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A GESTÃO DA MANUTENÇÃO DAS OBRAS DE ARTE

FERROVIÁRIAS

Ana Isabel Silva1

1Infraestruturas de Portugal,

Direção de Gestão da Rede Ferroviária, Departamento de Estruturas Especiais,

Estação de Santa Apolónia, Sala 119, 1149-093 Lisboa

email: ana.psilva@infraestruturasdeportugal.pt http://www.infraestruturasdeportugal.pt

Sumário

O objetivo principal da manutenção é assegurar as condições normais de serviço das estruturas e respetivos

equipamentos, mantendo-as no nível de capacidade previsto em projeto e assegurando que o tráfego se processa

sem restrições e nas condições de conforto e velocidades previstas.

A falta de manutenção adequada das obras traduz-se, em geral, por uma diminuição da durabilidade da vida

útil das mesmas e por um agravamento do seu estado, as quais normalmente conduzem a custos agravados e a

problemas de funcionalidade, tais como, limitações de carga e velocidade, risco de acidentes, etc.

Pretende-se com este artigo, dar uma panorâmica da estratégia na manutenção das pontes e túneis ferroviários.

Pretende-se ainda transmitir a experiência e metodologias implementadas no âmbito das atividades de

manutenção das pontes e túneis ferroviários em Portugal.

Palavras-chave: Obras de Arte; Política de Manutenção; Gestão.

1 INTRODUÇÃO

A Rede Ferroviária Nacional possui 124 túneis e 2.358 pontes.

A origem da construção da generalidade dos Túneis associa-se à data de execução das linhas ferroviárias, pelo

que a grande maioria dos túneis existentes na rede são estruturas centenárias. Quanto à tipologia do material

estrutural, apenas sete são constituídos em betão armado, sendo os restantes em alvenaria.

Relativamente às Pontes, e apesar de atualmente se privilegiar o betão armado e o aço estrutural como material

base na construção de novas pontes, no que concerne às pontes existentes, estas apresentam também como

material base a pedra natural, tijolos ou o ferro pudelado.

Apresenta-se a distribuição das Pontes ferroviárias quanto ao seu material estrutural:

Fig.1. Distribuição das pontes segundo o seu material estrutural

Mista 49

Metálica 547

Alvenaria 978

Betão Armado 784

Total 2.358

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2 EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO ATÉ À SITUAÇÃO ATUAL

Durante muitos anos a construção e manutenção das obras de arte, nomeadamente das pontes metálicas, era

assegurada com recurso a meios internos, em que a Empresa era praticamente auto-suficiente para satisfazer as

suas necessidades. Até ao início dos anos 90, praticamente todas as intervenções em obras de arte, desde o

projeto, passando pelo fabrico na oficina de Ovar, até à montagem/reforço, eram asseguradas por meios internos.

De referir que nessa data existiam 4 Brigadas de Montagem de Pontes, com cerca de 30 operários cada, para

além dos 100 operários na oficina de Ovar.

Fig.2 e 3. Substituição de tabuleiro metálico.

Durante a década de 90 a Empresa foi sofrendo bastantes alterações, com uma redução significativa de

colaboradores até que, no início de 2000, efetuou-se internamente o último reforço total de duas obras de arte

metálicas na Linha do Algarve.

Atualmente, a Infraestruturas de Portugal possui um Departamento responsável pela especialidade, a nível

nacional, que, em interação com outras Unidades Orgânicas, nomeadamente a Inspeção e Diagnóstico e os

Estudos e Projetos, assegura a gestão das pontes e dos túneis ferroviários.

3 GESTÃO DE ATIVOS

A existência de um Plano de Gestão de Ativos bem fundamentado é de extrema importância para a atividade de

gestão de infraestruturas, nomeadamente das Obras de Arte. A capacidade de desenvolver um conjunto

articulado de ações e custos baseados nas necessidades efetivas dos ativos, com a correspondente programação e

desempenhos esperados com a sua concretização, é fundamental para o gestor das infraestruturas.

Apesar de alguma incerteza inerente, o Plano de Gestão de Ativos é o resultado integrado do processo de

Planeamento que, em alinhamento com a estratégia de manutenção e renovação e com base em critérios

objectivos e transparentes, identifica as ações de manutenção/renovação necessárias realizar na infraestrutura

num horizonte de 20 anos. Construiu-se assim um modelo que integra a visão operacional com o detalhe

necessário para permitir a programação e execução das acções, com horizonte de três anos, e a versão de longo

prazo com uma visão para os restantes 17 anos de necessidade de renovação dos ativos, tendo por base uma

avaliação da vida remanescente dos ativos.

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MPS – MANUTENÇÃO PREVENTIVA SISTEMÁTIVA (Constante ao Longo do tempo)

Plano operacional (3 anos)

MPC + Renovações

* Diagnóstico

* Orientações Estratégicas

* Análise de Risco

Plano de Longo Prazo (17 anos)

Renovações

* Vida útil remanescente

Fig.4 Composição do Plano de Gestão de Ativos

O Plano Operacional contempla assim as atividades de Manutenção Preventiva Sistemática (MPS), de

Manutenção Preventiva Condicionada (MPC) e as ações de Renovação.

Relativamente ao Plano de Longo Prazo, a previsão deverá ser feita através de modelos de previsão da

deterioração futura dos elementos, mais concretamente modelos determinísticos, baseados numa taxa de

degradação prevista ou modelos probabilísticos baseados no estado atual do elemento e na probabilidade de uma

taxa de deterioração predeterminada ocorrer, e modelos de custos que tenham em consideração uma análise de

custos ao longo do ciclo de vida das estruturas.

Em suma, e apesar da subjetividade intrínseca, para a elaboração do primeiro Plano de Longo Prazo, considerou-

se que a vida útil das obras de arte dependia, da idade, do estado das estruturas e das suas características

funcionais, assim como das medidas que se tomem para prolongar, pelo que os custos de manutenção preventiva

sistemática e de reabilitação adquirem cada vez maior importância no contexto das decisões de investimentos

nestas infraestruturas.

É, assim, neste enquadramento e com a devida e ponderada cautela, que foi desenvolvido o primeiro Plano de

Longo Prazo para as Obras de Arte ferroviárias, considerando Ciclos e Custos diferenciados para o seguinte tipo

de agrupamento:

Pontes/Viadutos com estruturas em betão armado para diferentes tipos de vãos;

Pontes/Viadutos com estruturas metálicas para diferentes tipos de vãos;

Pontes/Viadutos com estruturas mistas para diferentes tipos de vãos;

Túneis.

4 O CICLO DA MANUTENÇÃO

O objetivo principal da manutenção é assegurar as condições normais de serviço das estruturas e respetivos

equipamentos, mantendo-as no nível de capacidade previsto em projeto e assegurando que o tráfego ferroviário

se processa sem restrições e nas condições de conforto e velocidades previstas.

A falta de manutenção adequada das obras traduz-se, em geral, por uma diminuição da durabilidade da vida das

mesmas e por um agravamento do seu estado, as quais normalmente conduzem a despesas agravadas e a

problemas de funcionalidade, tais como, limitações de carga e velocidade, risco de acidentes, etc.

A acção da Manutenção obedece a um ciclo que visa a melhora contínua do desempenho da Infraestrutura

Ferroviária, conforme demonstra o esquema seguinte:

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Fig.5. Ciclo da Manutenção

De entre as várias fases do Ciclo de Manutenção, destacar-se-á a fase de Execução, nomeadamente a execução

das ações de Manutenção Preventiva Sistemática (MPS), das ações de Manutenção Preventiva Condicionada

(MPC) e das acções de Renovação/Reforço.

5 FASE DE EXECUÇÃO

A IP, na área ferroviária, possui meios próprios de atuação – as Brigadas de Execução de Pontes e as Brigadas de

Execução de Túneis. No entanto, é recorrente a contratação externa nas ações de manutenção de maior

dimensão.

Atualmente, a área de Execução de pontes é constituída por quatro equipas operacionais, Brigadas de Execução

de Pontes (BEP), e um Parque de Equipamentos e Materiais no Entroncamento.

As Equipas dividem o país em quatro zonas de ação e têm a suas sedes na Régua, Alfarelos, Entroncamento e

Beja. Estão vocacionadas e dimensionadas para executar trabalhos de manutenção corrente e de manutenção

corretiva.

Excecionalmente, quando os trabalhos o justificam, nomeadamente trabalhos de reparação de maior dimensão,

juntam-se duas ou mais equipas, de forma a capacitá-las de um maior potencial operacional.

A área de manutenção dos túneis é constituída por duas Equipas operacionais.

No caso das Pontes, as Equipas de Execução são ainda responsáveis pela Inspeção de Rotina – Observação

elementar do estado global da Obra de Arte, detecção de anomalias evidentes e verificação pormenorizada dos

Aparelhos de Apoio. O período recomendado entre manutenções / inspeções de rotina é de 15 meses de forma a

permitir avaliar a influência das estações do ano no funcionamento geral da obra de arte e na degradação da

mesma.

5.1 Manutenção Preventiva Sistemática

A Manutenção Preventiva Sistemática, integralmente executadas com meios internos, consiste na execução de

trabalhos com uma programação cíclica, que deverão ser assegurados, continuamente, ao longo da vida útil da

obra.

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De entre estas acções, levadas a cabo com uma periodicidade de 15 meses, destacam-se:

Limpeza geral de toda a estrutura (incluindo trabalhos de corte de vegetação na envolvente);

Lubrificação dos aparelhos de apoio;

Desobstrução e limpeza do sistema de drenagem;

Manutenção dos aparelhos oleodinâmicos (nos casos aplicáveis);

Manutenção dos equipamentos de inspecção (nos casos aplicáveis).

Fig.6 e 7. Lubrificação de aparelhos de apoio e limpeza de alvenarias com recurso a cordas e arnês

(trabalhos em altura)

Relativamente aos túneis, destacam-se:

Limpeza de caixas de visita de drenagem no interior;

Limpeza e desentupimento dos sistemas de drenagem transversal e dos boeiros;

Limpeza e desentupimento de sistemas de drenagem no exterior, limpeza das caixas de drenagem e

poços de retenção no exterior.

Limpeza geral de toda a estrutura (incluindo trabalhos de corte de vegetação na envolvente).

Fig.8 e 9. Limpeza de valetas longitudinais e limpeza de argilas em caixas de retenção

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5.2 Manutenção Preventiva Condicionada

As ações de Manutenção Preventiva Condicionada incidem sobre obras cujas anomalias detectadas afectem, em

parte ou no todo, o seu comportamento estrutural. Os trabalhos inseridos nestas ações passam muitas vezes pela

reparação, reforço e/ou substituição de diversos componentes da estrutura, com o objectivo de repor as condições

iniciais de serviço.

Ao contrário da Manutenção Preventiva Sistemática, que se executa de uma forma periódica e programada, a

Manutenção Preventiva Condicionada resulta, normalmente, da inspeção e diagnóstico da obra de arte. Desta

acção inspetiva, e do resultado do diagnóstico, pode surgir a necessidade de se procederem a ações corretivas.

Estas ações corretivas podem ou não ser suportadas por uma avaliação estrutural, mas são sempre enquadradas

por um projeto que, em muitos casos, se pode resumir a um conjunto de procedimentos e peças desenhadas.

As intervenções de manutenção correctiva são, em grade parte, objeto de contratação externa, nomeadamente nas

reparações de maior dimensão. No entanto, parte das ações de pequena dimensão continua a ser feita

internamente.

São exemplo de ações de manutenção correctiva, executadas pelas Brigadas de Execução de Pontes, os seguintes

tipos de intervenção:

Fig.10 e 11. Substituição do sistema de fixação de travessas de via à estrutura. Reparação de carlinga.

Fig.12 e 13. Reparação de betão delaminado com perda de seção na armadura.

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Fig.14 e 15. Execução de impermeabilização de nicho da fixação da catenária recorrendo a tela e suportes.

Limpeza, alegramento e refechamento de juntas de alvenaria de pedra.

Já as ações de maior dimensão são habitualmente de contratação externa. De entre estas, destacam-se algumas

das Empreitadas executadas em 2015/16:

Empreitada de reforço e reabilitação das infraestruturas da Ponte do Zêzere, na Linha da Beira Baixa

No âmbito de inspeções efetuadas às obras de arte da Linha da Beira Baixa, nomeadamente na Ponte do Zêzere,

foram detetadas algumas anomalias nas fundações e sistemas de proteção que poderiam conduzir a

infraescavações a curto/médio prazo e à degradação, por erosão, dos pegões dos seus pilares. De modo a corrigir

estas anomalias foi desenvolvido um estudo e projeto de reforço, proteção e reabilitação das fundações desta

ponte contemplando, entre outros trabalhos:

Encamisamento dos pegões dos pilares P2 e P3, através de uma cinta de betão armado, e um tapete de

enrocamento de proteção do leito do rio;

Encamisamento do pilar P1 com uma lâmina de betão armado, a toda a altura ancorada ao terreno com

recurso a pregagens. Esta necessidade surgiu pelo facto do Pilar P1 não estar dimensionado para resistir

às forças horizontais regulamentares atuais. Foi utilizada uma cofragem que simula a cantaria, assim

como um betão colorido, idêntica à cor da alvenaria de forma a minimizar o impacto visual da solução;

Reforço do encontro de saída com barras transversais de aço inox, pré-esforçadas;

Reabilitação das alvenarias, através de refechamento de juntas e injeção de calda;

Revestimento do talude do encontro de entrada com tapete de enrocamento;

Substituição dos aparelhos de apoio fixos da ponte e reabilitação dos aparelhos de apoio móveis.

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Fig.16 e 17. Betonagem para o encamisamento do pegão do Pilar P2. Vista geral da Obra de Arte, após

conclusão dos trabalhos.

Empreitadas de proteção anticorrosiva de pontes metálicas nas Linha do Norte, Oeste, Linha de Cintura,

Concordância de Xabregas e Ponte de Caxias, na Linha de Cascais

De acordo com o planeamento das ações de tratamento anticorrosivo de pontes metálicas, previsto para o ano de

2015, foram executados os trabalhos de proteção anticorrosiva de 29 pontes metálicas localizadas nas linhas do

Norte, Oeste, Cintura, Concordância de Xabregas e Cascais.

Os principais trabalhos contemplados foram:

Decapagem a jato de areia para preparação da superficie metálica para receber a nova proteção

anticorrosiva;

Aplicação da proteção anticorrosiva, constítuida por uma pintura com três camadas de tintas à base de

epoxy (primário e intermádio) e poliuretano (acabamento).

Fig.18 e 19. Ponte do Arco de Carvalhão, na Linha de Cintura, antes e após a Empreitada.

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Fig.20 e 21. Ponte 7ª do Sizandro, na Linha do Oeste, durante e após a intervenção.

Empreitada de reabilitação do Túnel do Coval, ao PK 82,048 da Linha da Beira Alta

Na sequência das inspeções realizadas aos túneis da rede ferroviária, detetaram-se anomalias no centenário Túnel

do Coval destacando-se a elevada fissuração do revestimento, hasteais e abóbada, juntas desguarnecidas, vazios

em blocos de alvenaria no interior, vazios entre o revestimento e o maciço rochoso e diversos problemas de

drenagem.

Os principais trabalhos contemplados na empreitada foram os seguintes:

Alegramento e refechamento de fissuras e juntas, nos portais, taludes frontais e no interior;

Construção de vigas em betão armado encastradas, em reforço das fundações de ambos os hasteias;

Injeção de calda de cimento de colagem entre o revestimento/sustimento e o maciço rochoso;

Execução de betão projetado armado e pregado em taludes dos emboquilhamentos. Desmatação e

deservagem nos taludes laterais e frontais dos emboquilhamentos.

Execução de drenagem do revestimento/sustimento com geodrenos e o encaminhamento da água para

as valetas longitudinais através de semitubos, construção de valetas longitudinais no interior e de quatro

caixas de visita no exterior;

Decapagem/limpeza dos portais e do interior do túnel.

Fig.22 e 23. Decapagem/limpeza dos portais. Drenagem do revestimento/sustimento com geodrenos

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6 CONCLUSÕES

A importância de um plano de Gestão de Ativos, de visão estruturada e com abrangência temporal a 20 anos, é

um marco indiscutível na gestão da infraestrutura ferroviária, nomeadamente nas Obras de Arte. Apesar do

trabalho até aqui realizado, reconhece-se a necessidade de uma maior profundidade na análise sobre o custo de

vida dos ativos, a par do conhecimento do estado das obras de arte, para o alcance de um processo de gestão

globalmente mais suportado.

Por fim, uma política de Manutenção eficaz, assente num ciclo bem definido, contribui de forma preponderante

para a garantia de um bom desempenho das estruturas, reduzindo significativamente tanto os custos associados a

intervenções de reparação, como os custos associados às interferências ou restrições na exploração.

7 REFERÊNCIAS

1. Plano de Longo Prazo, REFER Engineering 2014

2. Plano de Gestão de Ativos 2015-2034 Direção de Manutenção, REFER, 2014