para o estado de conservação das alvenarias, apesar de aparentemente não exigirem intervenção expressiva, o facto de se tratar de uma intervenção geral a prolongar a vida da estrutura, passou por algum trabalho genérico de consolidação das alvenarias, com maior incidência nos casos de maior degradação, nomeadamente no pilar P4.

A perturbação que se verificou na geometria do pilar em algumas situações, nomeadamente nos pilares P6 e P7, com evidências de desalinhamento de blocos, e significativa abertura das juntas levou à necessidade de intervenção à custa de trabalhos de injeção e cintagem.

Admitiu-se que o comportamento exibido por estes pilares pudesse ter alguma relação com a maior debilidade dos solos de fundação, tal como acima se fez referência. Este aspeto levou a que na hipótese de haver algum agravamento das condições de carregamento possa, nestes casos, haver a necessidade de reforço do sistema de fundação para obviar o problema do aumento de deformação. Em face dos resultados obtidos para os estratos interessados constatou-se que as cotas de fundação da estrutura se situam na transição dos terrenos Plio-quaternários com os terrenos Miocénicos, terrenos estes mais resistentes e que apresentam valores de NSPT superiores a 60 pancadas.

4.7

A

NÁLISE E

C

ÁLCULO

E

STRUTURAL

4.7.1 Objetivos

A partir do levantamento de pormenor e dos dados obtidos durante as inspeções realizadas foi simulado, pelo projetista [64], o comportamento global da estrutura através de vários modelos criados num programa de cálculo automático.

Capítulo 4 _{– Caso de Estudo: Ponte Metálica de Portimão sobre o rio Arade}  Avaliar o comportamento da laje do tabuleiro e da estrutura metálica tridimensional, para as ações das sobrecargas regulamentares do RSA (Classe I) [39] aplicadas à estrutura existente e à estrutura reabilitada;

 Avaliar a resistência à fadiga dos elementos metálicos, de acordo com o EC1 (modelo 3) [41];

 Avaliar o comportamento estrutural dos pilares da estrutura existente e após efetuada a

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