2009_CarlosAlbertoAlexandreTavares2

UNIVERSIDADE DE BRASLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

ELABORAO E APLICAO DE UMA METODOLOGIA DE CONTROLE DE QUALIDADE

PARA O PROCESSO EXECUTIVO DE ESTACAS HLICE CONTNUA MONITORADAS

CARLOS ALBERTO ALEXANDRE TAVARES

ORIENTADORA: NEUSA MARIA BEZERRA MOTA

DISSERTAO DE MESTRADO EM ESTRUTURAS E CONSTRUO CIVIL

PUBLICAO: EDM 009 A/09

BRASLIA/DF: AGOSTO/09

UNIVERSIDADE DE BRASLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

ELABORAO E APLICAO DE UMA METODOLOGIA DE CONTROLE DE QUALIDADE

PARA O PROCESSO EXECUTIVO DE ESTACAS HLICE CONTNUA MONITORADAS

CARLOS ALBERTO ALEXANDRE TAVARES

DISSERTAO DE MESTRADO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DA FACULDADE DE TECNOLOGIA DA UNIVERSIDADE

DE BRASLIA, COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSRIOS PARA A OBTENO DO GRAU DE MESTRE EM ESTRUTURAS E CONSTRUO

CIVIL.

APROVADO POR:

NEUSA MARIA BEZERRA MOTA, DSc (UnB) (ORIENTADORA)

_________________________________________________________________________________

ROSA MARIA SPOSTO, DSc (UnB) (EXAMINADORA INTERNA)

_________________________________________________________________________________

PAULO JOS ROCHA DE ALBUQUERQUE, DSc (UNICAMP) (EXAMINADOR EXTERNO)

BRASLIA, 07 DE AGOSTO DE 2009

FICHA CATALOGRFICA

CARLOS ALBERTO ALEXANDRE TAVARES Elaborao e aplicao de uma metodologia de controle de qualidade para o processo executivo de estacas hlice contnua monitoradas [Distrito Federal] 2009. xvi, 117 p. 297 mm (ENC/FT/UnB, Mestre em Estruturas e Construo Civil, 2009). Dissertao de Mestrado - Universidade de Braslia.Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil. 1. Estacas hlice contnua monitoradas 2. Sistema de monitorao 3. Controle de qualidade 4. Mtodo de anlise e soluo de problemas I. ENC/FT/UnB II - Ttulo (srie)

REFERNCIA BIBLIOGRFICA Tavares, C.A.A., 2009. Elaborao e aplicao de uma metodologia de controle de qualidade para o processo executivo de estacas hlice contnua monitoradas. Dissertao de Mestrado, Publicao EDM 009A/09, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Braslia, Braslia/DF, 117 p.

CESSO DE DIREITOS NOME DO AUTOR: Carlos Alberto Alexandre Tavares TTULO DA DISSERTAO DE MESTRADO: Elaborao e aplicao de uma metodologia de controle de qualidade para o processo executivo de estacas hlice contnua monitoradas.

GRAU/ANO: Mestre em Estruturas e Construo Civil/2009

concedida Universidade de Braslia permisso para reproduzir cpias desta dissertao de mestrado e para emprestar ou vender tais cpias somente para propsitos acadmicos e cientficos. O autor reserva outros direitos de publicao e nenhuma parte desta dissertao de mestrado pode ser reproduzida sem a autorizao por escrito do autor.

____________________________________

Carlos Alberto Alexandre Tavares

Qs 07, Rua 800 - Lote 01, Bloco D Apto. 701

CEP: 71.971-540 guas Claras/DF Brasil

DEDICATRIA

minha noiva Klcia,

pelo constante incentivo,

compreenso, carinho e amor

Ao meu pai Roberto sempre presente em minhas oraes,

minha me, irmos e sobrinhos, minha gratido.

AGRADECIMENTOS

professora Neusa Maria Bezerra Mota, pela competente orientao no desenvolvimento e concluso deste estudo, pelo incentivo e dedicao a mim dispensados.

Aos professores do Programa de Mestrado em Estruturas e Construo Civil da UnB, pelo conhecimento transmitido de forma sria e competente.

minha amiga Dbora e seus filhos Gabriel e Mariana, pela hospitalidade e carinho.

A todos os colegas do mestrado, pelo carinho e amizade, em especial Suelen e Rodrigo pela ajuda nos momentos mais difceis.

Aos colegas da Pelada da Geotecnia, que fizeram das quintas-feiras momentos agradveis de descontrao e lazer.

A Empresa Sul Americana de Fundaes S/A, na pessoa do Engo Luciano Fonseca, pelo apoio incondicional no desenvolvimento desta pesquisa.

Aos Engos Luiz Aurlio e Viviane pela transmisso de conhecimento e experincia na execuo de estacas hlice contnua monitoradas e a todos os funcionrios da empresa Sul Americana.

Ao Sr. Marcelo pelo fornecimento de dados e informaes sobre o funcionamento do sistema de monitorao SACI.

RESUMO

Esta dissertao apresenta uma metodologia de controle de qualidade para o processo executivo de estacas hlice contnua monitoradas, baseado no gerenciamento pelo ciclo PDCA de controle de qualidade, a saber: P (PLAN) Planejamento; D (DO) Execuo; C (CHECK) Verificao; e A (ACTION) Ao. Inicialmente apresentada uma reviso bibliogrfica sobre as etapas do processo de execuo desse tipo de fundao profunda, dos equipamentos utilizados, dos sistemas de monitorao, alm dos aspectos prticos operacionais.

Foi realizado um acompanhamento de campo em 03 (trs) obras distintas localizadas na cidade de Braslia-DF, onde foi possvel visualizar in loco os desvios e dificuldades encontrados. As informaes obtidas serviram de ponto de partida para elaborao das contramedidas utilizadas para o bloqueio dos problemas observados, atravs da aplicao do Mtodo de Anlise e Soluo de Problemas (MASP) inserido nas etapas do ciclo PDCA de melhorias. As aes implantadas para a melhoria da qualidade tiveram como foco principal os servios de manuteno, o sistema de monitorao e os servios preliminares de responsabilidade das empresas contratantes.

Apresenta, ainda, a implantao, no local de trabalho, das contramedidas estabelecidas para o bloqueio dos desvios observados em cada uma das etapas do ciclo PDCA. Foi possvel verificar melhorias satisfatrias em todos os setores abordados, em especial o setor de manuteno e o sistema de monitorao. No entanto, ser necessria a realizao de intervenes futuras onde no foi possvel alcanar o bloqueio definitivo dos desvios encontrados, atravs da continuidade do mtodo de controle de qualidade adotado.

Palavras-chave: Estaca Hlice Contnua; Controle de Qualidade; Ciclo PDCA.

ABSTRACT

This dissertation presents a quality control methodology for the executive process of stakes Continuous Flight Auger (CFA) piles based on the administration for the cycle quality control PDCA, to know: P (PLAN); D (DO); C (CHECK); and A (ACTION). Initially a bibliographical revision is presented on the stages of the process of execution of that type of deep foundation, of the used equipments, of the monitoring systems, besides the operational practical aspects.

A field attendance was accomplished in 03 (three) located different works in the city of Braslia-DF, where it was possible to visualize "in loco" the deviations and difficulties found. The obtained information served as starting point for elaboration of the countermeasures used for the blockade of the observed problems, through the application of the Method of Analysis and Solution of Problems (MASP) inserted in the stages of the cycle PDCA of improvements. The actions implanted for the improvement of the quality had as main focus the maintenance services, the monitoring system and the preliminary services of responsibility of the contracting companies.

It also presents the implementation in the workplace, the counter set for the block of deviations observed in each of the stages of the PDCA cycle. It was possible to verify satisfactory improvements in all of the approached sections, especially the maintenance section and the monitoring system. However, it will be necessary the accomplishment of future interventions where it was not possible to reach the definitive blockade of the found deviations, through the continuity of the method of adopted quality control.

Keywords: Continuos Flight Auger; Quality Control; PDCA Cycle.

SUMRIO

RESUMO.....................................................................................................................................vi ABSTRACT................................................................................................................................vii

LISTA DE FIGURAS.................................................................................................................xii LISTA DE TABELAS................................................................................................................xv LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS...............................................................................xvi

1 INTRODUO

1.1 OBJETIVOS ...................................................................................................................... 1

1.1.1 Objetivos Gerais .......................................................................................................... 1

1.1.2 Objetivos especficos .................................................................................................. 2

1.2 JUSTIFICATIVA .............................................................................................................. 2

1.3 ORGANIZAO DA DISSERTAO ........................................................................... 3

2 REVISO BIBLIOGRFICA

2.1 HISTRICO DAS ESTACAS HLICE CONTNUA ..................................................... 5

2.2 PROCESSO EXECUTIVO DAS ESTACAS HLICE CONTNUA .............................. 6

2.2.1 Perfurao ............................................................................................................... 6

2.2.2 Concretagem ........................................................................................................... 8

2.2.3 Instalao da armao ............................................................................................. 9

2.3 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS .................................................................... ..............12

2.4 CONTROLE E MONITORAO DA EXECUO .................................................... 14

2.4.1 Controle e monitorao da perfurao .................................................................. 15

2.4.2 Controle e monitorao da concretagem............................................................... 16

2.4.3 Controle da instalao da armao ....................................................................... 18

2.5 ASPECTOS PRTICOS DA EXECUO .................................................................... 18

2.5.1 Fatores relacionados aos equipamentos .................................................................... 19

2.5.2 Fatores relacionados metodologia executiva ..................................................... 19

2.5.3 Fatores relacionados ao tipo de terreno ................................................................ 23

2.6 CONTROLE DE QUALIDADE DE ESTACAS HLICE CONTNUA ....................... 25

2.6.1 Evoluo do conceito de Gesto da Qualidade ..................................................... 25

2.6.2 Aspectos Importantes do Controle de Qualidade.................................................. 27

2.6.3 Controle Tecnolgico do Concreto ....................................................................... 35

2.6.4 Sistemas Gerenciais para Controle e Garantia de Qualidade................................ 38

3 METODOLOGIA

3.1 CARACTERIZAO DAS OBRAS MONITORADAS ............................................... 42

3.1.1 Obra A ....................................................................................................................... 42

3.1.2 Obra B ....................................................................................................................... 44

3.1.3 Obra C ....................................................................................................................... 46

3.2 CARACTERIZAO DOS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS ................................... 47

3.3 SISTEMA DE MONITORAO ................................................................................... 50

3.3.1 Finalidade .................................................................................................................. 50

3.3.2 Princpios bsicos ...................................................................................................... 51

3.4 METODOLOGIA DE CONTROLE DE QUALIDADE ................................................ 55

4 APLICAO DO MASP PARA EXECUO DE ESTACA HLICE

4.1 INTRODUO ............................................................................................................... 58

4.2 IDENTIFICAO DO PROBLEMA FLUXO 1 ......................................................... 58

4.3 OBSERVAO DE CAMPO FLUXO 2 .................................................................... 60

4.3.1 Perfurao ................................................................................................................. 61

4.3.2 Concretagem ............................................................................................................. 63

4.3.3 Instalao da Armao .............................................................................................. 68

4.4 ANLISE DOS PROBLEMAS LEVANTADOS FLUXO 3 ...................................... 70

4.4.1 Manuteno Inadequada ............................................................................................ 71

4.4.2 Sistema de Monitorao ............................................................................................ 72

4.4.3 Problemas Executivos ............................................................................................... 74

4.5 PLANO DE AO FLUX0 4 ..................................................................................... 78

4.6 EXECUO DO PLANO DE AO FLUX0 4......................................... 80

4.6.1 Manuteno Inadequada ............................................................................................ 80



4.7 VERIFICAO DAS CONTRAMEDIDAS FLUXO 5 .............................................. 89

4.7.1 Manuteno ............................................................................................................... 89



4.8 PADRONIZAO FLUXO 6 ...................................................................................... 94

4.9 CONCLUSO DO PDCA FLUXO 7 .......................................................................... 95

5 CONCLUSO E SUGESTES PARA FUTURAS PESQUISAS

5.1 CONCLUSES ............................................................................................................... 95

5.2 SUGESTES PARA FUTURAS PESQUISAS ............................................................. 96

6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ................................................................................ 99

ANEXO A..................................................................................................................................103

ANEXO B..................................................................................................................................105

ANEXO C..................................................................................................................................106

ANEXO D..................................................................................................................................107

ANEXO E..................................................................................................................................109

ANEXO F..................................................................................................................................112

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 Etapas de execuo das estacas hlice contnua monitoradas.....................06

Figura 2.2 Etapa de perfurao.....................................................................................07

Figura 2.3 Colocao da tampa metlica provisria.....................................................07

Figura 2.4 Limpeza manual do trado............................................................................09

Figura 2.5 Retirada do solo para fora da rea de trabalho............................................09

Figura 2.6 Utilizao de p carregadeira na instalao da armadura...........................10

Figura 2.7 Instalao manual da armadura...................................................................10

Figura 2.8 Detalhe tpico de armao para estaca hlice contnua...............................11

Figura 2.9 Equipamento para perfurao de estacas hlice contnua...........................13

Figura 2.10 Folha de controle da monitorao.............................................................15

Figura 2.11 Espaador especfico para fundaes........................................................18

Figura 2.12 Realizao do ensaio P.I.T........................................................................30

Figura 2.13 Ilustrao do processo baseado no gerenciamento do sistema de qualidade .........................................................................................................................................39

Figura 2.14 Esquema para eliminao da causa fundamental de problemas................40

Figura 2.15 Ciclo PDCA de controle de qualidade......................................................40

Figura 3.1 - Localizao da obra A.................................................................................42

Figura 3.2 - Bloco N dividido em etapas.........................................................................43

Figura 3.3 - Localizao da obra B..................................................................................44

Figura 3.4 Disposio das Juntas da Obra B................................................................45

Figura 3.5 Localizao da obra C SGAN..................................................................46

Figura 3.6 Perfuratriz Hidrulica Modelo CA 60.........................................................48

Figura 3.7 Dimenses Gerais Trabalho CA 60.............................................................48

Figura 3.8 Dimenses Gerais de Transporte CA 60.....................................................49

Figura 3.9 Perfuratriz Hidrulica Modelo CA 80........................................................49

Figura 3.10 Dimenses Gerais Trabalho CA 80...........................................................49

Figura 3.11 Dimenses Gerais de Transporte CA 80...................................................50

Figura 3.12 Conjunto sensor de presso de concreto...................................................53

Figura 3.13 Esquema de funcionamento do sensor de rotao....................................54

Figura 3.14 Esquema de funcionamento do sensor de profundidade..........................55

Figura 3.15 MASP como PDCA de melhoria..............................................................56

Figura 4.1 Produo em metro linear por equipamento perfuratriz.............................59

Figura 4.2 Percentual de perdas em novembro/08.......................................................60

Figura 4.3 Segmento de hlice danificado durante execuo de estacas.....................62

Figura 4.4 Entupimento de hlice.................................................................................63

Figura 4.5 Concreto retirado da curva de um equipamento perfuratriz........................64

Figura 4.6 Concreto com baixa trabalhabilidade, slump aproximado de 17 cm..........65

Figura 4.7 Paralisao dos servios para manuteno da perfuratriz...........................66

Figura 4.8 Estaca no concretada.................................................................................66

Figura 4.9 Bomba de concreto apresentando defeito durante etapa de concretagem..67

Figura 4.10 Rompimento da curva metlica durante etapa de concretagem................68

Figura 4.11 Armao de estacas hlice sem espaadores.............................................68

Figura 4.12 Dificuldade na instalao da armao.......................................................69

Figura 4.13 Diagrama de Causa e Efeito: processo macro...........................................70

Figura 4.14 Diagrama de Causa e Efeito: manuteno................................................71

Figura 4.15 Diagrama de Causa e Efeito: sistema de monitorao..............................73

Figura 4.16 Diagrama de Causa e Efeito: problemas executivos.................................74

Figura 4.17 Cobertura construda no galpo da empresa.............................................79

Figura 4.18 Construo de curva reserva.....................................................................80

Figura 4.19 Manuteno preventiva realizada no galpo da empresa..........................81

Figura 4.20 Treinamento destinado aos operadores.....................................................82

Figura 4.21 Apresentao do novo formulrio Relatrio de Campo..........................87

Figura 4.22 Realizao do ensaio para calibrao da bomba de concreto....................87

Figura 4.23 Acompanhamento do controle tecnolgico do concreto...........................88

Figura 4.24 Nota em projeto para execuo de estacas hlice contnua.......................89

Figura 4.25 Mdia de produo por equipamento perfuratriz......................................96

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 Abatimento de concreto para estaca hlice contnua (JOPPERT, 2007)....12

Tabela 2.2 - Caractersticas dos grupos de equipamentos (PENNA ET. AL., 1999)......13

Tabela 2.3 Orientaes gerais para velocidade de penetrao de Estacas Hlice Contnuas Monitoradas....................................................................................................26 Tabela 2.4 Caractersticas do Concreto........................................................................34 Tabela 3.1 Perfil estratigrfico do terreno; obra A.......................................................41

Tabela 3.2 Perfil estratigrfico do terreno; obra B.......................................................43

Tabela 3.3 Perfil estratigrfico tpico encontrado na obra C........................................45

Tabela 3.4 Caractersticas dos equipamentos utilizados (Fonte: Cl Zironi)...............46

Tabela 3.5 Etapas do Mtodo de Anlise e Soluo de Problemas MASP...............55

Tabela 4.1 Parmetros analisados no processo executivo de estacas hlice contnua..59

Tabela 4.2 Concluses obtidas para Manuteno Inadequada...............................70

Tabela 4.3 Concluses obtidas para Sistema de Monitorao................................72

Tabela 4.4 Concluses obtidas para Aspectos Executivos.......................................73

Tabela 4.5 Plano de ao: manuteno inadequada.....................................................74

Tabela 4.6 Plano de ao: sistema de monitorao......................................................75

Tabela 4.7 Plano de ao: problemas executivos.........................................................76

Tabela 4.8 Previso de manuteno preventiva no cronograma de obras....................79

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas

ABEF - Associao Brasileira de Empresas de Engenharia de Fundao e Geotecnia

CAPWAP - Case Pile Wave Analysis Program

GPS - Global Positioning System

ISO - International Organization for Standardization

NBR - Norma Brasileira Registrada

PIT - Pile Integrity Tester

PDA - Pile Driving Analyzer

RPM - Rotaes Por Minuto

SPT - Standart Penetration Test

PDCA - Ciclo PDCA de Controle de Qualidade (PLAN, DO, CHECK, ACTION

MASP - Mtodo de Anlise e Soluo de Problemas

1 INTRODUO

A engenharia de fundaes vem sofrendo grandes avanos nos ltimos anos em funo das exigncias das obras, que necessitam transmitir ao solo carregamentos cada vez maiores, e principalmente do desenvolvimento de novos equipamentos que propiciam a execuo de elementos de fundaes mais eficientes e de melhor qualidade e desempenho, possibilitando melhor relao custo-benefcio.

Com efeito, as fundaes profundas, em especial as estacas escavadas, passaram a ser utilizadas em larga escala nos grandes centros urbanos do pas. Com este propsito surgiram no mercado de trabalho recentemente e, tiveram um grande desenvolvimento nos ltimos anos, as estacas hlice contnua monitoradas, sendo hoje em Braslia-DF, uma estaca to utilizada quanto s pr-moldadas.

O controle de qualidade destas fundaes deve iniciar-se pela escolha da soluo tcnica e econmica, passando pelo detalhamento de um projeto executivo e finalizando com o controle de campo da execuo do projeto. Nota-se que na fase de execuo comum que ocorram intervenes e modificaes no projeto devido a interferncias enterradas, erros de locao, variao do solo, mau desempenho das fundaes etc., levando, muitas vezes, a uma modificao de projeto.

Dentro deste contexto, esta pesquisa tem como foco principal propor uma metodologia de controle de qualidade dos servios executivos de estacas hlice contnua, englobando os aspectos relevantes de projeto e execuo, sem desconsiderar a produtividade de campo, fator relevante para este tipo de soluo.

1.1 OBJETIVOS

Os objetivos propostos para a presente pesquisa sero apresentados a seguir:

1.1.1 Objetivos Gerais

Desenvolver uma metodologia de controle e garantia de qualidade do processo executivo de fundaes profundas tipo estacas hlice contnua;

Aplicar essa metodologia, in loco, em obras locais com o apoio das empresas de fundaes da regio.

1.1.2 Objetivos especficos

Como objetivos especficos para o desenvolvimento deste estudo, tm-se:

Definir indicadores tcnicos de qualidade e desempenho das estacas tipo hlice contnua monitoradas;

Analisar e comparar o processo executivo de estacas hlice contnua realizado na regio com os dados obtidos na literatura nacional e internacional para a execuo desse tipo de estaca;

Estudar os sistemas de monitorao dos equipamentos perfuratrizes de estacas tipo hlice contnua utilizados na regio;

Avaliar o impacto do sistema de controle e garantia de qualidade das fundaes com a qualidade e andamento das obras; e

Elaborar Manual de Instruo de Trabalho para ser utilizado pela equipe de campo visando melhorias do processo executivo das estacas hlice contnua.

1.2 JUSTIFICATIVA

A utilizao de estacas hlice contnua em Braslia-DF e entorno, teve seu incio em meados de 2002, com crescimento a partir de 2006. Esta soluo passou a ser vivel e bastante interessante para a regio devido ao aquecimento do mercado da construo civil, atrelado a obras cada vez mais ousadas, com projees acima de 20 pavimentos e vrios subsolos (exigncias para garagens), com grandes carregamentos, implantadas em reas limitadas com presena de lenol fretico (em torno de 5 metros) e solo superficial com baixssima capacidade de carga (NSPT < 6 golpes).

Com esta demanda crescente do setor de fundaes, as estacas hlice contnua consolidaram-se na regio devido peculiaridade de atingir camadas profundas, abaixo do nvel dgua com desempenho geotcnico satisfatrio.

Avaliar a sua qualidade com nfase no processo executivo de fundamental importncia, pois trar ao setor e aos profissionais envolvidos os indicadores tcnicos de melhoria do desempenho destas estacas.

Alguns estudos, que abordam o processo executivo de estacas hlice contnua, podem ser encontrados na literatura internacional, como o elaborado por Brown et. al. (2007), que enfoca desde o projeto at a fase de execuo das estacas hlice em obras de transporte nos Estados Unidos. Na literatura nacional citam-se os trabalhos realizados por Penna et al (1999) e Neto (2002), que serviram de referncia inicial para o desenvolvimento desta pesquisa.

O trabalho desenvolvido por Penna et. al. (1999), apesar de ser o mais completo existente na literatura nacional, que enfoca desde os aspectos de desempenho das estacas hlice at o controle tecnolgico do concreto, no enfatiza o controle de qualidade do processo executivo destas estacas. Neto (2002), assim como outros, direciona sua pesquisa principalmente capacidade de carga deste tipo de estaca, dando nfase aos aspectos geotcnicos.

Portanto, entende-se que o estudo proposto tem fundamental importncia para a melhoria da qualidade e do desempenho das estacas hlice contnua monitoradas na regio, uma vez que o processo de execuo destas estacas necessita de critrios de acompanhamento dos seus parmetros executivos atravs de implantao rotinas de trabalho, alm de equipes de campo capacitadas para desenvolver de forma eficiente as suas atividades.

1.3 ORGANIZAO DA DISSERTAO

O presente estudo est dividido em 5 (cinco) captulos, onde o Captulo 01 destina-se apresentao do trabalho, enfocando os objetivos gerais e especficos, assim como a importncia da realizao do mesmo.

O Captulo 02 apresenta uma reviso bibliogrfica acerca do histrico, execuo e comportamento das estacas hlice contnua monitoradas, bem como um estudo dos aspectos executivos que interferem diretamente na qualidade desse tipo de fundao.

No Captulo 03, feita a apresentao da metodologia utilizada para o desenvolvimento deste trabalho.

No Captulo 04 desenvolvido um mtodo de controle de qualidade para o processo executivo de estacas hlice contnua monitoradas, utilizando-se o Mtodo de Anlise e Soluo de Problemas (MASP) inserido no sistema PDCA de gerenciamento da qualidade. No Captulo 05 so apresentadas as concluses oriundas deste estudo e as sugestes para futuros estudos.

Em Anexos so apresentados, basicamente, os formulrios desenvolvidos durante as contramedidas implantadas para a melhoria da qualidade na execuo das estacas hlice contnua monitoradas, alm de um manual destinado s instrues de trabalho para a execuo de estacas hlice contnua.

2 REVISO BIBLIOGRFICA

2.1 HISTRICO DAS ESTACAS HLICE CONTNUA O emprego de estacas executadas com trado hlice contnua surgiu na dcada de 50 nos Estados Unidos. Os equipamentos eram constitudos por guindastes de torre acoplada, dotados de mesa perfuradora que executavam estacas com dimetros de 275, 300 e 400 mm. No incio da dcada de 70, esse sistema, foi introduzido na Alemanha, de onde se espalhou para o resto da Europa e Japo. A partir de ento, sua utilizao obteve grande crescimento, em nmeros comparveis s mais populares. Comprovando isto, estudos realizados por Van Impe na Europa (Gr-Bretanha, ustria, Itlia, Holanda, Alemanha, Blgica e Frana), verificaram a tendncia do decrscimo na utilizao das estacas escavadas, sendo substitudas pelas estacas hlice contnua (PENNA ET. AL., 1999).

A estaca hlice contnua foi executada pela primeira vez no Brasil em 1987 com equipamentos aqui desenvolvidos montados sob guindaste de esteira, com torque de 35 KNm e dimetro de hlice de 275 mm, 350 mm e 425 mm, que permitiam executar estacas de at 15 m de profundidade. A partir da metade da dcada de 90, o mercado brasileiro foi invadido por mquinas importadas da Europa, principalmente da Itlia, construdas especialmente para execuo de estacas hlice contnua, com torque de 90 KNm a mais de 200 KNm, dimetros de hlice de at 1000 mm e com capacidade para executar estacas de at 24 m de profundidade (ANTUNES & TAROZZO, 1996).

Desse perodo at nossos dias muitos foram os investimentos das empresas executoras de estacas hlice contnua monitoradas e, atualmente, j possvel execut-las at 32 m de profundidade, com dimetro de at 1200 mm e com torque disponvel de at 390 kNm (ALBUQUERQUE, 2001).

2.2 PROCESSO EXECUTIVO DAS ESTACAS HLICE CONTNUA A estaca hlice contnua uma estaca de concreto moldada in loco que executada em trs etapas: perfurao, concretagem simultnea extrao do trado e instalao da armadura (Figura 2.1). Nesse tipo de estaca, o solo escavado removido pela extrao do trado simultaneamente ao bombeamento do concreto atravs do tubo central vazado existente no trado, como forma de evitar o desconfinamento do solo durante a escavao. A seguir sero descritas as etapas do processo executivo das estacas hlice.

Figura 2.1 Etapas de execuo das estacas hlice contnua monitoradas (Neto, 2002)

2.2.1 Perfurao

Segundo NBR 6122 (ABNT, 1996), esta etapa consiste na introduo, at profundidade estabelecida em projeto, por rotao da hlice contnua, sem a retirada do solo escavado (Figura 2.2). Durante esta etapa o solo bloqueado pelo fundo e assim o material preenche as hlices do trado. Para evitar que durante a penetrao do trado haja entrada de solo ou gua na haste tubular, existe uma tampa metlica provisria, que ser expulsa e recuperada na fase da concretagem (Figura 2.3).

O sistema de monitorao registra instantaneamente a profundidade de penetrao, a velocidade de avano e a rotao do trado. Durante a introduo do trado importante

minimizar o eventual desconfinamento provocado pela remoo (transporte) excessiva do solo durante a sua penetrao (PENNA ET. AL., 1999).

Nos solos usualmente encontrados em Braslia-DF o desconfinamento ocorre, principalmente, nas camadas mais resistentes com NSPT em torno de 30 golpes onde h a necessidade de se aplicar maior torque ao equipamento e inevitavelmente o alvio na perfurao.

Figura 2.2 Etapa de perfurao

Figura 2.3 Colocao da tampa metlica provisria

2.2.2 Concretagem

Uma vez atingida a profundidade de projeto iniciada a injeo de concreto pela haste central do trado, com a retirada simultnea da hlice contnua contendo o material escavado, e sem rotao. O concreto utilizado deve apresentar resistncia caracterstica fck de 20 MPa, ser bombevel e composto de cimento, areia, pedrisco e pedra 1, com consumo mnimo de cimento de 350 kg/m3, sendo facultativa a utilizao de aditivos (NBR 6122, 1996).

O concreto comumente utilizado no Distrito Federal tem a seguinte tipologia: fck de 20 MPa para um consumo mnimo de 400 kg/m3, brita 0 e slump de 22 2 cm.

Segundo NETO (2002), o concreto injetado sob presso positiva da ordem de 50 a 100 KPa. A presso positiva visa garantir a continuidade e a integridade do fuste da estaca. O primeiro garantir que a ponta do trado, durante a perfurao, tenha atingido um solo que permita a formao da bucha, para que o concreto injetado se mantenha abaixo da ponta da estaca, evitando que o mesmo suba pela interface solo-trado.

Para o operador ter o controle e a documentao da operao necessrio que a presso e o volume sejam controlados em funo da profundidade do trado. Alm disso, desejvel que o trado seja extrado de forma lenta e contnua sem rotao excessiva ou inversa. Ao alcanar a profundidade necessria, o operador dever estabelecer um fluxo de concreto com o mnimo de levantamento do trado, tipicamente 150 a 300 mm. Aps a tampa ser expulsa, uma carga inicial de concreto deve ser bombeado antes de iniciar o processo de levantamento do trado para desenvolver presso no concreto no fundo do furo (BROWN ET. AL., 2007).

Durante a retirada do trado realizada, atravs de um limpador mecnico ou manualmente, a remoo do solo confinado nas hlices, e transportado para fora da rea de trabalho por uma p carregadeira de pequeno porte (Figuras 2.4 e 2.5).

Figura 2.4 Limpeza manual do trado

Figura 2.5 Retirada do solo para fora da rea de trabalho

2.2.3 Instalao da armao

Pelo mtodo executivo descrito nas etapas anteriores a armadura s poder ser instalada aps a concretagem da estaca e, naturalmente, com as dificuldades inerentes a este processo. Para facilitar sua introduo a armao longitudinal deve ser convenientemente projetada de modo a ter um peso e uma rigidez compatveis com seu comprimento (PENNA ET. AL., 1999).

Na experincia local a instalao da armadura tem sido feita manualmente com a utilizao da p carregadeira ou do cabo auxiliar do equipamento perfuratriz, como mostram as Figuras 2.6 e 2.7.

Figura 2.6 Utilizao de p carregadeira na instalao da armadura

Figura 2.7 Instalao manual da armadura

A Figura 2.8 mostra a utilizao de uma ferragem ligando as barras longitudinais da estaca, denominada por ferragem de travamento, que possui grande importncia. Apesar de no possuir funo de resistir a esforos utilizada para garantir uma maior rigidez na colocao da armadura, principalmente longa, maiores que 10 m (MAGALHES, 2005).

Figura 2.8 Detalhe tpico de armao para estaca hlice contnua

A armao deve estar limpa e livre de ferrugem ou contaminao, atender ao tamanho e as dimenses indicadas nos projetos, e equipadas com dispositivos adequados de espaamento. Estes so normalmente feitos de plstico ou, por vezes, argamassa ou grout. Os dispositivos de espaamento no devem ser feitos de metal devido ao potencial de corroso e contato com os ferros da armao. A solda da armao s permitida se for utilizado ao soldvel, no entanto, este reforo no comumente utilizado neste momento (BROWN ET. AL., 2007).

Apesar destas providncias, deve-se ficar atento ao slump do concreto, fator que influencia na introduo da armao. JOPPERT (2007) sugere que os valores contidos na Tabela 2.1 sejam seguidos, visando facilitar a implantao da armao na estaca.

Armao de

travamento

Tabela 2.1 Abatimento de concreto para estaca hlice contnua (JOPPERT, 2007) L comprimento da armadura (m) Valor mnimo slump (cm)

L 3,00 20

3,00 L 22

6,00 L 24

9,00 L 26

2.3 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS

O equipamento o conjunto constitudo de uma escavadeira hidrulica, adaptada com alargador de esteiras, comandos hidrulicos e eletrnicos, sendo nela montada a torre metlica, com altura mnima compatvel com a profundidade prevista da estaca, dotada de um carrinho guia, guincho e mesa rotativa de acionamento hidrulico, com torque determinado em funo do dimetro e profundidade da estaca (Figura 2.9). E acessrios como:

Trado contnuo em vrios dimetros e prolongador metlico liso de at 8m de comprimento, sendo seu dimetro interno da haste central no mnimo 100 mm, para passagem do concreto bombeado;

Bomba de injeo de concreto, de preferncia estacionria com capacidade de bombeamento mnimo de 20m3/hora;

Mangote de acoplagem da bomba de injeo haste, com dimetro interno em seu primeiro segmento igual a 100 mm e resistente presso do concreto;

Bomba dgua com mangote de 2 e e caixa reservatria de 1000 litros para limpeza da linha de concretagem a cada parada prolongada.

O mercado possui uma grande variedade de equipamentos, tanto quanto ao torque ao torque que eles podem aplicar, quanto fora de arrancamento. Entretanto no existem ainda, procedimentos que permitam medir esses valores e as informaes dos catlogos das mquinas nem sempre so confiveis (VELLOSO & ALONSO, 2000).

Os equipamentos existentes no Brasil tm capacidades de execuo distintas, podendo ser classificados genericamente em funo da sua capacidade executiva, determinada principalmente pelo torque aplicado ao trado e pela capacidade de sacar a haste cheia de solo durante a concretagem.

Figura 2.9 Equipamento para perfurao de estacas hlice contnua

De acordo com as caractersticas dos equipamentos encontrados no Brasil, estes podem ser genericamente classificados em trs grupos distintos, conforme ilustrado na Tabela 2.2. Esta classificao, descrita por PENNA ET. AL. (1999), relaciona a capacidade executiva do equipamento, principalmente pelo torque aplicado ao trado e pela capacidade de retirar a haste cheia de solo durante a concretagem.

Tabela 2.2 - Caractersticas dos grupos de equipamentos perfuratrizes.

GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 3 Torque (kNm) 30 80 - 100 150 - 250 Dimetro mximo (mm) 425 800 1200 Comprimento mximo (m) 15 23 28 Trao (kN) 60 - 100 150 - 300 400 - 700 Peso do conjunto (kN) 200 400 650 - 800

Na anlise do equipamento necessrio para se executar a estaca verificam-se as caractersticas principais deste, como o torque, a trao e a geometria do trado. Com a evoluo dos equipamentos ao longo das ltimas dcadas, os torques foram sendo incrementados permitindo a utilizao de trados com maiores dimetros e atravessando camadas mais resistentes de solo. Com isso foi garantida uma maior qualidade de perfurao, evitando-se conseqentemente uma remoo excessiva do solo durante a perfurao (MAGALHES, 2005).

Os equipamentos para perfurao de estacas hlice disponveis em Braslia se enquadram nos grupos 1 e 2, com capacidades que variam de 15 a 24 metros de profundidade e dimetros entre 400 e 800 mm, como mostrado na Tabela 2.2.

2.4 CONTROLE E MONITORAO DA EXECUO

A monitorao deste tipo de estaca inclui a utilizao de medio automatizada e equipamentos de gravao para confirmar os critrios de execuo da estaca, os ensaios de integridade e ensaios de verificao da produo realizados para demonstrar que o processo executivo das mesmas satisfaz os critrios estabelecidos de carga-deformao.

A monitorao automtica do processo executivo das estacas hlice contnua realizada atravs de computador de bordo. Trata-se de um instrumento de medida constitudo por um computador e sensores instalados na mquina. O computador possui um monitor, vista do operador da perfuratriz, com trs telas e um teclado e deve ser alimentado eletricamente pela bateria da perfuratriz e interligado a todos os seus sensores atravs de cabos.

Segundo Velloso (2000) a folha de controle da monitorao, mostrada na Figura 2.10, poderia substituir os tradicionais e valiosos diagramas de cravao que temos para estacas cravadas.

Figura 2.10 Folha de controle da monitorao

importante lembrar que a monitorao automtica no deve ser encarada como o nico registro para o controle e garantia de qualidade do processo de execuo de estacas hlice contnua monitoradas. Informaes importantes que complementam a monitorao automatizada incluem: registro visual da concluso do topo da estaca; dirio de obra contendo qualquer ocorrncia durante a execuo da estaca; descries dos xitos e dificuldades em instalar a armao; e as anotaes das dificuldades encontradas e os mtodos utilizados para resolver quaisquer problemas (BROWN ET. AL., 2007).

2.4.1 Controle e monitorao da perfurao

A etapa de perfurao das estacas hlice deve ser controlada para assegurar que o excesso de solo transportado no ocorra com freqncia, garantindo um nvel adequado de deslocamento de solo durante a perfurao. O operador deve observar e registrar a

profundidade do trado, a velocidade de penetrao do trado no solo, bem como o torque com o qual o trado girado.

O sistema de monitorao comea a medir a profundidade da estaca, quando o operador apia o trado na superfcie do terreno, e inicia-se a perfurao, que acompanhada atravs do monitor instalado na cabine do operador. A preciso da medida geralmente de 8 cm, e realizada por um sensor de giro e um conjunto de roldanas instalado na mesa de perfurao, estando em contato com um cabo de ao instalado ao longo da torre. Quando as roldanas giram sobre o cabo o sensor informa o deslocamento da cabea e, por conseqncia, do trado hlice. Com a transmisso desta informao ao registro do computador, verifica-se a posio da ponta do trado em relao ao nvel do terreno, no tempo. Com a utilizao destes dados, obtidos pelo sensor, so registrados pelo computador o comprimento da estaca e a velocidade de avano.

Pelo fato do sistema de monitorao possuir um relgio prprio, devem ser informados apenas o incio ou trmino da operao, assim como os dados da estaca. Em funo dos tempos medidos nas operaes, os clculos dos parmetros derivados sero feitos pelo sistema de monitorao.

A velocidade de penetrao est relacionada diretamente com a velocidade de rotao. Para que o trado seja introduzido no solo e desa sem restries a mquina solta o cabo, sem esforo, medida que solicitada pelo trado. Para evitar um desconfinamento do solo circundante durante a perfurao, necessrio e indispensvel que o torque aplicado ao trado seja adequado. Por exemplo, quando a perfuratriz estiver girando a uma velocidade baixa e mesmo assim o torque permanecer excessivamente alto, deve-se impedir o trado de descer com auxlio do guincho e continuar girando, para aliviar o solo e dessa maneira reduzir o torque aplicado ao trado (MAGALHES, 2005).

2.4.2 Controle e monitorao da concretagem

O controle da etapa de concretagem considerado o aspecto mais importante do controle de qualidade do processo executivo de estacas hlice contnua. O principal objetivo a

distribuio adequada de concreto ao ponto de descarga do trado na devida presso para completar a estaca. Uma concretagem deficiente pode resultar em uma estaca que no pode realizar como previsto o apoio estrutura, incluindo tanto falhas geotcnicas como estrutural.

Durante o processo de levantamento, o operador deve controlar a velocidade de extrao do trado para que um bom volume de concreto seja emitido sob presso positiva. O trado deve ser puxado suavemente a uma velocidade estabilizada enquanto o concreto bombeado continuamente sob presso.

Para acompanhar e controlar esta operao, importante observar e documentar os seguintes aspectos: posio da ponta do trado; velocidade de extrao; volume de concreto lanado; e a presso que o concreto bombeado.

Segundo BROWN ET. AL. (2007), o mtodo manual de acompanhamento e documentao da etapa de concretagem envolve os seguintes aspectos:

A posio da ponta do trado monitorada visualmente, observando a altura do trado nas emendas dos segmentos de hlice;

A velocidade de extrao controlada pelo operador por sentimento e pela observao da altura da hlice nas emendas, enquanto o tempo de retirada com o uso de um cronmetro;

O volume de concreto medido pela estimativa do volume por pulso da bomba de concreto, e pela contagem manual dos pulsos da bomba; e

A presso com que o concreto lanado monitorada por um sensor localizado na parte superior da torre metlica prximo da curva metlica.

Em geral, a simples observao e controle manual da concretagem, descrito anteriormente, no so considerados suficientes para o controle de qualidade dessas estacas. Estas observaes manuais podem ser feitas como um controle e/ou como uma cpia de segurana do sistema de monitorao automatizado. O sistema recomendado para a concretagem de estacas hlice inclui a monitorao automatizada: da posio do trado; do

volume de concreto lanado; da presso de injeo do concreto; e da velocidade de rotao e extrao do trado.

A presso do concreto na sada do trado deve ser sempre positiva. Atualmente, a medida desta presso na monitorao feita um pouco acima do fim do mangote que conduz o concreto para o topo da haste vazada do trado hlice. No mercado atual no existem instrumentos disponveis capazes de medir a presso na sada do trado (MAGALHES, 2005).

2.4.3 Controle da instalao da armao

A inspeo da instalao da armao e a concluso do topo da estaca, no esto sujeitas ao controle automtico e dependem inteiramente da observao da equipe executora das estacas e da construtora. particularmente importante que seja anotado o ponto em que o concreto aparece na superfcie em relao altura da ponta do trado.

A instalao da armao deve iniciar imediatamente aps a concluso do topo da estaca. A armao deve estar limpa e livre de ferrugem ou contaminao, o tamanho e as dimenses indicadas nos projetos, e equipadas com dispositivos adequados de espaamento. Estes so normalmente feitos de plstico ou, por vezes, argamassa ou grout. Os dispositivos de espaamento no devem ser feitos de metal devido ao potencial de corroso e contato com os ferros da armao (Figura 2.11).

Figura 2.11 Espaador especficos para fundaes

2.5 ASPECTOS PRTICOS DA EXECUO Segundo PENNA ET. AL. (1999), os principais aspectos que influenciam o desempenho final destas estacas esto relacionados ao processo executivo, aos equipamentos e ao terreno.

Devido o processo executivo das estacas hlice contnua ser relativamente recente, vale a pena discutir alguns aspectos que so necessrios para se evitar problemas durante a sua execuo. Durante o processo executivo desse tipo de estaca, deve-se ter cuidado para que o trado no fique preso durante a introduo do mesmo no terreno ou durante a concretagem, evitar desaprumos excessivos e desvios na locao, bem como executar estacas sem monitorao ou monitorao eficiente.

2.5.1 Fatores relacionados aos equipamentos Em relao aos equipamentos, os problemas descritos acima podem ser minimizados atravs de:

Manuteno Preventiva

Garantir peas de reposio especialmente com relao aos cabos, trados (empenados ou gastos), sensores defeituosos, assim como a utilizao de bombas de concreto revisadas e calibradas, fazem parte de uma manuteno preventiva satisfatria.

Resistncia do terreno

Outro aspecto relativo ao equipamento a sua capacidade de perfurar terrenos bastante resistentes e dimetros elevados. Se o torque no for compatvel para atingir a profundidade de projeto, corre-se o risco de desconfinamento do solo, assim como danos e/ou perdas de trados e defeitos nos equipamentos devido ao elevado torque aplicado para se atingir a profundidade prevista em projeto.

2.5.2 Fatores relacionados ao processo executivo

Em relao ao processo executivo, os aspectos relevantes com os quais normalmente pode-se confrontar, so:

Limpeza diria ao final da execuo das estacas

Esta operao realizada com circulao de gua bombeada e uso de uma bola de borracha que percorre o mangote evitando o encrustamento do concreto nesta tubulao e no trado. Este encrustamento do concreto, principalmente na parte curva da tubulao, pode resultar numa diminuio da presso de injeo de concreto pela bomba e conseqente diminuio no sobreconsumo. Alm disso, com o passar do tempo e com o conseqente aumento desta obstruo, pode ocorrer o impedimento da passagem do concreto;

Calibrao da bomba de concreto

Este ensaio deve ser realizado sempre que ocorrer a utilizao de bombas de concreto diferentes fornecidas pelas concreteiras. Geralmente o computador de bordo necessita das informaes de volume de concreto da bomba, em decilitros e do tempo entre dois acionamentos dos pistes da bomba, em dcimo de segundos. Estes dados so essenciais para a informao ao sistema de monitorao do volume de concreto e, por conseguinte, do sobre/subconsumo de concreto, e ainda podendo ocasionar problemas no mangote ou na prpria bomba de concreto;

Presso negativa durante a concretagem

Esta situao pode acontecer nas proximidades da superfcie do terreno, ou seja, no trecho final da concretagem principalmente para solos com baixa resistncia ou qualquer trecho da concretagem por descuido do operador. Tem-se que nos trechos finais de concretagem devido presso aplicada na injeo do concreto, este pode extravasar entre a parede do furo e o trado ou at mesmo, para solos com baixa resistncia, ocorrer o alargamento do fuste. Com isso, este concreto seria conduzido superfcie resultando numa diminuio da presso de concreto, podendo assumir valores negativos ou prximos de zero;

Cota de concretagem das estacas

A concretagem deve ser realizada at a cota do terreno e nunca at a cota de arrasamento da estaca, o que levaria a uma contaminao do concreto e a conseqente dificuldade na instalao da armadura. recomendvel que esta concretagem exceda a superfcie do terreno, em 50 cm, com o intuito de se garantir um concreto de qualidade nesta regio. Verifica-se em obras que ao se realizar a concretagem at a cota do terreno feita a retirada do solo contido na hlice com o auxlio de p-carregadeira e manualmente. Em seguida colocada a armadura at a cota exigida em projeto e aps isto o concreto contaminado retirado da estaca at a cota de arrasamento do bloco;

Limpeza da tubulao

Esta operao deve ser realizada antes de se concretar a primeira estaca do dia. A importncia deste procedimento d-se pelo fato de que no final de um dia de trabalho, feita a limpeza do cocho da bomba de concreto com a aplicao de leo, devendo este ser evitado numa possvel mistura com o concreto.

Segundo VELLOSO & ALONSO (2000) para realizao desta tarefa, utilizada uma calda de lubrificao misturando 2 sacos de cimento (de 50 kg) em cerca de 200 litros de gua (calda de lubrificao), sendo esta colocada dentro do cocho e, portanto misturada com o leo, em seguida esta calda bombeada por toda a extenso da tubulao da hlice e dos mangotes de concretagem.

Esta calda de lubrificao pelo fato de possuir leo e ter baixa resistncia no pode ser aplicada com a estaca j perfurada, o que resultaria numa perda de resistncia principalmente na ponta da estaca onde se depositaria este material. Para o procedimento correto deve-se levantar o trado e em seguida dar incio ao lanamento da calda juntamente com o concreto. Ao se verificar que toda a calda passou pelo trado e que todo o conjunto (rede) possui apenas o concreto a ser aplicado, interrompe-se o lanamento deste, coloca-se a tampa provisria e inicia-se a perfurao da estaca.

Armao de travamento

A utilizao de uma ferragem colocada ligando as barras longitudinais da estaca, denominada por armao de travamento, possui grande importncia. Apesar de no possuir funo de resistir esforos utilizada para garantir uma maior rigidez na colocao da armao, principalmente nas armaes maiores que 10 m;

Concretagem com armaes longas

No caso da utilizao de armaes com comprimentos maiores que 7 m deve-se haver um estudo do tipo de concreto e da sua trabalhabilidade. O abatimento do concreto para este tipo de armadura poder chegar a 24 2 cm e dever ser aplicado sem grandes interrupes, o que poderia dificultar a instalao destas armaes.

Alm da preocupao com a trabalhabilidade do concreto, deve-se tomar grande cuidado quanto ao posicionamento (prumo) na colocao da ferragem durante sua descida, pois se a mesma encostar-se parede do fuste poder impedir sua descida. Geralmente utilizado o cabo auxiliar da perfuratriz para o iamento desta armadura para facilitar a sua instalao, o que acarreta uma diminuio da produtividade do equipamento.

Outro fator importante na instalao da armao o tipo de areia, artificial ou natural, utilizada no concreto. Geralmente as fornecedoras de concreto utilizam areia artificial por ser um subproduto da brita e ter menor custo, porm a forma dos gros desse tipo de areia diferente da areia natural o que oferece maior resistncia penetrao da armao.

Relao do torque com a sondagem SPT

fundamental uma correlao entre o tipo de solo perfurado com os valores do NSPT

retirados no ensaio SPT. Para isto deve-se manter a velocidade de rotao constante e verificar se o torque aumenta ou se mantm constante. Se a velocidade de avano diminuir com a profundidade indica um aumento de resistncia do terreno. Pelo contrrio, se a velocidade de avano aumentar e o torque diminuir, ou se mantiver constante, indica uma diminuio de resistncia do solo.

2.5.3 Fatores relacionados ao tipo de terreno

Em relao ao tipo de terreno a ser ultrapassado ou aonde a estaca se apoiar, fundamental chamar a ateno para alguns aspectos, no se perdendo de vista que a estaca hlice contnua, como qualquer outro tipo de estaca, tem suas limitaes e, portanto, a sua execuo deve ser criteriosamente adequada ao tipo de solo, em particular solos moles e fofos submersos.

Solos muito resistentes

Nesse tipo de terreno a execuo de estacas, curtas ou longas, devem ser realizadas com devida ateno para garantir um comprimento mnimo, sendo que para isso em algumas vezes necessrio aliviar a perfurao, ou seja, girar o trado parado para quebrar o atrito e possibilitar o avano. Com a realizao do procedimento descrito acima, medida que se transporta o solo, ocorre o desconfinamento do terreno possibilitando uma reduo de sua capacidade de carga, devendo ser informado ao projetista. Na ocorrncia dessa situao, prefervel que haja a reduo da carga sobre a estaca do que o comprometimento do trado ao ser forado a penetrar muito na camada resistente;

Camada de argila mole confinada

Atualmente tem se verificado que a execuo de estacas nesse tipo de terreno tem se mostrado vivel, havendo registros de obras em que a camada mole possua 6 m de espessura. Porm, para garantir a integridade da estaca, deve-se controlar durante a concretagem a subida do trado, especialmente na camada mole, garantindo um sobre consumo de ordem satisfatria;

Camada de argila mole superficial

As principais precaues a serem tomadas quando da execuo de estacas nesse tipo de terreno so:

A capacidade de suporte para o equipamento;

Garantir um sobre consumo de concreto e presso positiva ou at zero; Fazer com que a concretagem atinja a superfcie do terreno, evitando a contaminao do concreto devido a possveis desmoronamentos; recomendada a armao da estaca ao longo de toda a camada mole, visto que, nesse trecho, as presses de concretagem no podem ser aumentadas devido pequena cobertura de solo.

Camada de pedregulho

Ao se executar estacas nesse tipo de solo devem ser analisados o tamanho dos pedregulhos e a capacidade do equipamento em perfur-los. Deve-se atentar quanto ao desgaste precoce do trado devido aos pedregulhos existentes, obrigando um controle constante, feito pelo executor, do dimetro e ponta do trado. Em conseqncia disto pode resultar em problemas como alto custo na substituio destes materiais, diminuio da produtividade e gasto excessivo com concreto.

Outro problema encontrado que durante a perfurao da estaca, estes pedregulhos em contato com a tampa provisria a empurram para dentro do trado. Com isso, no incio da concretagem, ao se aplicar uma determinada presso de injeo esta no consegue expulsar esta tampa. Em conseqncia disto feita a retirada do trado sem concretagem, substituio da tampa perdida e a realizao de nova perfurao.

A re-perfurao pode ocasionar uma perda substancial de atrito lateral da estaca pelo fato de, ao se retirar o trado sem a simultnea concretagem, ocasionar um alvio de tenses. Seria necessria a realizao de provas de carga em estacas executadas com e sem estas caractersticas, em uma mesma obra, a fim de verificar esta influncia em relao s parcelas de atrito lateral e ponta (MAGALHES, 2005).

Camada de areias puras na regio da ponta da estaca

Nestes casos, para garantir a resistncia de ponta da estaca, deve-se iniciar a concretagem com giro lento do trado, no sentido da introduo do trado, de modo a criar uma componente contrria a este movimento, evitando a queda de gros de areia. Esse giro deve

ser lento para minimizar o efeito de transporte e evitar o desconfinamento do solo ao longo do fuste, que reduz a capacidade de carga.

2.6 CONTROLE DE QUALIDADE DE ESTACAS HLICE CONTNUA Segundo PHILIP B. CROSBY (Apud. SERRANO ET. AL., 2000), induzir as pessoas a fazer melhor tudo aquilo que devem fazer uma forma de garantir a qualidade. Esta definio genrica tem ampla aplicao em todas as reas, sejam elas de produo ou de prestao de servios, pois sempre haver um consumidor interessado e exigente.

O estabelecimento de metodologias no sistema de produo, que meam a qualidade com a finalidade de prevenir o erro de modo antecipado e promover a sua correo mesmo durante o processo produtivo, torna-se imperioso na busca da garantia da qualidade. Ento, para que se tenha interao entre as partes envolvidas na execuo, preciso haver tecnologia, treinamento, controle e correo da produo, para que o processo de Garantia da Qualidade tenha continuidade permanente reduzindo desperdcios e os custos de re-trabalho (SERRANO ET. AL., 2000).

2.6.1. Evoluo do conceito de Gesto da Qualidade

Segundo LONGO (1996) a preocupao com a qualidade, no sentido mais amplo da palavra, comeou com W.A. Hewhart, estatstico norte-americano que, j na dcada de 20, tinha um grande questionamento com a qualidade e com a variabilidade encontrada na produo de bens e servios. Shewhart desenvolveu um sistema de mensurao dessas variabilidades que ficou conhecido como Controle Estatstico de Processo (CEP). Criou tambm o Ciclo PDCA (Plan, Do, Check e Action), mtodo essencial da gesto da qualidade, que ficou conhecido como Ciclo Deming da Qualidade.

O autor ainda afirma que aps a Segunda Guerra Mundial, o Japo se apresenta ao mundo literalmente destrudo e precisando iniciar seu processo de reconstruo. W.E. Deming foi convidado pela Japanese Union of Scientists and Engineers ( JUSE ) para proferir palestras

e treinar empresrios e industriais sobre controle estatstico de processo e sobre gesto da qualidade. O Japo inicia, ento, sua revoluo gerencial silenciosa, que se contrape, em estilo, mas ocorre paralelamente, revoluo tecnolgica barulhenta do Ocidente e chega a se confundir com uma revoluo cultural. Essa mudana silenciosa de postura gerencial proporcionou ao Japo o sucesso de que desfruta at hoje como potncia mundial.

A evoluo da Gesto da Qualidade tem sido extensamente divulgada na literatura e nas teses acadmicas sobre o assunto. PASSOS (1996) descreve os estgios evolutivos como:

Controle de Qualidade realizado diretamente pelo arteso: sua reputao estavarefletida na qualidade do produto que ele produzia.

Controles da Produo e da Qualidade exercidos pelos supervisores: com o aumento da produo teve houve a diviso do trabalho e a necessidade de superviso, essa poca marcada pela Administrao Cientfica Frederick Winslow Taylor.

Controle de Qualidade pelos inspetores: conforme os produtos foram se tornando mais complexos e a aplicao de tcnicas estatsticas mais necessrias, passaram a ser destacados operadores para funo de controlar a qualidade, esta fase caracterstica das dcadas de 30 e 50 nos Estados Unidos.

Controle da Qualidade Total segundo Feigenbaum (TQC): a palavra controle perdeu a conotao de simples verificao e passou a ser entendida como funo gerencial.

Sistema de Garantia da Qualidade: cumprimento de requisitos de segurana definidos em normas por intermdio de aes preventivas.

Normas da Srie ISO 9000: foram aprovadas em 1987 com o objetivo inicial de permitir o reconhecimento internacional dos sistemas da qualidade, principalmente quando as barreiras comerciais entre os pases da Europa comearam a ser eliminadas.

Gesto da Qualidade Total conceito consolidado no Japo (CWQC: Company Wide Quality Control) ou TQC japons: iniciada por W. E. Deming em 1950 e J. M. Juran em 1954, sendo divulgada para o mundo a partir da dcada de 80, dando nfase aos seguintes aspectos: menos diviso do trabalho, maior diferenciao das atividades, maior conhecimento global dos objetivos da empresa, mais educao e participao.

2.6.2 Aspectos Importantes do Controle de Qualidade

PENNA ET. AL. (1999) estabelece a importncia dos seguintes aspectos para o controle e garantia de qualidade na execuo de estacas tipo hlice contnua monitorada:

Desconfinamento do solo pela ao do trado

Para a minimizao do efeito do desconfinamento do solo ao redor da estaca, deve-se evitar a retirada excessiva de solo durante a perfurao do terreno. Isto possvel fazendo com que a penetrao do trado no terreno, a cada volta da hlice, seja inferior ao seu passo, visto que, se a penetrao do mesmo muito inferior a um passo por volta, ocorre a subida de solo, pois o trado passa a funcionar como um transportador vertical de parafuso. Para solos no coesivos este procedimento tem sido uma das causas de vrios acidentes relatados na literatura internacional.

Na Tabela 2.3 so enumeradas algumas orientaes gerais para as velocidades de penetrao que so baseadas na experincia (BROWN ET. AL., 2007).

Tabela 2.3 Orientaes gerais para velocidade de penetrao de Estacas Hlice Contnuas Monitoradas (BROWN ET. AL., 2007)

Tipo de Solo Velocidade de Penetrao (Passos por volta) Solos argilosos 2 a 3

Solos Coesivos 1.5 a 2

Um dos procedimentos para se verificar a ocorrncia ou no de desconfinamento do solo, nas proximidades do fuste da estaca, consiste em se executar uma prospeco antes e aps a execuo da mesma.

Preparo da cabea da estaca

Embora este servio no faa parte da execuo da estaca e seja realizado, na grande maioria dos casos, quando a equipe de estaqueamento j no mais se encontra na obra, importante recomendar aos responsveis pelo mesmo que um preparo adequado fundamental para o bom desempenho da fundao.

Neste preparo deve-se remover o excesso de concreto acima da cota de arrasamento utilizando-se um ponteiro, trabalhando com pequena inclinao para cima, podendo ser utilizado um martelete leve (com peso da ordem de 10 kg), para estacas com dimetro superior a 40 cm, tomando-se os mesmos cuidados quanto inclinao.

Ao se atingir a cota de arrasamento, se o concreto no apresentar qualidade satisfatria, o corte deve ser continuado at se encontrar concreto de boa qualidade, sendo a seguir emendada a estaca. No caso de emendas, deve-se garantir um adequado transpasse entre a ferragem complementar e a da estaca, segundo recomendaes da NBR 6118 (ABNT, 2004).

Exame de Integridade

Quando se torna necessrio verificar a integridade do fuste de uma estaca de concreto moldada in loco, podem-se utilizar vrios procedimentos como: exame de fuste, retirada de testemunhos com a utilizao de sondagens rotativas, ensaio P.I.T. (Pile Integrity Tester), provas de carga esttica e ensaio de carregamento dinmico. Destes ensaios, os trs primeiros s se aplicam verificao da integridade do fuste, enquanto os demais, alm dessa verificao, permitem tambm avaliar a capacidade de carga da estaca.

Exame de Fuste

Este exame uma ao de baixo custo e importante para o controle de qualidade das estacas. As estacas hlice contnua, pelo seu processo executivo, quando apresentam problemas de integridade, este se restringe, na maioria dos casos, ao trecho superior pois

nesta regio que se tem menor presso de terra e os operadores menos experientes tendem a retirar o trado com maior velocidade, reduzindo a presso de injeo do concreto.

Este procedimento errado decorre do fato do operador se deixar enganar pela aparncia de que a subida do concreto pelo lado do trado j garante que a bomba de injeo do concreto possa ser desligada mesmo abaixo da cota de arrasamento, procedimento este que vai no sentido contrrio ao da boa prtica da concretagem que impe que se mantenha a bomba de injeo de concreto em operao e a presso de concretagem positiva at, pelo menos, a cota de arrasamento, quer esteja ou no saindo concreto pelo lado do trado.

No caso de estacas hlice contnua, a escavao para exame de fuste uma operao facilmente realizada pois sempre existe na rea uma retro escavadeira (parte integrante do processo executivo), usada na remoo do solo imediatamente aps a concretagem da estaca. Durante o perodo em que este equipamento no est em operao, poder ser utilizado, na escavao do solo em volta da estaca pr-selecionada. Esta escavao pode ser aprofundada ao mximo, porm sem ultrapassar 1/3 do comprimento da estaca, a fim de no comprometer a sua capacidade de carga.

Sondagens Rotativas

Quando se decidir por este tipo de ensaio, deve-se utilizar barrilete duplo giratrio, pois os barriletes simples e os duplos rgidos tendem a fragmentar o testemunho em funo da toro a ele aplicada, decorrente da frico do mesmo com barrilete, criando dvidas quanto qualidade e resistncia do concreto da estaca.

O barrilete duplo giratrio composto por um tubo externo fixado solidamente a haste de giro por meio de rosca, dispondo na ponta a coroa cortante e a mola que permite segurar o testemunho quando da retirada do barrilete. Internamente a este tubo existe um segundo semi-centrado, na parte inferior, pelo calibrador. A gua de circulao passa pelo espao anular entre os dois tubos deixando o testemunho exposto somente numa pequena zona entre o alargador e a coroa.

Ensaio de P.I.T. (Pile Integrity Tester)

O P.I.T. (Pile Integrity Tester) um ensaio no-destrutivo que visa, fundamentalmente, avaliar a integridade estrutural de fundaes profundas. tambm conhecido como Low Strain Method Teste de Integridade com impacto de baixa deformao (por ser necessrio apenas o impacto de um pequeno martelo). A Figura 2.12 mostra o esquema usual do ensaio.

Figura 2.12 Realizao do ensaio P.I.T.

Utilizando-se equipamento porttil e de posse de um martelo de mo, instrumentado ou no, o ensaio consiste na aplicao na aplicao no topo da fundao, de uma srie de golpes que originam ondas de tenso de baixa intensidade. Esta onda se propaga ao longo do fuste at a ponta e, por reflexo, at o topo onde fica instalado um acelermetro, que capta os sinais eltricos da acelerao e os conduzem ao sistema de medio do P.I.T., o qual, por integrao, os transforma em sinais de velocidade que caracterizam as condies de integridade estrutural. possvel verificar as seguintes anomalias:

Juntas frias, descontinuidade e/ou seccionamento pleno de seo; Alargamento/estreitamento de seo; Mudanas nas propriedades dos materiais que constituem a estaca; Intruso significativa de solo (5 a 10 %, ou mais, do dimetro da estaca; Determinao do provvel comprimento (disperses da ordem de 5 a 10 %); e

Concreto de m qualidade.

A verificao da integridade feita por meio da interpretao da forma da onda de tenso (refletida) gravada no topo da estaca. Qualquer variao na seo ou na densidade do material resulta em mudanas significativas na forma desta onda. Estas variaes permitem estabelecer concluses a cerca da qualidade do concreto da estaca bem como a localizao de alguma trinca, vazio, alargamento ou estreitamento no fuste. Dos ensaios possvel obter grficos de velocidade versus tempo (que pode ser transformado em comprimento da estaca) ou at anlise de fora ou frequncia (MUCHETI, 2008).

O programa P.I.T. integra os registros de acelerao, obtidos no ensaio, para obter a curva da variao da velocidade no topo da estaca com o tempo, para cada golpe aplicado estaca. Os registros de boa qualidade so selecionados pelo operador com experincia em engenharia de fundaes e o programa apresenta a mdia das curvas selecionadas para interpretao e diagnstico.

A anlise e o diagnstico do comprimento real da estaca, da velocidade de propagao da onda e provveis danos, devem ser realizados com muito critrio, considerando-se ainda o processo construtivo da estaca, aspectos geotcnicos de implantao, material constituinte da estaca e qualidade dos sinais aquisitados. Para que o ensaio seja realizado com sucesso, devem ser rigorosamente observados os seguintes procedimentos:

Preparo do topo da estaca, assegurando-se que a superfcie esteja lixada, em pontos convenientemente escolhidos, e limpa; Subdiviso da seo da estaca (em quatro quadrantes e ncleo central); Medida do permetro da estaca no topo de ensaio; Corte do concreto final de concretagem da estaca, at encontrar concreto de boa qualidade, por inspeo visual (no necessariamente at a cota de arrasamento); Fixar o acelermetro, garantindo boa aderncia, atravs do uso de cera especfica, em superfcie lisa,

Testar estacas com pelo menos 7 dias aps a concretagem; e

Fundamentalmente ensaiar, inicialmente, grupos de estacas que representem o padro de boa qualidade das fundaes executadas, estabelecendo, ento o padro de referncia da qualidade para anlise e diagnstico de eventuais danos significativos em estacas que se encontram sob suspeita e/ou no.

So indispensveis para o xito do diagnstico P.I.T., a seguinte documentao:

Projeto de fundaes; Relatrios de sondagens de referncias ou outro tipo de investigao geotcnica realizada; Ficha de monitorao das estacas; Fichas de controle de execuo; Informaes de casos atpicos ocorridos durante a execuo de uma determinada estaca, etc.

O ensaio de integridade pode ser aplicado para qualquer tipo de fundao profunda e destina-se somente a avaliar a integridade fsica do mesmo. Dentre as vantagens oferecidas por este ensaio, destacam-se:

Ensaio rpido, no-destrutivo e de baixo custo, o que possibilita testar um grande nmero de estacas no mesmo dia; Interferncia mnima no andamento da obra; Necessita apenas da preparao da cabea da estaca para a realizao do ensaio; Possibilidade de ensaiar a estaca ou tubulo tambm na lateral do fuste, com a utilizao de batente e acelermetro prprios para esse tipo de ensaio; e Garantia de fcil acesso s estacas devido facilidade de locomoo do equipamento.

Dentre as limitaes do ensaio, podem-se destacar os casos que no so detectveis, como:

Capacidade de Carga na interao estaca-solo; Fragmentos na ponta da estaca; Pequenas intruses de material externo;

Fissuras paralelas ao eixo longitudinal da estaca; Micro-fissuras;

Regies de sombra, caso o acelermetro no seja posicionado em vrios quadrantes da seo de topo da estaca.

Como considerao final do ensaio P.I.T., temos que o mesmo uma ferramenta qualificada para avaliar a integridade fsica de fundaes profundas, desde que bem usada e interpretada.

Prova de carga esttica

A prova de carga esttica o nico ensaio que reproduz as condies de trabalho de uma estaca, pois os ensaios dinmicos necessitam de correlaes, o que torna esse ensaio um componente muito importante para a eficcia da utilizao de estacas hlice contnua e, portanto, para o controle e garantia de qualidade das mesmas.

Na execuo de prova de carga, a estaca dever ser carregada at duas vezes o valor previsto para sua carga. Caso ocorra ruptura antes deste valor, o projeto de estaqueamento dever ser reavaliado. O ensaio dever ser realizado com carregamento lento ou rpido, segundo a NBR 12.131, respectivamente, ou com carregamento lento at 1,2 vezes a carga de trabalho e da at o final do ensaio, com carregamento rpido.

Para a realizao do ensaio de prova de carga esttica, necessrio a utilizao de um sistema de reao que permita aplicar a carga esttica com segurana suficiente. Segundo a NBR 12.131, este sistema deve ser projetado em funo do tipo de carga que ser aplicado e suficientemente estvel para suportar o nvel de carregamento a ser atingido no teste.

Ensaio de Carregamento Dinmico

O Ensaio de Carregamento Dinmico ou Prova de Carga Dinmica, segundo a NBR 13.208, utiliza o equipamento P.D.A. para a aquisio dos sinais de fora x velocidade, quando da realizao de prova de carga dinmica em elementos de fundao profunda

cravados ou moldados in loco. Com os sinais captados e atravs da Teoria da Propagao de Onda Unidimensional, obtm-se uma estimativa da capacidade de carga para o elemento ensaiado.

O ensaio de carregamento dinmico materializado atravs de impacto de um martelo, no topo da fundao, caindo de alturas pr-determinadas. Propaga-se, ento uma onda de compresso descendente em direo ponta, gerando sinais que so obtidos atravs de sensores instalados no fuste do elemento de fundao a ser testado, que no momento do impacto so acionados e emitem dados de deformao especfica e acelerao. Estes dados so armazenados no equipamento P.D.A. que, utilizando o Mtodo de Anlise de Registro, fornece imediatamente aps cada golpe aplicado as seguintes informaes:

Deslocamento, velocidade, acelerao e fora mxima ao nvel dos sensores; Capacidade de carga esttica processada pelo Mtodo Case; Energia mxima transferida; Tenso Mxima de compresso; Tenso mxima de trao; Integridade estrutural; e Outras informaes conforme a necessidade e caracterstica da Prova de Carga Dinmica a ser utilizada.

A anlise CAPWAP (Case Pile Wave Analysis Program) um mtodo numrico, cujo propsito determinar a distribuio e a magnitude das forcas de resistncia do solo ao longo da estaca e, ento, separar as parcelas esttica e dinmica.

O CAPWAP reprocessa e analisa os sinais de fora e velocidade medidos na estaca durante o impacto do martelo. Os sinais gravados so convertidos para a forma digital e armazenados, para a realizao da anlise. O processamento dos registros de campo pelo programa permite:

Estimar a distribuio da resistncia desenvolvida pelo solo a longo do comprimento da fundao profunda;

Determinao da componente dinmica desta resistncia; e Estimar a capacidade de carga esttica do sistema estaca-solo.

O sinal de velocidade obtido com base no em modelo assumido para o solo confinante, permite calcular a curva de fora em funo do tempo, na seo de fuste ao nvel dos sensores.

O modelo do solo , ento, iterativamente aprimorado at que o melhor ajuste, entre as curvas medidas e calculadas de fora seja obtido. O modelo final corresponde soluo CAPWAP para o elemento de fundao profunda em estudo.

2.6.3 Controle Tecnolgico do Concreto

A abordagem sobre as caractersticas do concreto utilizado na execuo de estacas hlice contnua visa, principalmente, sugerir diretrizes tecnolgicas de modo a assegurar a boa qualidade e a elevada produtividade desse tipo de estaca.

Para o concreto utilizado na produo de estacas hlice contnua monitoradas, o Manual ABEF (2004) estabelece valores mnimos de referncia. Segundo este manual as caractersticas do concreto que visam garantir uma mistura com boa trabalhabilidade, no aderente tubulao de concretagem e uma plasticidade que permita a instalao da armao, so apresentadas na Tabela 2.4.

Tabela 2.4 Caractersticas do Concreto (ABEF, 2004) Caracterstica Especificao

Fck 20 MPa

Slump Test 22 2

Slump Flow 48 53 cm

Relao gua/Cimento 0,53 0,56 Consumo mnimo de finos 600 kg/m3

Consumo de Cimento 400 kg/m3

Exsudao 1,0 %

Teor de Ar Incorporado 4,5 %

Incio de Pega 3,0 horas

Segundo MEHTA & MONTEIRO (1994), o concreto um material composto de um aglomerante (cimento), agregados (brita zero) e gua. Gradualmente, dependendo das condies ambientais e do elemento a ser concretado, quase toda a gua livre do concreto ser perdida deixando os poros vazios ou no saturados aumentando a permeabilidade do mesmo.

Para estaca hlice contnua ocorre a percolao desta gua pelo solo, principalmente em solos porosos no saturados, ocasionando perda de plasticidade e fluidez da massa, e a conseqente dificuldade na instalao da armao (NETO, 2002).

Ainda segundo o autor, o principal fator de perda de desempenho e trabalhabilidade do concreto que se verifica na execuo destas estacas a exsudao. A exsudao definida como um fenmeno cuja manifestao externa o aparecimento de gua na superfcie aps o concreto ter sido lanado e adensado, porm antes de ocorrer a sua pega.

PENNA ET. AL. (1999) apresenta algumas observaes tpicas sobre o concreto, nos estados fresco e endurecido, utilizado na execuo das estacas hlice contnua, que servem de alerta para possveis problemas relativos sua durabilidade, ou mesmo sua integridade e segurana estrutural. So elas:

No estado fresco

Apesar do ensaio de abatimento do concreto (slump test) atender ao especificado, deve-se observar alguns sinais importantes de qualidade do concreto. Tm-se indcios de possveis problemas quando:

O aspecto do concreto ensaiado mostra agregados separados da argamassa nas suas bordas ou no topo da amostra;

A base do concreto no regular, isto , apresenta dimenses maiores em uma direo em relao outra direo perpendicular;

Borbulhamento de gua com carregamento de finos no topo da estaca recm executada, sendo que em poucos minutos forma-se uma lmina dgua da ordem de centmetros.

No estado endurecido

Observa-se no topo da estaca uma argamassa, praticamente sem agregados grados, e de aspecto poroso e com baixssima resistncia (esforo de ponteira manual); Na superfcie do corpo de prova observa-se a presena de uma grande quantidade de bolhas;e Nas paredes laterais do corpo de prova tm-se uma argamassa porosa expondo os agregados e tambm se nota a formao de caminhos, provavelmente de subida de gua na interface molde (forma) metlico e concreto.

Como diagnstico das possveis causas que geram os problemas acima mensionados, pode-se identificar, de imediato, e discutir algumas delas como:

Fornecimento do concreto: o fato do mercado fornecedor de concreto possuir prticas tradicionalmente consagradas, apesar de inadequadas, cujos desvios de performance so tolerados pelas construes normais, tem levado fornecedores de concreto a entregar material inadequado inadvertidamente. Como exemplo grave h o fato do recebimento do concreto na obra ser monitorados apenas pelo valor do slump test sem se importar com a

verificao do consumo total de gua empregada para se chegar a este valor de trabalhabilidade; Aditivos: outro aspecto importante a defasagem tecnolgica entre os aditivos disponibilizados comercialmente no mercado brasileiro com relao ao europeu (de onde provm a maior gama desta tecnologia de estacas hlice contnuas); Agregados: outra significativa contribuio para os problemas est na falta de homogeneidade e, em alguns casos, de qualidade dos agregados nacionais disponibilizados pelo mercado.

2.6.4 Sistemas Gerenciais para Controle e Garantia de Qualidade

A qualidade de um produto ou servio a adequao desse produto ou servio para a utilizao pretendida pelo cliente. Segundo a NBR ISO 9000:2000, entende-se por qualidade o grau de satisfao de requisitos dado por um conjunto de caractersticas intrnsecas.

Ainda segundo esta norma a identificao sistemtica e a gesto dos processos empregados na organizao, e, particularmente, as interaes entre tais processos so conhecidas como abordagem de processos.

Na Figura 2.13 ilustrado o modelo de um sistema de gesto da qualidade, baseado no processo, descrito nas normas da famlia NBR ISO 9000. Nesta ilustrao mostrado que as partes interessadas desempenham um papel importante em fornecer entradas para a organizao. O monitoramento da satisfao das partes interessadas exige a avaliao das informaes relativas percepo dessas partes, bem como em que grau suas necessidades e expectativas foram atendidas.

Figura 2.13 Ilustrao do processo baseado no gerenciamento do sistema de qualidade (ABNT NBR ISO 9000:2000)

Controlar a qualidade em um processo adotar a abordagem por sistema ou o gerenciamento pelo ciclo PDCA da rotina. Isto significa que o controle da qualidade conduzido com o objetivo de eliminar a causa fundamental de problemas e depende de se ter padres estabelecidos, anlise de processo para buscar a causa fundamental de problemas e um procedimento de verificao para detect-los.

Na Figura 2.14 mostrado o esquema que deve ser utilizado para a identificao e eliminao da causa fundamental de problemas encontrados no processo executivo de produtos e servios.

Figura 2.14 Esquema para eliminao da causa de problemas (CAMPOS, 1990)

Na Figura 2.15, ilustrado de modo esquemtico o ciclo PDCA a ser adotado no Controle de Qualidade para que se tenha continuidade permanente na melhoria da qualidade de processos e produtos.

Figura 2.15 Ciclo PDCA de controle de qualidade (ESTEVES, 2007).

Na seqncia, devero ser implantadas na Metodologia Construtiva as medidas de correo da produo, reiniciando o ciclo sucessivas vezes, para se ter continuamente a melhora da produo e da qualidade.

PLAN: Metodologia Construtiva Tecnologia

DO: Execuo

CHECK: Sistemtica de Controle do Processo

ACTION: Correo da produo decorrente das medies do Controle do Processo

3 METODOLOGIA

Para criao e implantao de uma metodologia de controle e garantia de qualidade do processo executivo de fundaes profundas tipo estacas hlice contnua monitoradas, proposta nesta pesquisa, foi utilizado o gerenciamento pelo ciclo PDCA de Controle e Garantia de Qualidade.

Para o desenvolvimento desta metodologia todas as informaes e levantamentos foram obtidos junto a uma empresa local, executora e projetista de fundaes, considerada de grande porte no setor produtivo de estacas hlice contnua na regio.

Para a realizao de acompanhamento de campo, foram escolhidas 03 (trs) obras com caractersticas distintas, localizadas na cidade de Braslia-DF, a fim de se analisar as etapas do processo executivo, dos equipamentos e do sistema de monitorao utilizados na execuo desse tipo de fundao na regio.

Inicialmente foi realizado um monitoramento do processo executivo das estacas, onde, atravs da comparao com as informaes obtidas na literatura, pde-se constatar e catalogar os desvios e as possveis falhas ocorridos neste procedimento e a identificao dos efeitos causados pelos mesmos.

Com base nos dados obtidos na etapa anterior foi possvel definir as metas para a melhoria da qualidade e os mtodos a serem utilizados para a eliminao das causas dos problemas verificados, propondo parmetros de controle de qualidade para cada uma das etapas executivas desse tipo de fundao.

Por fim, para a aplicao da metodologia de melhoria proposta foram acompanhadas outras 03 (trs) obras, com tipologias similares s anteriormente estudadas, visando a checagem das contramedidas estabelecidas.

3.1 CARACTERIZAO DAS OBRAS MONITORADAS

No desenvolvimento deste trabalho, foi realizada a monitorao do processo executivo de estacas hlice contnua em 3 (trs) obras distintas, localizadas em Braslia-DF, onde alguns aspectos importantes foram levados em considerao na escolha das mesmas, como:

Distribuio geogrfica; Estratigrafia local;

Aspectos gerais do projeto de fundaes; Avaliao dos equipamentos utilizados e das equipes de execuo; Fornecimento de concreto usinado; Estgio em que se encontravam as obras.

3.1.1 Obra A Obra executada por um consrcio formado por duas construtoras, localizada no Setor de Hotis de Turismo Norte, Braslia - DF (Figura 3.1).

Figura 3.1 - Localizao da obra A

Obra

Esta obra encontrava-se em andamento em fases diferentes de execuo, com 14 blocos de 4 pavimentos, identificados de A a N, executados sobre fundao profunda tipo estacas hlice contnua.

O Bloco N monitorado nesta obra dividido em 4 etapas, conforme Figura 3.2, nele foram executados aproximadamente 8.630 metros de estaca hlice com dimetro de 400, 500 e 600 mm e comprimentos que variam de 12 a 20 m.

Figura 3.2 - Bloco N dividido em etapas

O perfil estratigrfico local tpico da regio com vrias camadas de argila siltosa, com NSPT variando de 2 a 16 golpes conforme mostrado na Tabela 3.1 a seguir.

Tabela 3.1 Perfil estratigrfico do terreno - obra A

Cam. Prof. (m) SPT (golpes) Classificao

01 13 2 a 7 argila siltosa, avermelhada, muito mole mdia

02 5 7 a 9 argila siltosa, avermelhada com veios cinza, mdia

03 2 8 a 16 argila siltosa, avermelhada, rija

3.1.2 Obra B Trata-se de uma obra comercial com 3 (trs) subsolos destinados a 345 vagas de garagem e 4 (quatro) pavimentos destinados a 216 salas comerciais, em fundao mista de estacas hlice contnua e sapatas, localizada no Setor de Habitaes Individuais Sul, Lago Sul-DF (Figura 3.3).

Figura 3.3 - Localizao da obra B

A construo, dividida em 9 (nove) juntas, encontrava-se na fase de fundao, onde as juntas D, H e I foram executadas em fundao profunda tipo estaca hlice contnua monitorada, conforme Figura 3.4. Foram executadas aproximadamente 340 estacas hlice contnua com dimetros variando entre 400 e 600 mm e 14 a 15 metros de comprimento, perfazendo um total de aproximadamente 4700 metros lineares de estacas.

Obra B

Figura 3.4 Disposio

2009_CarlosAlbertoAlexandreTavares2

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