Construção de pontes: 10 fases para gerenciar todo o processo

A construção de pontes é um processo complexo que requer planejamento, design e realização física de uma estrutura. Veja como gerenciar esse processo

No mundo da engenharia civil, as pontes são consideradas as artérias vitais que conectam comunidades e permitem o fluxo contínuo de pessoas, bens e serviços. A construção e manutenção dessas estruturas apresentam, no entanto, uma série de desafios e problemas que se tornam cada vez mais exigentes e complexos ao longo dos anos.

Mais do que nunca, é necessário buscar soluções inovadoras para enfrentar esses desafios e garantir a segurança, sustentabilidade e eficiência de nossas infraestruturas de conexão. Neste artigo, exploraremos cuidadosamente como se desenvolve o processo de design e construção dessas estruturas e entenderemos por que software de gestão de pontes, software de inspeção de pontes e software de monitoramento da saúde estrutural de pontes são ferramentas indispensáveis para resolver de maneira eficiente e eficaz as questões críticas do setor. Se desejar, pode experimentar gratuitamente essas ferramentas simplesmente ativando uma conta.

Exemplo de monitoramento de pontes com usBIM

Como se constrói uma ponte?

A construção de uma ponte permite atravessar obstáculos naturais ou artificiais, como rios, lagos, estradas, vales ou outras descontinuidades geográficas. Uma ponte pode ser definida, portanto, como uma obra de engenharia que tem o objetivo de conectar dois pontos separados para permitir a passagem segura de pessoas, mercadorias e veículos de um lado para o outro.

Para construir uma ponte é necessário um processo dividido em várias etapas, incluindo planejamento, projeto e realização física da estrutura. De extrema importância nesse processo é a colaboração entre engenheiros, arquitetos, construtores, autoridades locais e outros profissionais, necessária para garantir que a estrutura seja projetada e realizada com segurança e em conformidade com todas as normas e padrões aplicáveis.

Outro aspecto a ser considerado ao construir pontes está relacionado com as futuras necessidades de manutenção da estrutura. Somente dessa forma será possível identificar antecipadamente os componentes críticos que requerem atenção constante e realizar as intervenções necessárias para proteger o valor inicial da infraestrutura e garantir o funcionamento adequado ao longo do tempo, assegurando um alto nível de eficiência, segurança, durabilidade e sustentabilidade.

Quais são os componentes estruturais de uma ponte?

Os elementos que compõem uma ponte variam de acordo com o tipo estrutural. Existem, de fato, pontes em arco, em viga, em treliça, suspensas, estaiadas, em balanço e assim por diante. Em todos os casos, é possível relacionar as partes essenciais que constituem a estrutura básica de uma ponte a esses componentes:

• fundações: são as estruturas de base que transferem o peso da ponte para o terreno subjacente. As fundações podem ser compostas por estacas, blocos ou outras estruturas semelhantes.
• Apoios: referem-se às estruturas de suporte colocadas nas extremidades da ponte. Essas estruturas são fundamentais para garantir a estabilidade e segurança da obra.
• Pilares ou pilões: são os elementos verticais que, juntamente com os apoios, suportam as cargas provenientes da superestrutura. Geralmente, são construídos em série ao longo do comprimento da ponte para fornecer suportes intermediários.
• Vigas principais: são os principais componentes da ponte que se estendem entre pilares e apoios, servindo para sustentar os elementos superiores. Dependendo do tipo de estrutura, podem ser chamadas de vigas longitudinais, vigas transversais ou arcos (se a ponte for em arco). Podem ser feitas de aço, concreto armado ou uma combinação de diferentes materiais.
• Pavimento: é a superfície da ponte onde trafegam veículos, pedestres ou outras formas de tráfego. Pode ser composto por materiais diversos, como concreto, aço ou madeira. O pavimento é suportado pelas vigas principais.

Os componentes estruturais de uma ponte

O processo de construção de pontes: as 10 fases principais

O processo para a construção de uma ponte é muito articulado e requer um planejamento cuidadoso, o uso de recursos consideráveis e o envolvimento de habilidades especializadas. A duração e complexidade do projeto podem variar significativamente dependendo do tamanho e tipo da ponte a ser construída. É possível simplificar o processo de construção dessas estruturas aproveitando as potencialidades da tecnologia digital twin para pontes.

As principais fases nas quais se desenvolve a construção de uma ponte podem ser esquematizadas da seguinte maneira:

1. planejamento e projeto: é a fase inicial em que engenheiros e projetistas avaliam a necessidade de construir uma ponte e desenvolvem uma visão geral do projeto. Essa fase inclui o estudo de viabilidade técnica e econômica e a previsão de uma série de aspectos relacionados às necessidades da comunidade, fluxo de tráfego, condições ambientais, critérios de segurança, entre outros. O resultado é um plano inicial que identifica a localização, as dimensões máximas e o tipo de ponte a ser construída.
2. Projeto detalhado: após a fase inicial de planejamento, passa-se à fase de projeto propriamente dita, onde a ideia inicial é traduzida no projeto completo da estrutura. Os projetistas determinam as dimensões exatas das diferentes componentes, realizam cálculos de resistência e estabilidade, desenvolvem detalhes estruturais e definem os materiais a serem utilizados. Também delineiam estratégias de manutenção para garantir a máxima segurança e funcionalidade da estrutura ao longo do tempo.
3. Aquisição de autorizações: antes de poder iniciar a construção, é necessário obter uma série de aprovações das autoridades competentes. Essas autorizações podem se referir a aspectos legais, ambientais e de segurança. Além disso, é fundamental garantir financiamento adequado para cobrir os custos de construção, que podem ser bastante elevados.
4. Preparação do local: esta fase envolve a preparação do local onde a ponte será construída. Inclui a remoção de árvores, arbustos e solo em excesso. Além disso, a superfície é nivelada para garantir uma base sólida e uniforme para a construção.
5. Construção das fundações e subestrutura: a fundação é a parte inferior da ponte que tem o objetivo de transferir a carga para o solo. Esta fase envolve a construção de blocos, estacas, pilares ou outras estruturas de suporte, dependendo das condições geológicas do local. As fundações devem ser sólidas para garantir a estabilidade da estrutura.
6. Montagem da superestrutura: a superestrutura é a parte da ponte que suporta o tráfego veicular ou pedestre. Dependendo do tipo de ponte, pode ser composta por vigas, vãos, arcos ou outros elementos. A construção da superestrutura pode ocorrer no local ou com componentes pré-fabricados, dependendo das especificações do projeto.
7. Instalação dos elementos de acabamento: a fase final da construção envolve a adição de detalhes finais, incluindo a colocação do pavimento da estrada ou pedestre, instalação de parapeitos de segurança e sistemas de iluminação, bem como a introdução de sinalização de tráfego. É importante que a ponte esteja totalmente funcional e segura antes da abertura para o tráfego.
8. Inspeção e teste: na fase final do processo, são realizadas inspeções rigorosas para garantir a conformidade da infraestrutura com os regulamentos de segurança e requisitos de projeto. Antes da abertura ao público, são realizados testes de carga para avaliar a capacidade de carga da ponte e verificar sua solidez estrutural.
9. Abertura ao tráfego: após passar por todas as inspeções e testes, a ponte está pronta para ser aberta ao tráfego. Este é o momento em que a estrutura começa a desempenhar seu objetivo principal, que é conectar duas áreas separadas.
10. Manutenção contínua: uma vez aberta, a ponte requer manutenção regular para preservar sua durabilidade e segurança ao longo do tempo. Esta manutenção inclui verificações periódicas (realizadas por profissionais especializados, como o inspetor de pontes) e a realização de outras atividades que visam prevenir o deterioro estrutural e funcional da obra.

Quais ferramentas são necessárias na construção e manutenção de pontes

Gerenciar a construção e manutenção de pontes é uma atividade complexa que apresenta inúmeros desafios: um deles é manter inalteradas ao longo do tempo as características físicas e funcionais da infraestrutura.

As pontes sofrem um processo natural de envelhecimento e desgaste devido à exposição aos elementos atmosféricos, cargas excessivas, tráfego e eventos extremos. Todos esses fatores afetam negativamente a resistência e estabilidade da estrutura, podendo causar problemas como fissuras, corrosão, deterioração e redução da capacidade de carga.

Para preservar a integridade e segurança das pessoas que utilizam a ponte, é importante monitorar o comportamento estrutural da obra e coletar dados em tempo real, a fim de identificar anomalias e mudanças significativas. Além disso, é fundamental realizar inspeções periódicas para detectar precocemente quaisquer danos ou sinais de desgaste e tomar as medidas necessárias.

A organização dos meios, recursos e atividades necessárias para garantir a adequada manutenção de uma ponte também representa um desafio. A manutenção dessas estruturas requer, de fato, um planejamento logístico complexo, além da disponibilidade imediata de equipamentos especializados e pessoal qualificado para realizar os trabalhos.

É claro, portanto, que o processo de construção, gestão e manutenção de uma ponte pode se tornar extremamente complexo. No entanto, hoje é possível contar com a ajuda de soluções inovadoras para reduzir a complexidade que sempre caracterizou esse setor. Em particular, as ferramentas que se mostram indispensáveis são:

• software de gestão de pontes, com o qual é possível criar e gerenciar planos de manutenção eficazes, otimizar a programação das atividades e armazenar todas as informações relacionadas às pontes em uma nuvem centralizada, acessível aos interessados de qualquer lugar e dispositivo.
• software de inspeção de pontes, sistemas para planejar inspeções regulares, analisar os dados de toda a estrutura diretamente no modelo BIM e identificar problemas ou defeitos de forma rápida e eficiente, antes que se tornem graves.
• software de monitoramento da saúde estrutural, ferramentas que permitem coletar dados sobre a integridade estrutural dos diferentes elementos usando sensores IoT e dispositivos inteligentes, e que permitem monitorar constantemente as condições da ponte para intervir prontamente com atividades de manutenção preventiva.