hélice continua guia de execução, Esquemas de Engenharia Civil

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SOBRE O AUTOR

A história

Meu nome é Raoni Paraguassu e nasci em 1985. Muito cedo decidi que iria cursar Engenharia Civil. Cursei ensino técnico em São José dos Campos e graduação na Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, um campus da UNESP, justa- mente o mais longe de minha cidade natal Mogi das Cruzes. Mais que formação técnica, estar longe de casa durante 5 anos me proporcionou experiências que me formaram como ser humano, como um intercâmbio universitário internacional que trouxe de volta na bagagem uma especialização em tratamento de água e resíduos. Estar longe tam- bém construiu dentro de mim um senso de relacionamento e de ajuda mútua que somente mais tarde vim entender como princípios de um bom networker. Depois de formado tive contato com a geotecnia logo em minha primeira experiência profissional atuando em frente de perfuração de túneis de mineração utilizando método NATM. Em seguida, em 2011, ingressei na Engecon Fundações, empresa especializada em fundações, contenções e ensaios, quando resolvi me es- pecializar em geotecnia, pela Faculdade de Engenharia Civil da Unicamp. De lá para cá acumulei, junto ao time da Engecon, experiências práticas ao ritmo de, em média, 300 obras por ano, aprendendo em cada obra, em cada erro, em cada desafio superado, em cada sucesso.

Durante esses anos, em contato com grandes profissionais da engenharia, ficou mui- to evidente o quanto a matéria de fundações é abordada na área acadêmica somente no as- pecto teórico. Conheci excelentes engenheiros, e outros profissionais da área civil, com am- plo conhecimento das formulações, teorias e até alguma experiência em execução, mas é na prática que se conhece os gargalos da obra e temos as respostas para superá-los rapidamente ou antecipá-los, evitando assim desperdícios financeiros e de tempo. Com o objetivo de democratizar o conhecimento prático das obras de fundação, ajudar você a enxergar os referidos gargalos, superar as dificuldades e muito provavelmente antecipá-los, que compartilho, neste guia práti- co, minha experiência na área de fundações de grandes edifícios, esperando adicionar a sua experiência, parte do meu conhecimento.

O Insight

INTRODUÇÃO

Acredito muito que este guia pos- sa ser útil de diversas maneiras para diversos públicos. Para um estudante que busca maior conhecimento prático e deseja iniciar no mercado de trabalho sem sentir-se um peixe fora d’água. Para um profissional responsável por geren- ciamento das frentes de trabalho de um projeto, que deseja entender os garga- los, prever possíveis dificuldades nesta etapa, antecipá-las e assim planejar sua obra buscando equilíbrio entre os orça- mentos estimado e realizado, que con- venhamos, é sempre um desafio. Para um investidor participativo, em busca daquele algo mais, uma informação, um insight, uma sacada, uma oportunidade de evitar ou eliminar um gargalo e assim gerar uma economia em sua obra e con- sequentemente em seus investimentos.

O guia que apresento aqui apli- ca-se não somente para obras de fundação em hélice contínua, mas para todas as soluções em estacas comu- mente utilizadas. Para as outras tantas soluções, a base de raciocínio do guia se aplica adaptando-se as sequências executivas de cada solução. As informações aqui apresenta- das, respeitam uma sequência cronológi- ca das atividades, sendo que na última parte deste guia foi incluído um fluxo das atividades para que você possa levar em suas anotações de obra e realmente apli- car em seu dia a dia, sendo apontados também alguns dos gargalos que são co- mentados ao final.

O esquema proposto para a administração da obra prevê que tarefas anteriores à mobilização do equipamento de fundação, já tenham sido exe- cutadas, como por exemplo toda a contratação de fornecedores de materiais e serviços, execução de ensaios de campo e da contratação do consultor de solos responsável pelo projeto. Admitese também que todas as licenças necessárias para início da obra já tenham sido emitidas. Para melhor entendimento deste guia, cada tarefa foi apresentada e numerada em uma sequên- cia cronológica.

COMEÇANDO SEU

PLANEJAMENTO

É uma reunião com os stakeholders envolvidos no proje- to para prever, discutir e evitar possíveis obstáculos na execução da obra. Devem participar dessa reunião repre- sentantes do executor das fundações, dos fornecedores de serviços adicionais, fornecedores de materiais em especial representante da usina de concreto, o consultor de solos, e o representante do cliente. Serão discutidos recursos, tare- fas, prazos e estipulado cronograma idealizando o planeja- mento da obra.

Com as informações colhidas e o planejamento realizado pela equipe de engenharia, a próxima etapa é preparar o canteiro para recebimento do equipamento prevendo e evitando todos os obstáculos identificados na reunião de planejamento.

Kick Off

Preparar o Canteiro

Com o equipamento montado e a bomba calibrada no computador, a equipe de perfuração deve direcionar o equipamento para a esta- ca a ser executada. Essa etapa deve respeitar a sequência executiva determinada na reunião de planejamento da obra.

Uma vez que o equipamento está locado na estaca a ser executada é necessário corrigir o prumo da torre e em seguida conferir o alinhamento do eixo do trado de perfuração com o piquete de locação da estaca. O prumo da torre é ajustado através das informações na tela do computador com desvios nos eixos x e y fornecidos pela leitura do sensor de inclinação instalado no equipamento. A importância dessa etapa é garantir que não haja inclinações e excentricidades nas perfurações evitando gastos extras com aumento de blocos e/ou vigas alavanca para contrapor os esforços provenientes de erros dessa ordem.

Deslocamento para a Estaca

Prumo da Torre e Posicionamento no Piquete

A cada perfuração o computador do equipamento deve ser reprograma- do com os dados da estaca a ser perfurada, como numeração da estaca, diâmetro, data e hora da execução, entre outros. Assim a rastreabilidade de cada perfuração fica garantida com dados de tempo de execução, ve- locidade de perfuração e velocidade de subida do trado, volume de con- creto na estaca, pressão de injeção do concreto, profundidade perfurada, esforço que o equipamento sofre para a perfuração a cada metro exibido em forma de torque, e inclinação da perfuração nos eixos x e y, dados esses fornecidos pelos sensores dos equipamentos ao longo da operação.

Programar o Computador

e

Atividade que deve ser realizada a cada perfuração, a liberação do alinhamento do trado com o piquete deve ser feita por um representante da obra. Uma conferência das locações pela topografia é um importante acompanhamento para garantir que não houve deslocamentos das marcações em função da movimentação da máquina no canteiro. O não acompanhamento dessa etapa por parte da obra pode gerar excentricidades na execução das estacas mesmo com as perfurações acontecendo no alinhamento com os piquetes e con- sequentemente custos não previstos com aumento de blocos de fundação e até mesmo construção de vigas tipo alavanca não previstas em projeto.

Nesse momento se inicia uma atividade de tomada de decisão. Com o início da perfuração é possível avaliar a cada metro, qual é a resistência da camada sendo perfurada através das medidas de torque exibidas pelo computador, que é a tradução das pressões do sistema hidráulico da máquina, sendo a maior pressão do siste- ma equivalente a um maior esforço para a perfuração da estaca. Algumas situações podem resultar dessa operação e que precisam de tomada de decisão que veremos nos próximos passos.

Liberar Eixo Trado-Piquete com Cliente

Perfurar Até a Profundidade Estimada

PRÓXIMAS ATIVIDADES – A partir da próxima atividade adentramos em etapas que exigem respostas para prosseguir para a ativi- dade seguinte. Assim a numeração das nossas atividades seguirá a sequên- cia numérica do fluxo de atividades, e para cada resposta será indicado para qual atividade deve-se seguir, não necessariamente para a atividade do seguinte. Para melhor entendimento da sequência de atividades, verifique o fluxograma anexo.

Nas situações possíveis: a) do consultor de solos ter aprovado o resultado da estaca prova; ou b) ter solu- cionado um dos cenários de desaprovação, ou c) não ser a primeira estaca da obra; para prosseguir com a injeção da estaca o concreto fornecido para o projeto deve ser aprovado pelo controle tecnológico da obra de acordo com as normativas de recebimento de concreto.

Concreto Aprovado?

Nas hipóteses da estaca prova ter resultado de cenários 2 ou 3 como alertado na atividade 12, o consultor pode solicitar aprovação em conjunto com o executor e o cliente. Isso se dá por alguns motivos, entre eles, o impacto financeiro que a solução pode gerar, como por exemplo aumento da profundidade da estaca e/ou seu diâmetro, ou uma solução dada pelo executor diferente do que se previa no projeto inicial, que sofrerá uma revisão. A participação do executor nesse momento é essencial para que ele possa contribuir com alternativas técnicas do ponto de vista da execução e suas experiências em casos de obras semelhantes.

Solução entre Consultor, Executor e Cliente?

Pergunte-se “Concreto aprovado?”

Pergunte-se “Será necessária uma nova solução e revisão do projeto?”

NÃO

Seguir para atividade 15.

NÃO

Seguir para atividade 16.

SIM

Seguir para a atividade 19.

SIM

Retornar para a atividade 14.

Uma vez que uma solução que aten- da as partes envolvidas no projeto não seja possível por uma série de razões, econômicas, executivas e/ou consultivas segue-se para a conclusão do projeto.

É definido o projeto como concluído e a empresa de execução inicia a operação de desmobilização.

Na hipótese de o concreto não atender as especificações normatizadas de rece- bimento da obra, deve ser recusado seu recebimento e solicitado um novo envio de uma nova carga.

Com o concreto aprovado para seu recebimento, inicia-se a in- jeção na estaca perfurada através do equipamento de bombeamen- to contratado. A injeção de con- creto deve ser avaliada através do computador da máquina jun- tamente com a informação de ve- locidade de subida da ferramenta de perfuração, de forma a garan- tir um preenchimento ótimo da seção escavada.

Solução Não Atende o Projeto

Conclusão e Desmobilização

Recusar Concreto e Solicitar Novo Envio

Injeção de Concreto com

Controle na Velocidade de Subida

DICA – Velocidades de subida

da ferramenta de perfuração não

compatíveis com a frequência de

bombeamento do equipamento re-

sultam em falhas no preenchimento

da estaca. Velocidade de subida mais

rápida que o indicado permite es-

trangulamentos do fuste. Velocidade

de subida inferior ao indicado pode

ser mais um agravante para o so-

breconsumo no volume estimado de

concreto da estaca.

Quando finalizada a operação diária outras tarefas precedem o dia de execução.

Última estaca do dia?

Observação – No fluxo de atividade

do executor, essa etapa deve também deve

acontecer quando houver atraso entre viagens

de concreto, ou quando ocorrer algum entupi-

mento ao longo do dia de operação.

Após a execução da última estaca do dia a equipe executora deve proceder com a limpeza de todo o sistema de injeção prevenindo, assim, a cura de resíduos de concreto nos mangotes e no interior da ferramenta de perfuração, evitando possíveis entupimentos nas próximas atividades.

Limpeza da Rede de Concreto

Quando finalizado os trabalhos, as estacas do projeto outras tarefas precedem o fim das etapas executivas.

Última estaca da obra?

Pergunte-se “Última estaca do dia?”

NÃO

Retornar para a atividade 06

SIM

Seguir para a atividade 24.

Pergunte-se “Última estaca da obra?”

NÃO

Retornar para atividade 06.

SIM

Seguir para a atividade 26.

Quando finalizadas as operações, a etapa de conferência é a mais importante para que não ocorrer retrabalhos. Devem ser conferidas: as estacas executadas, as armaduras consumidas, volume de con- creto estimado versus realizado, alinhamento dos eixos, etc. e assim executar eventuais correções, com o equipamento de perfuração ainda mobilizado.

Conferência OK?

Assim termina o fluxo básico de atividades para execução de uma obra

de fundações em solução de estaca hélice contínua. Para melhor enten-

dimento foi adicionado aos anexos o fluxograma dessas atividades, com

linguagem mais visual. A partir desse fluxo também é possível identificar

alguns gargalos que serão explorados na seção seguinte.

Pergunte-se “Conferência OK?”

NÃO

Retornar para atividade 06.

SIM

Retornar para a atividade 17.

PROJETO

Concluída a campanha de ensaios geotécnicos, sua obra já deve possuir um consultor geotécnico designado para propor a solução de fundação mais viável baseando suas escolhas nas informações das sond- agens e condições econômicas. Para evitar mais esse gargalo que antecede as execuções é im- portante buscar um profissional com formação na área geotécnica, por especialização ou até por experiência vasta no setor, que deve analis- ar e até questionar os resultados dos softwares de cálculo utilizados na modelagem da superestrutura. Para a infraestrutura uma análise mais analógica será necessária. Visitas do profissional ao local da obra podem antecipar e solucionar questões como limitações de acesso ou impactos às construções vizinhas. Projetos de fundação de qualidade tendem a economizar mais de 20% no custo final da fundação como um todo. Um projeto de alta quali- dade técnica pode evitar prejuízos mesmo que ocorram falhas em outras etapas. Já um projeto sem qualidade técnica não pode ser salvo por acer- tos nas outras etapas.

Após a fase de projeto, o momento de contratação do fornecedor chega, e essa es- colha pode definir o sucesso ou fracasso de sua obra de fundação. A escolha de seu for- necedor deve começar por uma avaliação do corpo técnico da empresa contratada, assim como de sua estrutura de atendimento. Por se tratar de trabalho com equipamentos de alta complexidade, perguntas como, qual a estrutura de manutenção a empresa dispõe, qual o registro de manutenções realizadas no equipamento, e qual o plano de contingên- cia caso uma falha mecânica venha a ocor- rer em campo, devem ser respondidas antes da contratação. Uma atitude participativa ao projeto também é desejável, onde o corpo técnico da empresa avalia o projeto junto ao consultor antes do início dos trabalhos. Um maior leque de produtos que seu fornecedor possa oferecer lhe dará a segurança de que, caso seja necessária uma alteração de proje- to, ele o orientará com a melhor solução para sua obra e não com a melhor solução para o produto que ele possui.

Executor das

fundações

Fornecedor de materiais

Durante a execução da obra diversos fornecedores de materiais participarão oferecendo os recur- sos necessários para desenvolver a operação. Os materiais chave são: o concreto usinado e as armaduras para as estacas. O concreto tem o potencial de ditar o ritmo de operação da fase executiva para a solução em fundação em hélice contínua. Cada empresa executora de fundações tem sua metodologia de liber-

ação de concreto para abasteci- mento do equipamento de perfu- ração. É importante avaliar se essa metodologia pode ser otimizada, uma vez que, sem o concreto em obra, o fluxo de atividades não pode prosseguir. Para as armaduras das estacas, existem detalhes de fornecimento que impactam tam- bém na operação, como por exem- plo a forma de entrega das peças. As armaduras serão entregues no

canteiro já montadas ou somente cortadas e dobradas? A obra tem equipe de armadores caso seja necessário montagem na obra? A equipe tem ritmo de produção sufi- ciente para atender a demanda do equipamento de perfuração? Esse cuidado é ponto im- portante para definir economias ou gastos que poderiam ter sido evitados em uma execução de obra de fundação.

Para que a operação possa se desenvolver, diversos outros serviços estão ligados à execução. Alguns deles tem impacto direto na produtividade e na qualidade do trabalho como por exemplo serviços de bombeamento de con- creto, serviços dos equipamentos de apoio e limpeza da obra com bota-fora de material escavado, e o acompanhamento topográfico da obra para preve- nir excentricidades nas escavações.

Serviços adicionais

Equipamentos que compõe obra

de Hélice Contínua

• Máquina perfuratriz
• Jogos de trado
• Bomba de concreto
• Mangotes de acoplagem
• Computador de monitoramento
• Sensores de monitoramento
• Equipamento de limpeza e apoio

(escavadeira ou retro)

• Bomba d’água

Equipe alocada à máquina perfuratriz

• Engenheiro Supervisor (1)
• Encarregado de equipe (1)
• Operador de perfuratriz (1)
• Ajudante (2)
• Operador equipamento de apoio (1)
• Operador de bomba de concreto (1)

FLUXO DE ATIVIDADES PRELIMINARES

FLUXO DE ATIVIDADES PARA ESTACA PROVA