Melhores Praticas CCR Parte 5

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    5.5 - FRMAS 5.5.1 - Frmas Trepantes No paramento de montante da barragem de Nova Olinda foram empregadas frmas trepantes constitudas por painis desmontveis de madeira suportados por perfis metlicos verticais atirantados no concreto de face. medida que as camadas de 30 cm eram lanadas, os painis inferiores eram retirados e montados na parte superior, com auxlio de guindaste de pneus e gaiola para trabalho dos carpinteiros na parte externa. Esta metodologia foi tambm empregada na barragem de Belo Jardim, conforme ilustrado na Figura 102, e inmeras outras obras.

    Figura 102: Frmas trepantes do paramento montante de Nova Olinda (E) e Belo Jardim (D).

    Um sistema de frmas com filosofia similar ao de Nova Olinda foi recentemente empregado no paramento montante da barragem de Olivenhain EUA, conforme mostrado da Figura 103. Entretanto, a impermebilizao foi delegada a um sistema Carpi-Sibeleon idntico ao adotado em Miel I.

    Figura 103: Frmas do paramento montante da barragem de Olivenhain - EUA.

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    Na barragem de Miel I foram empregadas frmas trepantes metlicas BrasForm, fixadas no CCR enriquecido mediante parafusos e regulveis externamente com tensor de rosca. Vide Figuras 104 e 105.

    Figura 104: Frmas trepantes no paramento montante da barragem de Miel I.

    Figura 105: Esquema das frmas trepantes da barragem de Miel I.

    As frmas contavam com andaimes para trabalho de acabamento e retoque do paramento de montante. Com 3,0 m de altura, permitiam executar 8 camadas de 30 cm, sendo portanto reposicionadas a cada avano de 2,4 m. O iamento foi executado com guindaste RT-58 e pessoal capacitado para trabalho em altura. A quantidade instalada de frma a montante foi da ordem de 33.000 m, com uma produtividade aproximada de 0,6 - 0,7 m/Hh.

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    5.5.2 - Frmas Deslizantes Em Cana Brava, alm de frmas trepantes foram tambm empregadas frmas deslizantes em determinados locais, conforme ilustrado na Figura 106, onde se observa que na poro inclinada do paramento de jusante foram empregadas formas trepantes. No segmento superior final, com ambos paramentos verticais, foram empregadas frmas deslizantes a montante e a jusante.

    Figura 106: Uso de frmas deslizantes na UHE Cana Brava.

    5.5.3 - Placas Pr-Moldadas e Membrana Interna A impermeabilizao do paramento de montante da barragem de Capanda foi constituda por uma faixa de concreto de face, pelo tratamento das juntas entre camadas de CCR com concreto de bero numa faixa equivalente a da altura da barragem, e ainda pelo uso adicional de uma membrana de PVC. Esta caracterstica de projeto possibilitou o emprego de placas pr-moldadas, as quais eram fabricadas com manta de PVC j aderida. Este conceito de projeto para impermeabilizao do paramento foi inspirado em solues similares e contemporneas adotadas nas barragens de Urugua- na Argentina e Winchester nos EUA. A Figura 107E apresenta uma vista interna do paramento montante da barragem de Capanda nas primeiras camadas aps arranque da fundao. A Figura 107D mostra

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    uma vista externa do paramento da barragem de Winchester-EUA, assim como um detalhe de suas placas pr-moldadas com membrana aderida.

    Figura 107: Placas pr-moldadas no paramento das barragens de Capanda (E) e Winchester (D).

    As placas pr-moldadas de Capanda foram construdas com 2 m de altura, 4 m de comprimento e 10 cm de espessura, e eram suportadas por uma delgada trelia de ao CA-25 com 12 mm de dimetro, conforme mostrado na Figura 108.

    Figura 108: Fixao das placas pr-moldadas no paramento da barragem de Capanda.

    A principal vantagem deste processo que todas as atividades so executadas internamente, dentro da barragem, no havendo assim nenhuma exposio ao risco

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    de queda em altura. Desconsiderando as emendas para impermeabilizao das junes, o tempo necessrio para instalao das placas foi ligeiramente menor do que o respectivo tempo de reposicionamento de frmas trepantes. Aps montagem e fixao das placas, as junes eram emendadas com uma faixa de PVC com 10 cm de largura, que era soldada termicamente ou com adesivo (solvente THF) fornecido pelo fabricante, conforme mostrado na Figura 109.

    Figura 109: Impermeabilizao da juno dos pr-moldadas no paramento da barragem de Capanda.

    Apesar das diversas aplicaes no final da dcada de 80, o uso de pr-moldados como frma do paramento de montante associado a membrana de PVC interna no obteve consagrao em barragens de CCR, devido ao seu maior custo comparativamente aos painis trepantes e principalmente ao desempenho questionvel da membrana nesta situao. De fato, a soluo com membrana de PVC situada entre os pr-moldados e o concreto de face mostrou-se muito laboriosa e sujeita a falhas, devido a elevada quantidade de faixas a serem soldadas de modo artesanal. Adicionalmente, tanto em Capanda quanto em Urugua-, ocorreram problemas de queda de placas na fase construtiva, em decorrncia do elevado empuxo dgua em sentido oposto ao da fase de servio, decorrente de guas de cura ou chuva que penetraram entre a membrana e o concreto de face.

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    5.5.4 - Paramento com Membrana Externa Para a impermeabilizao da barragem de Miel I todo o paramento de montante foi revestido com uma membrana de PVC pelo sistema Carpi-Sibeleon, de espessura varivel (2,5 a 3,0 mm) conforme altura da barragem. O sistema adotado composto por uma geo-membrana de PVC e um geo-txtil filtrante, fixados em perfis de ao galvanizado previamente embutidos nas camadas de CCR enriquecido. A Figura 110 mostra o perfil galvanizado, sua colocao junto frma do paramento antes da concretagem e seu aspecto final aps desforma.

    Figura 110: Perfis metlicos para fixao da membrana de PVC no paramento montante de Miel.

    A membrana foi fornecida em rolos, e para unir o conjunto uniformemente sobre a superfcie vertical, as junes foram vulcanizadas in loco e seus extremos fixados ao plinto ou ao trmino superior prximo a crista mediante lminas e parafusos de ao inoxidvel, alm de selos especiais com resinas, borrachas e adesivos epxicos, conferindo estanqueidade aos seus 31.800 m2.

    Para arranque da membrana junto a rocha de fundao foi implantado um plinto em concreto armado ao longo de todo o permetro montante da barragem, conforme ilustrado na Figura 111.

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    Figura 111: Plinto para arranque da membrana no permetro da fundao da barragem de Miel I.

    Para os trabalhos em altura no paramento vertical foi necessrio implantar uma estrutura metlica fixa - msula invertida - vide Figura 112, para sustentao de uma monovia e dos andaimes mveis empregados na instalao da impermeabilizao, conforme ilustrado nas Figuras 113 e 114. Como o lanamento de CCR na barragem prosseguia em cotas superiores, foi instalada uma proteo de madeira sobre a msula, propiciando a segurana necessria para os trabalhadores.

    Figura 112: Instalao de msula invertida para instalao ao da membrana de PVC em Miel.

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    Figura 114: Vista da instalao ao da membrana de PVC em Miel.

    Figura 113: Andaimes para instalao a o da membrana de PVC em Miel.

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    O sistema de impermeabilizao da barragem de Miel I conta com dispositivos de drenagem e areao da membrana, setorizados em compartimentos e dotados de tubos coletores em ao galvanizado at as galerias dentro da barragem. A barragem de Olivenhain foi impermeabilizada segundo um conceito idntico ao de Miel I, vide Figura 11. 5.5.5 - Galerias e Shafts Nos anos 80, um processo muito empregado para conformao das galerias de drenagem das barragens de CCR consistia no seu enchimento com material inerte e pouco coesivo, como areias e britas. Aps a execuo de algumas camadas sobre o teto, iniciava-se a remoo do material de enchimento. Em Nova Olinda foi adotado este processo. Tambm em Capanda (Figura 115), porm apenas na primeira galeria, pois a posterior remoo mostrou-se lenta e trabalhosa. Adicionalmente, o aspecto das paredes resulta muito desagradvel e por vezes incompatvel com o contexto e propsito da obra.

    Figura 115: Execuo de galeria com enchimento de brita, em Capanda.

    Por esta razo, a galeria seguinte de Capanda foi executada empregando-se as placas pr-moldadas do paramento como frmas, posteriormente retiradas. O aspecto resultou sensivelmente melhor, conforme mostrado na Figura 116. Tambm em Capanda, o shaft de comunicao vertical entre as diversas galerias de drenagem foi executado com pr-moldados em forma de duplo U, perdidos.

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    Figura 116: Execuo de galeria com painis pr-moldados temporrios, em Capanda.

    Na barragem de Miel I foi empregado um sistema de frmas especificamente projetado para conformao das galerias, constitudo basicamente de painis planos de madeira estroncados com tensor tubular de rosca, vide Figura 117.

    Figura 117: Frmas empregadas nas paredes das galerias de drenagem da barragem de Miel I. Aps elevao dos painis para o nvel de concretagem seguinte, a presso das estroncas inferiores contra o CCR propiciava o atrito necessrio para a estabilidade do conjunto, conforme Figura 118. Para obter melhor acabamento das paredes, em Miel I foi lanada argamassa contra as frmas antes do espalhamento do concreto rolado. Nesta regio foi tambm empregado CCR enriquecido com calda.

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    Figura 118: Frmas empregadas nas paredes das galerias de drenagem da barragem de Miel I. O teto das galerias fo i executado com placas de concreto armado pr-moldadas, como apresentado na Figura 119, que ilustra tambm o excelente aspecto final das paredes da galeria.

    Figura 119: Placas pr-moldadas no teto das galerias de drenagem da barragem de Miel I.

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    5.5.6 - Frma Metlica Desmontvel O revestimento do paramento de jusante das barragens de CCR mais uma opo esttica do que tcnica. Entretanto, como o ngulo de repouso do CCR fresco mais abatido do que a inclinao do talude da barragem, sempre ser necessrio conformar este paramento. As Figuras 120 e 121 ilustram a soluo adotada para o paramento de jusante da barragem de Miel I. Nota-se que o sistema dotado de parafusos e tensores de rosca permitem ajustar as dimenses do piso dos degraus para qualquer inclinao do paramento de jusante. No caso de Miel I, o CCR era lanado diretamente contra as frmas, e depois enriquecido com calda de cimento e vibrado como um concreto convencional. A produtividade obtida para colocao e reposicionamento da frma desmontvel de Miel I foi de 0,6 a 1,0 m/Hh.

    Figura 120: Frma metlica desmontvel empregada no paramento de jusante de Miel I.

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    Figura 121: Esquemas da frma desmontvel do paramento de jusante de Miel I.

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    5.5.7 - Pr-moldado Temporrio Quando o paramento de jusante apresenta declividade constante, que o caso mais comum em barragens de CCR, possvel adotar uma viga pr-moldada como uma frma temporria. Aps a compactao do CCR ou adensamento do concreto de face, a viga iada para conformar a camada seguinte. Esta soluo foi empregada em diversas barragens, como Urugua-, Capanda e Picada, conforme ilustrado na Figura 122.

    Figura 122: Vigas pr-moldadas como frma temporria para o CCR na barragem de Picada.

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    5.5.8 - Concreto Extrudado A barragem de Upper Stillwater (EUA) foi precursora na utilizao de concreto extrudado para conformao dos paramentos, de montante e de jusante, conforme ilustrado na Figura 123. O equipamento, de grande porte e orientado com auxlio de raios laser, executava um perfil intertravado.

    Figura 123: Concreto extrudado na conformao dos paramentos da barragem de Upper Stillwater.

    Um equipamento menor foi empregado na barragem de Platanovryssi, na Grcia, ilustrado na Figura 124.

    Figura 124: Concreto extrudado na conformao dos paramentos da barragem de Platanovryssi.

    O concreto extrudado tambm pode ser construdo com pequenas extrusoras de operao manual, como as empregadas no paramento montante de barragens de enrocamento com face de concreto, conforme tratado no item 6.

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    6 - OUTRAS APLICAES DO CCR Devido sua facilidade de execuo e emprego de equipamentos usuais de terraplenagem, o concreto rolado tem sido empregado em diversas estruturas auxiliares, mesmo em obras onde o mesmo no foi previsto originalmente. Entre as obras mais recentes da Odebrecht, o CCR encontrou aplicaes convenientes na UHE It e AHE Itapebi, apresentadas a seguir. 6.1 Estruturas Galgveis Na UHE It houve necessidade extempornea de executar uma ensecadeira para abrigar o pr-tamponamento dos trs tneis de desvio superiores, no dotados de comportas de controle. Devido as condies hidrolgicas particulares do rio Uruguai, que no apresenta um perodo seco bem definido e estvel, a soluo foi adotar um ensecadeira galgvel que no fosse destruda em caso de uma cheia excepcional, que de fato ocorreu. A Figura 125E ilustra a ensecadeira em CCR aps sua construo, enquanto a Figura 125D mostra a mesmo ensecadeira submersa sob uma cheia de 12.000 m3/s.

    Figura 125: Ensecadeira de CCR galgvel nos tneis de desvios superiores da UHE It,

    aps construda (E) e submersa por uma cheia de 12.000 m3/s (D). A execuo de estruturas galgveis em CCR no se restringe as obra auxiliares ou provisrias. Um bom exemplo de estrutura permanente submetida a um galgamento programado a barragem da UHE Salto Caxias, Figura 16, onde o cronograma executivo do vertedouro exigiu a construo parcial de determinado trecho da barragem, que foi galgado conforme ilustrado na Figura 126.

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    Figura 126: Galgamento programado na barragem de CCR da UHE Salto Caxias.

    6.2 Concreto de Enchimento Novamente na UHE It, o pr-tampo no emboque dos trs tneis de desvio para abrigo das volumosas concretagens dos tampes definitivos no seu interior, um exemplo da flexibilidade do CCR, que se mostrou mais econmico e rpido do que uma soluo em concreto convencional armado. A Figura 127 ilustra esta aplicao, onde os paramentos foram conformados com concreto extrudado, com talude de 1(h):15(v).

    Figura 127: Pr-tampo em CCR dos tneis superiores da UHE It. Os paramentos de montante e jusante foram executados com concreto extrudado.

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    No AHE Itapebi o CCR mostrou-se competitivo no enchimento sob a ogiva do vertedouro, ilustrado na Figura 128, onde foi exigido concreto com fck de 8 MPa.

    Figura 128: Uso de CCR na ogiva do vertedouro do AHE Itapebi.

    Tambm em Itapebi, CCR com fck de 6 MPa foi empregado num bloco massivo para reconfigurao da calha do vertedouro, mostrado na Figura 129, que ilustra tambm o uso de placas pr-moldadas como frma externa. As placas tinham 1,5 de altura, 2,0 m de comprimento e 10 cm de espessura, o que permitiu sua montagem por caminho com guincho tipo Munck.

    Figura 129: Uso de CCR na recomposio da calha do vertedouro do AHE Itapebi.

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    6.3 Ensecadeira Mista No canal de fuga da Casa de Fora do AHE Itapebi o topo da rocha s apresentou-se mais baixo do que o previsto, e mergulhando abruptamente para a calha do rio, o que inviabilizou a execuo de uma ensecadeira em solo. Foi adotado uma ensecadeira em CCR de fck 4,5 MPa, sendo que pista necessria como acesso construtivo foi complementada com solo e enrocamento sobre o aluvio, conforme apresentado na Figura 130.

    Figura 130: Ensecadeira mista da casa de fora do AHE Itapebi, em CCR, solo e enrocamento.

    A Figura 131 ilustra a fase construtiva desta ensecadeira, notando-se que o paramento interior foi conformado com concreto extrudado.

    Figura 131: Construo da ensecadeira mista da casa de fora do AHE Itapebi.

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    7 -BIBLIOGRAFIA Roller Compacted Concrete for Gravity Dams Bulletin 75 ICOLD

    International Commission on Large Dams;

    The Use of Roller Compacted Concrete Francisco Rodrigues Andriolo;

    Roller Concrete Practice ACI Comiitee 207 American Concrete Institute;

    Projeto Envolvendo Solues em CCR Kamal Fouad S. Kamel II Simpsio Nacional de Concreto Compactado com Rolo, 1996;

    Desempenho de Obras de CCR Selmo Chapira Kuperman II Simpsio Nacional de Concreto Compactado com Rolo, 1996;

    Pesquisas e Perspectivas de Futuro Envolvendo CCR Walton Pacelli de Andrade - II Simpsio Nacional de Concreto Compactado com Rolo, 1996;

    Relatrios diversos do AHE Capanda Fernando Resende;

    Capanda Hydroelectric Development. Quality Control of Materials and Roller Compacted Concrete Fernando Resende, Paulo Fontoura, Franscisco Andriolo et ali International Symposium on RCC, Spain, 1996;

    Capanda RCC Dam, 12 Years Quality Control Data Jose Tomaz Fontoura et ali, International Symposium on RCC, Spain, 2003;

    Concreto Compactado Com Rolo, Aplicaes em Barragens e Pavimentao Fransisco Rodrigues Andriolo Palestra no Instituto de Engenharia do Paran, 2001;

    Contributo para a Construo de Barragens em Beto Compactado a Rolo Dissertao de Mestrado Manuel Tavares de Almeida, 1998;

    Web Site da ABCP Associao Brasileira de Cimento Portland;

    Web Site da PCA Portland Cement Association (EUA);

    Web Site de Malcon Dustan (UK);

    Um Novo Concreto Est Dando Pega em Cana Brava Destaque Odebrecht Produtividade 11 2000 Luis Antonio Casto & Antonio Sergio Barbin;

    Formaleta Metlica Destaque Odebrecht Produtividade 10 2001 - Julio Csar de Miranda;

    Suporte para Sellos de PVC - Destaque Odebrecht Produtividade 15 2001 - Julio Csar de Miranda;

    Metodologia Executiva da Barragem em CCR Destaque Odebrecht Produtividade 36 2001 Erlon Arfelly;

    Execuo de CCR pelo Mtodo Chins Rampado Destaque Odebrecht Produtividade 43 2001 Fabio de Castro.