Malha de estais

Entrelaçamento dos estais demandou cálculos detalhados de cada um dos 144 cabos. Calculistas determinaram distanciamento mínimo de 10 cm entre eles. Raio de curvatura das pistas é pouco convencional para pontes estaiadas

"X" em questão
Aproximar os mastros de modo que se fundissem trouxe algumas vantagens quanto às interferências e ao traçado, como veremos adiante. No entanto, criou situações inéditas para a estrutura, como o próprio mastro em "X", o apoio comum de dois tabuleiros estaiados curvos, o entrelaçamento dos estais e o acentuado raio de curvatura.

Há algumas pontes estaiadas curvas no mundo, mas todas com apoio independente e não atingem tal curvatura. As curvas da Octavio Frias de Oliveira têm raio aproximado de 290 m, ou cerca de 60º. O complicador é a associação dos estais à curvatura, pois a função original desses é suportar cargas verticais. Em curva "provocam esforços no tabuleiro que tendem a torná-lo ainda mais curvo", ilustra Catão em referência ao componente horizontal de força.

Adequar o ponto de saída de cada estai garantiu o gabarito mínimo para tráfego de veículos altos e minimizou esses esforços. Ainda assim, para combater os esforços de flexão em planta que ocorrem no tabuleiro, a solução foi protender a laje longitudinalmente. A estrutura encontra-se, conforme afirma seu calculista, "em posição de rigoroso equilíbrio", mas, como é normal, quando sob presença de cargas móveis há esforços para deformação das longarinas, as vigas que correm na borda dos tabuleiros e onde se prendem os estais. Para combater esse efeito, foram continuamente protendidas. "O que deforma a estrutura de modo irreversível, principalmente as estaiadas, são as cargas permanentes, que não podem causar flexão no mastro", explica.

O mastro único para dois tabuleiros provoca inédito entrelaçamento dos estais após o cruzamento das pistas. Sem nenhuma norma ou obra para referência, os engenheiros definiram uma distância livre mínima de 10 cm entre os cabos. "Exigiu um cálculo requintado porque os cabos descrevem catenárias", diz Catão.

Muito alto e inclinado, o mastro exigiu o desenvolvimento de um sistema de fôrmas trepantes, escoramento e cimbramento. A solução, premiada no concurso interno de produtividade da OAS, era composta por três plataformas de trabalho. Na inferior realizava-se o acabamento na estrutura e a remoção dos cones de sustentação para utilização na etapa subseqüente. A intermediária tinha um sistema de cremalheira para montagem e desmontagem do escoramento. A superior abrigava armação e concretagem. O painel central era único e foi utilizado em toda a extensão do mastro. Os demais eram rearranjados para se adaptar à inclinação variável.

Três vigas unem os dois pilares, sendo que as duas inferiores apóiam os tabuleiros. Para concretagem dessas, as estruturas de cimbramento apoiavam-se no solo. A viga superior, para travamento da estrutura, exigiu a instalação de perfis metálicos, apoiados nas paredes do mastro, para minimizar a interferência do vão (veja mais sobre a estrutura dos tabuleiros na ilustração).

Para construção dos acessos do lado oposto do rio foi necessário realizar o alteamento das linhas de transmissão, o que ocasionou acréscimos nos valores de contrato e criou poluição visual para a obra

Cuidados especiais
A concepção da obra foi feita com base num software capaz de analisar o comportamento ao longo do tempo da estrutura, considerando a deformação lenta, o relaxamento do aço e a perda de protensão. "Foi feita para durar 100 anos, considerando eventuais problemas", salienta Catão Ribeiro.

Foram implantados dois laboratórios na obra, um para controle tecnológico do concreto e outro dos sistemas estruturais. O primeiro agilizava resultados do desempenho do concreto aplicado. Necessário porque, durante a execução do tabuleiro, o prazo para protensão das aduelas era de três dias. Logo, foi desenvolvido um concreto que atingisse, nesse prazo, fck = 25 MPa.

O outro laboratório auxiliava no controle da execução dos estais e nos avanços do tabuleiro em balanços sucessivos. Um sistema de monitoração com 144 células de carga - uma para cada estai - permite saber em tempo real a força exata aplicada em cada cabo. Esse sistema ficará ativo por dois anos.

Os engenheiros da OAS, Eládio Alves e Francisco Germano contam que foram realizados ensaios externos para verificação da resistência estática e de fadiga em cordoalhas de estaiamento. A estrutura passou por ensaio no túnel de vento do Laboratório de Aerodinâmica das Construções da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Durante a fase executiva, cada vez que o anemômetro instalado na grua acusava ventos fortes demais, os trabalhos eram paralisados. Os ensaios em túnel de vento levaram à instalação de uma estrutura aerodinâmica no tabuleiro para minimizar os efeitos de "flutter" e de desprendimento de vórtices. Embora os ventos característicos da cidade não possam causar danos à estrutura, poderia haver sensação de desconforto nos usuários.

Para minimizar o impacto de inserção da obra no meio urbano o arquiteto João Valente, da Valente, Valente Arquitetos, considerou as dimensões metropolitana, microrregional e local da ponte. Também coube a ele buscar um desenho contínuo, com fluidez para as linhas ascendentes do mastro. "Ao trabalhar com apenas um mastro a resultante foi um tanto rústica", lembra. A arquitetura contemplou também a harmonização das linhas do tabuleiro, especialmente nos trechos de transição entre os segmentos estaiados e os apoiados, e o entrelaçamento dos estais. "Procuramos valorizar a aura da teia, e por isso adotamos o amarelo claro." Para os baixios dos viadutos na região da Berrini há a proposta de constituir um espaço de convivência com "visão privilegiada da ponte".