DNIT0,0 ,0, MANUAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES VOLUME 10 MANUAIS TÉCNICOS CONTEÚDO 06 FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES 2017 MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES, PORTOS E AVIAÇÃO CIVIL DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DIRETORIA GERAL DIRETORIA EXECUTIVA COORDENAÇÃO-GERAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES MINISTRO DOS TRANSPORTES, PORTOS E AVIAÇÃO CIVIL Exmo. Sr. Maurício Quintella Malta Lessa DIRETOR GERAL DO DNIT Sr. Valter Casimiro Silveira DIRETOR EXECUTIVO DO DNIT Eng.º Halpher Luiggi Mônico Rosa COORDENADOR-GERAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES Eng.º Luiz Heleno Albuquerque Filho MANUAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES VOLUME 10 MANUAIS TÉCNICOS CONTEÚDO 06 FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções MANUAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES A. VERSÃO ATUAL EQUIPE TÉCNICA: Revisão e Atualização: Fundação Getulio Vargas (Contrato nº 327/2012) Revisão e Atualização: Fundação Getulio Vargas (Contrato nº 462/2015) MANUAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES A. VERSÃO ATUAL FISCALIZAÇÃO E SUPERVISÃO DO DNIT: MSc. Eng.º Luiz Heleno Albuquerque Filho Eng.º Paulo Moreira Neto Eng.º Caio Saravi Cardoso B. PRIMEIRAS VERSÕES EQUIPE TÉCNICA (SINCTRAN e Sicro 3): Elaboração: CENTRAN Eng.º Osvaldo Rezende Mendes (Coordenador) SUPERVISÃO DO DNIT: Eng.º Silvio Mourão (Brasília) Eng.º Luciano Gerk (Rio de Janeiro) Brasil, Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria Executiva. Coordenação-Geral de Custos de Infraestrutura de Transportes. Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes. 1ª Edição - Brasília, 2017. 12v. em 74. Volume 10: Manuais Técnicos Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 1. Rodovias - Construções - Estimativa e Custo - Manuais. -2. Ferrovias - Construções - Estimativa e Custo - Manuais. - 3. Aquavias - Construções - Estimativa e Custo - Manuais. - I. Título. ii Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES, PORTOS E AVIAÇÃO CIVIL DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DIRETORIA GERAL DIRETORIA EXECUTIVA COORDENAÇÃO-GERAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES MANUAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES VOLUME 10 MANUAIS TÉCNICOS CONTEÚDO 06 FUNDAÇÕES E CONTENÇOES 1ª Edição - Versão 3.0 BRASÍLIA 2017 iii Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES, PORTOS E AVIAÇÃO CIVIL DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DIRETORIA GERAL DIRETORIA EXECUTIVA COORDENAÇÃO-GERAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES Setor de Autarquias Norte, Bloco A, Edifício Núcleo dos Transportes, Edifício Sede do DNIT, Mezanino, Sala M.4.10 Brasília - DF CEP: 70.040-902 Tel.: (061) 3315-8351 Fax: (061) 3315-4721 E-mail:
[email protected] TÍTULO: MANUAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES Primeira edição: MANUAL DE CUSTOS DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES, 2017 VOLUME 10: Manuais Técnicos Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Revisão: Fundação Getulio Vargas - FGV Contratos 327/2012-00 e 462/2015 (DNIT) Aprovado pela Diretoria Colegiada em 25/04/2017 Processo Administrativo nº 50600.096538/2013-43 Impresso no Brasil / Printed in Brazil Direitos autorais exclusivos do DNIT, sendo permitida reprodução parcial ou total, desde que citada a fonte (DNIT), mantido o texto original e não acrescentado nenhum tipo de propaganda comercial. iv Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções APRESENTAÇÃO O Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes constitui a síntese de todo o desenvolvimento técnico das áreas de custos do extinto DNER e do DNIT na formação de preços referenciais de obras públicas. Em consonância à história destes importantes órgãos, o Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes abrange o conhecimento e a experiência acumulados desde a edição das primeiras tabelas referenciais de preços, passando pelo pioneirismo na conceituação e aplicação das composições de custos, até as mais recentes diferenciações de serviços e modais de transportes, particularmente no que se refere às composições de custos de serviços ferroviários e hidroviários. Outras inovações relevantes no presente Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes referem-se à metodologia para definição de custos de referência de canteiros de obras e de administração local e à diferenciação das taxas referenciais de bonificação e despesas indiretas em função da natureza e do porte das obras. Também merece registro a proposição de novas metodologias para o cálculo dos custos horários dos equipamentos e da mão de obra e para definição dos custos de referência para aquisição e transporte de produtos asfálticos. O Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes encontra-se organizado nos seguintes volumes, conteúdos e tomos: Volume 01 - Metodologia e Conceitos Volume 02 - Pesquisa de Preços Volume 03 - Equipamentos Volume 04 - Mão de Obra Tomo 01 - Parâmetros do CAGED Tomo 02 - Encargos Sociais Tomo 03 - Encargos Complementares Tomo 04 - Consolidação dos Custos de Mão de Obra Volume 05 - Materiais Volume 06 - Fator de Influência de Chuvas Tomo 01 - Índices Pluviométricos - Região Norte Tomo 02 - Índices Pluviométricos - Região Nordeste Tomo 03 - Índices Pluviométricos - Região Centro-Oeste Tomo 04 - Índices Pluviométricos - Região Sudeste Tomo 05 - Índices Pluviométricos - Região Sul v Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Volume 07 - Canteiros de Obras Tomo 01 - Módulos Básicos e Projetos Tipo (A3) Volume 08 - Administração Local Volume 09 - Mobilização e Desmobilização Volume 10 - Manuais Técnicos Conteúdo 01 - Terraplenagem Conteúdo 02 - Pavimentação / Usinagem Conteúdo 03 - Sinalização Rodoviária Conteúdo 04 - Concretos, Agregados, Armações, Fôrmas e Escoramentos Conteúdo 05 - Drenagem e Obras de Arte Correntes Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Conteúdo 07 - Obras de Arte Especiais Conteúdo 08 - Manutenção e Conservação Rodoviária Conteúdo 09 - Ferrovias Conteúdo 10 - Hidrovias Conteúdo 11 - Transportes Conteúdo 12 - Obras Complementares e Proteção Ambiental Volume 11 - Composições de Custos Volume 12 - Produções de Equipes Mecânicas vi Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções RESUMO O Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes apresenta as metodologias, as premissas e as memórias adotadas para o cálculo dos custos de referência dos serviços necessários à execução de obras de infraestrutura de transportes e suas estruturas auxiliares. vii Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções ABSTRACT The Transport Infrastructure Costs Manual presents the methodologies, assumptions and calculation sheets adopted for defining the required service referential costs to implement transport infrastructure ventures and its auxiliary facilities. ix Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções LISTA DE FIGURAS Figura 01 - Perfis de estacas prancha metálicas....................................................... 30 Figura 02 - Estaca de trilho usado............................................................................. 31 Figura 03 - Execução de muro de arrimo de pedra argamassada ............................ 38 Figura 04 - Vista do muro de face em tela metálica dobrada .................................... 39 Figura 05 - Detalhe da montagem da tela metálica com os tensores ........................ 39 Figura 06 - Esquema da montagem da tela com o material de enchimento e o aterro reforçado ................................................................................................ 39 Figura 07 - Contenção com solo cimento ensacado ................................................. 40 Figura 08 - Proteção de taludes rochosos com telas metálicas ................................ 41 Figura 09 - Contenção de talude com estacas metálicas e pranchões de madeira .. 41 Figura 10 - Muro em blocos segmentais ................................................................... 42 Figura 11 - Vista em corte do muro de face de blocos segmentais ........................... 43 Figura 12 - Detalhe da geocélula de PEAD ............................................................... 44 Figura 13 - Gabião saco ............................................................................................ 49 Figura 14 - Gabião caixa ........................................................................................... 50 Figura 15 - Gabião tipo colchão ................................................................................ 51 Figura 16 - Detalhes do muro de solo reforçado com fita metálica ........................... 55 Figura 17 - Exemplo de escama de concreto armado ............................................... 56 Figura 18 - Exemplo de forma metálica para fabricação de escama ......................... 56 Figura 19 - Aterro compactado em solo reforçado com fita ....................................... 57 Figura 20 - Detalhe da fita metálica no aterro compactado ....................................... 57 Figura 21 - Detalhe da armadura e do aterro compactado ........................................ 58 Figura 22 - Escoramento da primeira linha de escamas ........................................... 58 Figura 23 - Escoramento e travamento da primeira linha de escamas ..................... 59 Figura 24 - Execução da viga de arremate................................................................ 59 Figura 25 - Detalhe dos elementos constituintes do chumbador ............................... 63 Figura 26 - Detalhe de grampo de aço para solo grampeado ................................... 64 Figura 27 - Perfuração do talude para a execução do solo grampeado .................... 64 Figura 28 - Tirante de barra de aço 527 MPa............................................................ 65 Figura 29 - Cartuchos de resina de poliéster............................................................. 66 Figura 30 - Aplicação manual do cartucho ................................................................ 66 Figura 31 - Tirante de barra de aço 527 MPa utilizado na fixação de tela metálica .. 66 Figura 32 - Tirante autoinjetável no sistema tubular .................................................. 68 Figura 33 - Detalhe da execução do tirante autoinjetável ......................................... 68 xi Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Figura 34 - Monobarra, luva de emenda, porca de ancoragem, anel de grau e placa de ancoragem do tirante protendido Inco .............................................. 69 Figura 35 - Detalhe da ancoragem e das luvas de emenda do tirante tipo Dywidag ST 85/100 .............................................................................................. 71 Figura 36 - Detalhe do tirante com luva de emenda ................................................. 71 Figura 37 - Detalhe de execução do tirante .............................................................. 71 Figura 38 - Macaco de protensão ............................................................................. 72 Figura 39 - Bomba hidráulica elétrica ....................................................................... 72 Figura 40 - Distanciador............................................................................................ 72 Figura 41 - Detalhe da ancoragem e das luvas de emenda do tirante tipo Gewi ST 50/55 ..................................................................................................... 73 Figura 42 - Tirante com cordoalhas .......................................................................... 74 xii Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções LISTA DE TABELAS Tabela 01 - Relação das composições de custos dos serviços de tubulão ................. 8 Tabela 02 - Produções referenciais dos serviços de escavação a céu aberto .......... 10 Tabela 03 - Tempos de compressão e descompressão na escavação a ar comprimido ............................................................................................ 10 Tabela 04 - Produções referenciais dos serviços de escavação a ar comprimido .... 11 Tabela 05 - Consumos unitários de concreto para execução de estaca broca ......... 18 Tabela 06 - Consumo de concreto para estaca escavada circular ............................ 19 Tabela 07 - Consumos unitários de concreto para execução de estaca Strauss ...... 19 Tabela 08 - Consumos unitários de concreto para execução de estaca Franki ........ 20 Tabela 09 - Consumo de concreto para estaca hélice contínua................................ 20 Tabela 10 - Consumo de concreto para estaca ômega ............................................. 21 Tabela 11 - Relação de seção e área das paredes diafragma .................................. 24 Tabela 12 - Consumo de concreto para parede diafragma ....................................... 24 Tabela 13 - Relação das composições de custos de coluna de brita ........................ 25 Tabela 14 - Dimensão das estacas de seção quadrada e capacidade de carga admissível .............................................................................................. 26 Tabela 15 - Dados técnicos das estacas centrifugadas ............................................ 27 Tabela 16 - Dimensão das estacas pré-moldadas protendidas e capacidade de carga admissível .............................................................................................. 27 Tabela 17 - Dados técnicos da estaca protendida (seções de 15 x 15 cm 2 a 26 x 26 cm2)........................................................................................................ 28 Tabela 18 - Dados técnicos da estaca protendida (seções de 30 x 30 cm 2 a 45 x 45 cm2)........................................................................................................ 28 Tabela 19 - Carga nominal admissível das estacas constituídas por trilhos usados . 31 Tabela 20 - Consumos de soldas necessárias para formação de estacas de trilhos usados ................................................................................................... 33 Tabela 21 - Profundidade da ficha em relação à altura da estaca ............................ 42 Tabela 22 - Dimensões das geocélulas adotadas nas composições de custos ........ 45 Tabela 23 - Relação das composições de custos de muro de escamas ................... 60 Tabela 24 - Propriedades mecânicas dos tirantes de barra de aço 527 MPa ........... 65 Tabela 25 - Características e capacidade de carga dos tirantes de barras de aço 527 MPa ....................................................................................................... 65 Tabela 26 - Características e capacidade de carga das barras de aço 750 MPa ..... 67 Tabela 27 - Características e capacidade de carga das barras de aço do tirante autoinjetável ........................................................................................... 67 xiii Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Tabela 28 - Características e capacidade de carga das barras de aço do tirante protendido Inco ...................................................................................... 69 Tabela 29 - Características e propriedades do tirante de aço tipo Dywidag ST 85/100 .............................................................................................................. 70 Tabela 30 - Componentes do sistema do tirante de aço tipo Dywidag ST 85/100 .... 70 Tabela 31 - Características e propriedades do tirante de aço tipo Gewi ST 50/55 ... 73 Tabela 32 - Componentes do sistema do tirante de aço tipo Gewi ST 50/55 ........... 73 Tabela 33 - Capacidade de carga dos tirantes com cordoalhas ............................... 74 xiv Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 3 2. TUBULÕES .................................................................................................. 7 2.1. Premissas Básicas ..................................................................................... 7 2.2. Descrição dos Serviços ............................................................................. 8 2.3. Equipamentos ............................................................................................. 9 2.4. Produção dos Serviços ............................................................................ 10 2.5. Critérios de Medição ................................................................................ 12 3. ESTACAS .................................................................................................. 15 3.1. Classificação das Estacas ....................................................................... 15 3.1.1. Quanto ao Método de Execução ................................................................. 15 3.1.2. Quanto ao Material...................................................................................... 15 3.1.3. Quanto ao Processo de Fabricação ............................................................ 15 3.1.4. Quanto à Finalidade .................................................................................... 16 3.2. Descrição dos Serviços ........................................................................... 17 3.2.1. Estacas Moldadas “in loco” ......................................................................... 17 3.2.2. Estacas Pré-Moldadas ................................................................................ 25 3.2.3. Estacas Metálicas ....................................................................................... 29 3.2.4. Emenda de Estaca por Soldagem............................................................... 32 3.3. Critérios de Medição ................................................................................ 33 4. CONTENÇÕES .......................................................................................... 37 4.1. Descrição dos Serviços ........................................................................... 38 4.1.1. Enrocamento com Pedra de Mão................................................................ 38 4.1.2. Muro de Arrimo de Pedra Argamassada ..................................................... 38 4.1.3. Muro de Face em Tela Metálica Dobrada em L e Estabilizada com Tensores em Solo Reforçado ..................................................................................... 38 4.1.4. Contenção em Solo-Cimento ...................................................................... 40 4.1.5. Proteção de Taludes Rochosos com Telas Metálicas................................. 40 4.1.6. Contenção com Estacas de Perfis Metálicos I 254 mm x 37,7 kg/m ........... 41 4.1.7. Muros em Blocos Segmentais .................................................................... 42 4.1.8. Geocélula de PEAD .................................................................................... 44 4.2. Critérios de Medição ................................................................................ 45 5. GABIÃO ..................................................................................................... 49 5.1. Descrição dos Serviços ........................................................................... 49 5.1.1. Gabião Saco ............................................................................................... 49 xv Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 5.1.2. Gabião Caixa .............................................................................................. 50 5.1.3. Gabião Colchão .......................................................................................... 50 5.2. Critérios de Medição ................................................................................ 51 6. SOLO REFORÇADO COM FITA............................................................... 55 6.1. Descrição dos Serviços........................................................................... 56 6.1.1. Fabricação de Escamas de Concreto Armado ........................................... 56 6.1.2. Aterro Compactado em Solo Reforçado com Fita Metálica ........................ 57 6.1.3. Muro de Escama de Concreto Armado para Solo Reforçado ..................... 58 6.2. Critérios de Medição ................................................................................ 60 7. TIRANTES ................................................................................................. 63 7.1. Descrição dos Serviços........................................................................... 63 7.1.1. Chumbadores Ancorados na Rocha........................................................... 63 7.1.2. Grampo de Aço para Solo Grampeado ...................................................... 64 7.1.3. Tirante de Barra de Aço 527 MPa Fixado na Rocha com Resina de Poliéster ................................................................................................................... 65 7.1.4. Tirante de Barra de Aço 750 MPa Fixado na Rocha com Resina de Poliéster ................................................................................................................... 67 7.1.5. Tirante Permanente Protendido Autoinjetável ............................................ 67 7.1.6. Tirante Permanente Protendido Inco .......................................................... 69 7.1.7. Tirante Permanente Protendido de Aço D = 32 mm Tipo Dywidag ST 85/100 com Capacidade de 350 kN ....................................................................... 70 7.1.8. Tirante Permanente Protendido de Aço D = 32 mm Tipo Gewi ST 50/55 com Capacidade de 210 KN .............................................................................. 73 7.1.9. Tirantes Permanentes Protendidos com Utilização de Cordoalhas ............ 74 7.1.10. Ancoragens ................................................................................................ 75 7.1.11. Perfuração para Tirantes ............................................................................ 75 7.2. Critérios de Medição ................................................................................ 76 xvi Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 1. INTRODUÇÃO 1 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 1. INTRODUÇÃO As fundações são os elementos responsáveis por transferir ao terreno as cargas que são aplicadas às estruturas. Em virtude do terreno se constituir em um elemento da fundação, o conhecimento de suas propriedades e de seu comportamento quando submetido a cargas condiciona diretamente o dimensionamento e o consequente desempenho das fundações (ABGE, 2001). A execução de uma fundação deve obrigatoriamente satisfazer a três requisitos: Apresentar segurança estrutural, como qualquer outro elemento da estrutura; Oferecer segurança satisfatória contra a ruptura ou o escoamento de solo; Evitar recalques que a construção não possa suportar sem inconvenientes. As fundações podem ser classificadas em dois grandes grupos, a saber: fundações superficiais ou fundações profundas. As fundações superficiais, também denominadas rasas ou diretas, caracterizam-se pela transmissão predominante das cargas por meio das pressões distribuídas em sua base e que a relação entre a profundidade de assentamento, em relação ao terreno adjacente, é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação. Em virtude de sua pouca participação como solução nas obras de infraestrutura de transportes e mostrando-se mais usual em edificações, o SICRO não apresenta composições de custos de serviços de fundações superficiais. As fundações profundas caracterizam-se por estarem geralmente assentadas em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta. Nas fundações profundas, a transmissão de cargas ao terreno ocorre pela base (resistência de base ou de ponta), por sua superfície lateral (resistência lateral ou de fuste) ou por uma combinação das duas. De maneira geral, as fundações profundas podem ser classificadas em dois grupos, a saber: tubulões e estacas. As contenções são estruturas projetadas para resistir a empuxos de terra e/ou água, cargas estruturais e quaisquer outros esforços induzidos por estruturas ou equipamentos adjacentes. As estruturas de arrimo são utilizadas quando se deseja manter uma diferença de nível na superfície do terreno e o espaço disponível não é suficiente para vencer o desnível através de taludes. Nesse volume do Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes também são apresentadas as premissas adotadas para a elaboração de composições de custos de muros gabião, solos reforçados com fitas e tirantes. 3 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 2. TUBULÕES 5 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 2. TUBULÕES Os tubulões são fundações profundas moldadas no local, caracterizados por possuir fuste cilíndrico e base alargada. Sua execução envolve a escavação do fuste até atingir a profundidade prevista no projeto, seguida do consequente alargamento da base, que é executada manualmente. Dessa forma, uma característica da execução de tubulões é envolver a atuação de um perfurador, pelo menos na sua etapa final. Quanto ao processo de execução, os tubulões podem ser escavados a céu aberto ou ter a necessidade de auxílio de ar comprimido, caso a cota de assentamento da base esteja situada abaixo do nível d’água local. O revestimento do fuste pode ser realizado em anéis pré-moldados de concreto armado ou em camisas em chapas metálicas. Em solos coesivos e em tubulões curtos a céu aberto, pode ser dispensado o revestimento, caso haja estabilidade das paredes do furo. As camisas metálicas podem ser perdidas ou recuperadas. No caso de camisas perdidas, as mesmas podem participar no dimensionamento estrutural do tubulão, descontando-se a espessura de 1,5 mm da chapa. Diante dos condicionantes executivos apresentados, os tubulões podem ser classificados em: a céu aberto e a ar comprimido, com ou sem a necessidade de utilização de camisas de concreto armado ou metálicas. 2.1. Premissas Básicas As composições de custos dos serviços de tubulão do SICRO foram elaboradas considerando as seguintes premissas: O insumo concreto constante das composições de custos de tubulão foi tratado de maneira genérica. Durante a fase de elaboração do orçamento, com conhecimento das necessidades técnicas e das condições logísticas locais, deve ser adotada a composição de custo de concreto do SICRO que melhor atenda às especificações do projeto e às diretrizes da norma NBR 6.122; No caso de concretos usinados, caso o serviço auxiliar não contemple o seu transporte da usina ao local de execução, este deve ser incluído diretamente na composição de custo do serviço; Para tubulões a céu aberto, o custo do sarilho e da roldana não foram considerados nas composições de custos, por não se mostrarem significativos na formação do custo unitário do serviço; Para a pré-moldagem dos anéis de concreto armado, devem ser utilizadas as composições de custos de fôrmas tábua de pinho com 5 utilizações. 7 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 2.2. Descrição dos Serviços O SICRO disponibiliza composições de custos para a execução de tubulões envolvendo diferentes combinações de serviços e em função da profundidade de assentamento, da presença de lençol freático e consequente necessidade de auxílio de ar comprimido (tubulão pneumático) e da natureza de aquisição dos insumos (produzidos ou comerciais), conforme detalhamento apresentado na Tabela 01. Tabela 01 - Relação das composições de custos dos serviços de tubulão Classificação Profundidade de Descrição dos Serviços do Material Assentamento Até 10 m 1ª Categoria 10 a 20 m 20 a 30 m Até 10 m Escavação manual de fuste de tubulão a céu aberto 2ª Categoria 10 a 20 m 20 a 30 m Até 10 m 3ª Categoria 10 a 20 m 20 a 30 m Até 10 m 1ª Categoria 10 a 20 m 20 a 30 m Até 10 m Escavação manual de fuste de tubulão a ar 2ª Categoria 10 a 20 m comprimido 20 a 30 m Até 10 m 3ª Categoria 10 a 20 m 20 a 30 m Escavação mecânica de fuste de tubulão com Hammer Grab Escavação mecânica de fuste de tubulão com trado 1ª Categoria - com bits Escavação mecânica de fuste de tubulão com caçamba com bits Escavação mecânica de fuste de tubulão com trado com bits reforçados 2ª Categoria - Escavação mecânica de fuste de tubulão com caçamba com bits reforçados Escavação mecânica de fuste de tubulão com trado com bits para rocha 3ª Categoria - Escavação mecânica de fuste de tubulão com caçamba com bits para rocha 8 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Tabela 01 - Relação das composições de custos dos serviços de tubulão (2/2) Classificação Profundidade de Descrição dos Serviços do Material Assentamento Até 10 m Base alargada de tubulão a céu aberto 10 a 20 m 20 a 30 m 1ª Categoria Até 10 m Base alargada de tubulão a ar comprimido 10 a 20 m 20 a 30 m Até 10 m Base alargada de tubulão a céu aberto 10 a 20 m 20 a 30 m 2ª Categoria Até 10 m Base alargada de tubulão a ar comprimido 10 a 20 m 20 a 30 m Até 10 m Base alargada de tubulão a céu aberto 10 a 20 m 20 a 30 m 3ª Categoria Até 10 m Base alargada de tubulão a ar comprimido 10 a 20 m 20 a 30 m Colocação e retirada de campânula de ar comprimido com apoio de guindaste Armação de fuste de tubulão com apoio de guindaste 2.3. Equipamentos As composições de custos dos serviços de tubulão do SICRO foram elaboradas considerando a potencial utilização dos seguintes equipamentos: Guindaste sobre esteiras com Hammer Grab - 220 kW; Guindaste sobre esteiras com trado com bits para material de 1ª categoria - 220 kW; Guindaste sobre esteiras com trado com bits reforçados para material de 2ª categoria - 220 kW; Guindaste sobre esteiras com trado com bits para rocha - 220 kW; Guindaste sobre esteiras com caçamba com bits para material de 1ª categoria - 220 kW; Guindaste sobre esteiras com caçamba com bits para material de 2ª categoria - 220 kW; Guindaste sobre esteiras com caçamba com bits para rocha - 220 kW; 9 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Guindaste sobre esteiras - 220 kW; Compressor de ar a diesel - 748 PCM - 154 kW; Martelete perfurador/rompedor a ar comprimido de 10 kg; Campânula de ar comprimido com capacidade de 3 m³; Martelete perfurador/rompedor de 25 kg. 2.4. Produção dos Serviços A Tabela 02 apresenta os tempos de ciclo e as produções referenciais dos serviços de escavação a céu aberto adotadas nas composições de custos do SICRO. Tabela 02 - Produções referenciais dos serviços de escavação a céu aberto Classificação do Material 1ª Categoria 2ª Categoria 3ª Categoria Profundidade Tempo de Produção Tempo de Produção Tempo de Produção Ciclo (h) (m3/h) Ciclo (h) (m3/h) Ciclo (h) (m3/h) Até 10 m 6,0 0,1667 9,0 0,1111 14,0 0,0714 10 a 20 m 7,0 0,1428 10,0 0,1000 15,0 0,0667 20 a 30 m 8,0 0,1250 11,0 0,09091 16,0 0,0625 A Tabela 03 apresenta os tempos de compressão e descompressão, bem como os de observação médica, relacionados aos serviços de escavação a ar comprimido, em consonância às diretrizes estabelecidas na Norma Regulamentadora nº 15 do Ministério do Trabalho e Emprego. Já a Tabela 04 apresenta as respectivas produções referenciais adotadas nos serviços de escavação a ar comprimido. Tabela 03 - Tempos de compressão e descompressão na escavação a ar comprimido Pressão de Tempo de Período de Estágio de Descompressão (kg/cm²) Tempo de Trabalho Compressão Trabalho Descompressão (kg/cm²) (min) (h) 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 (min) 0,00 a 1,00 3 7 h 40 min 3 14 17 1,00 a 1,20 4 6 h 00 min 20 20 1,20 a 1,40 5 6 h 00 min 5 35 40 1,40 a 1,60 6 6 h 00 min 5 20 40 65 1,60 a 1,80 6 6 h 00 min 10 30 45 85 1,80 a 2,00 7 6 h 00 min 5 20 35 45 105 2,00 a 2,20 7 5 h 43 min 5 10 25 40 50 130 2,20 a 2,40 8 5 h 17 min 10 20 30 40 55 155 2,40 a 2,60 8 4 h 52 min 15 25 30 45 60 180 2,60 a 2,80 10 4 h 25 min 5 20 25 30 45 70 205 2,80 a 3,0 10 3 h 45 min 10 20 30 40 50 80 245 10 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Tabela 04 - Produções referenciais dos serviços de escavação a ar comprimido Escavação de Tubulão em Material de 1ª Categoria Produção Referencial dos Produção Básica Trabalho sob Ar Comprimido (Tempos Adicionais) Serviços a Ar Comprimido Profundidade Compressão Descompressão Trabalho Observação Hora Tempo Volume Produção (h) (m3/h) (min) (min) Máximo (h) Médica (h) Adicional (h) Total (h) (m3/dia) (m3/h) Até 10 m 6 0,1667 3 17 8 2 0,58 10,92 1,333 0,122 10 a 20 m 7 0,1428 5 105 6 2 0,46 10,29 0,857 0,083 20 a 30 m 8 0,1250 10 200 4 2 0,38 9,88 0,500 0,051 Escavação de Tubulão em Material de 2ª Categoria Produção Referencial dos Produção Básica Trabalho sob Ar Comprimido (Tempos Adicionais) Serviços a Ar Comprimido Profundidade Compressão Descompressão Trabalho Observação Hora Tempo Volume Produção (h) (m3/h) (min) (min) Máximo (h) Médica (h) Adicional (h) Total (h) (m3/dia) (m3/h) Até 10 m 9 0,1111 3 17 8 2 0,58 10,92 0,889 0,081 10 a 20 m 10 0,1000 5 105 6 2 0,46 10,29 0,600 0,058 20 a 30 m 11 0,09091 7 200 4 2 0,38 9,88 0,364 0,037 Escavação de Tubulão em Material de 3ª Categoria Produção Referencial do Produção Básica Trabalho sob Ar Comprimido (Tempos Adicionais) Serviço a Ar Comprimido Profundidade Compressão Descompressão Trabalho Observação Hora Tempo Volume Produção (h) (m3/h) (min) (min) Máximo (h) Médica (h) Adicional (h) Total (h) (m3/dia) (m3/h) Até 10 m 14 0,0714 3 17 8 2 0,58 10,92 0,571 0,052 10 a 20 m 15 0,0667 5 105 6 2 0,46 10,29 0,400 0,039 20 a 30 m 16 0,0625 10 200 4 2 0,38 9,88 0,250 0,025 11 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 2.5. Critérios de Medição A medição dos serviços de escavação de fuste e de base alargada dos tubulões deve ser realizada em função dos volumes efetivamente escavados, em metros cúbicos, de acordo com as informações constantes das composições de custos e das especificações de projeto. A medição do serviço de colocação e retirada de campânula de ar comprimido com apoio de guindaste deve ser realizada de forma unitária, de acordo com as informações constantes da composição de custo e das especificações de projeto. A medição do serviço de armação de fuste de tubulão com apoio de guindaste deve ser realizada em função da massa de aço efetivamente armada e colocada, de acordo com as informações da composição de custo e das especificações de projeto. Todos os serviços aqui apresentados contemplam o fornecimento dos equipamentos, dos materiais e da mão de obra necessária, incluindo todos os encargos correspondentes para a sua completa execução. 12 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 3. ESTACAS 13 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 3. ESTACAS As estacas são elementos estruturais classificados como fundações profundas, cuja função é transmitir para o terreno as cargas sobrejacentes aplicadas em seu corpo. Os esforços são dissipados no solo por meio da base do elemento, chamada de resistência de base ou ponta, e por sua superfície lateral, denominada de resistência de atrito lateral ou do fuste (superfície lateral do corpo da estaca). As estacas são geralmente utilizadas quando os solos superficiais não apresentam capacidade de suporte adequada para receber esforços oriundos das estruturas, incorrendo na necessidade de se buscar em camadas inferiores resistências que atendam às especificações de projeto. 3.1. Classificação das Estacas As estacas podem ser classificadas em função de diversos critérios, sendo os mais comuns: por seu método de execução, pelo material de confecção, pelo processo de fabricação e por sua finalidade. 3.1.1. Quanto ao Método de Execução a) Estacas cravadas: Por percussão; Por vibração; Por prensagem. b) Estacas perfuradas: Estacas brocas; Estacas tipo Strauss; Estacas escavadas. c) Outros processos: Estacas especiais onde o método de execução é misto, ou seja, não são totalmente cravadas ou escavadas. Dentre estas estacas especiais, podem ser citadas as micro estacas e as estacas raiz. 3.1.2. Quanto ao Material Estacas de madeira; Estacas de concreto; Estacas de aço. 3.1.3. Quanto ao Processo de Fabricação Estacas pré-moldadas de concreto; Estacas moldadas “in loco”. 15 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 3.1.4. Quanto à Finalidade Estacas de fundação; Estacas de contenção; Estacas de defensas. O Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes apresenta as composições de custos de estacas classificadas exclusivamente de acordo com seu processo de fabricação, conforme detalhamento apresentado abaixo. Estacas moldadas “in loco” Estaca broca; Estaca escavada; Estacas tipo Strauss; Estaca Franki com fuste apiloado; Estaca hélice contínua; Estaca ômega; Estaca raiz; Estaca com camisa metálica. Estacas pré-moldadas Estaca pré-moldada seção quadrada; Estaca pré-moldada centrifugada; Estaca de concreto pré-moldada protendida. Estacas metálicas Estaca prancha metálica; Estaca de trilho usado. Importante destacar que todas as composições de custos das estacas moldadas “in loco” do SICRO consideram apenas a execução dos serviços de escavação e as atividades auxiliares vinculadas exclusivamente a este processo. No que se refere ao concreto e à armação, necessários para confecção das estacas, tais serviços encontram-se detalhados em composições de custos específicas, em virtude de que, tanto a resistência característica do concreto quanto a taxa de armação das estacas são definidas em função de cálculos estruturais dimensionados em projeto por profissional habilitado para tal função. Dessa forma, caberá ao responsável pela elaboração do projeto determinar qual o concreto que melhor se enquadre às características de sua obra, bem como definir a respectiva taxa de armação dos elementos. 16 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Para os processos de execução de estacas moldadas “in loco”, em seus respectivos capítulos constantes deste Manual de Custos, são apresentados os consumos relativos ao volume de concreto utilizado por metro do elemento estrutural, considerando as perdas admissíveis para cada método. As capacidades de cargas indicadas nas estacas constantes do SICRO têm caráter nominal. Estes parâmetros devem ser determinados em fase de projeto, por meio de dimensionamento realizado por profissional com habilitação técnica, levando em consideração as especificidades de cada obra. 3.2. Descrição dos Serviços 3.2.1. Estacas Moldadas “in loco” As estacas de concreto moldadas “in loco”, como a própria denominação sugere, são elementos estruturais de fundação confeccionadas em obra, cujas perfurações no terreno são realizadas por meio de escavação ou cravação de tubos, de maneira que a integridade do solo seja garantida durante todo o procedimento de execução do serviço, até o lançamento do concreto. Os serviços de execução das estacas moldadas no local podem ocorrer em terreno firme ou em presença de lâmina d’água. Para a segunda configuração de trabalho, o SICRO apresenta as seguintes composições de custos como apoios a execução das estacas, que poderão ser utilizadas na fase de orçamentação como itens da planilha orçamentária, de acordo com as quantidades estabelecidas em projeto: Apoio náutico para a escavação com perfuratriz tipo Wirth, em solo e em rocha, em metros de estaca escavada; Apoio náutico para a execução da cravação de camisa metálica, em metros de camisa fixada; Gabarito de cravação de estacas submersas em aço ASTM A36, em quilos de gabarito utilizado; Apoio náutico para a colocação da armação em camisa metálica, em quilos de armação lançada; Apoio náutico para a execução da concretagem de camisas metálicas, em metros cúbicos de concreto lançado. 3.2.1.1. Estaca Broca A estaca broca é executada por meio de um trado, operado manualmente, sem a necessidade de revestimento metálico. Esse tipo de fundação tem características rudimentares e sua utilização mostra-se bastante restrita, face a sua baixa capacidade de carga, além de não suportar a esforços de tração ou flexão. As profundidades de escavação da estaca broca se limitam a 5 metros, sempre na ausência de água. 17 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções O processo construtivo da estaca broca consiste em: Perfuração do solo, realizada por compressão e rotação do trado; Retirada do solo armazenado no trado; Lançamento do concreto a partir da superfície; Apiloamento manual do concreto. De acordo com a necessidade, pode ser prevista a armação de arranque para cabeça da estaca. Sem possuir função estrutural, as barras de aço podem ser posicionadas imediatamente após a concretagem conforme os parâmetros definidos em projeto. O SICRO disponibiliza composições de custos para estacas brocas manuais, conforme consumos unitários de concreto apresentados na Tabela 05. Tabela 05 - Consumos unitários de concreto para execução de estaca broca Consumo Unitário de Descrição dos Serviços Concreto (m³/m) Estaca broca manual D = 25 cm 0,05400 Estaca broca manual D = 30 cm 0,07775 Na determinação do volume de concreto a ser aplicado por metro de estaca broca considerou-se um acréscimo de 10% sobre o volume do cilindro associado ao diâmetro do elemento estrutural. 3.2.1.2. Estaca Escavada Circular Esse tipo de estaca é caracterizado pela sua forma de execução, ou seja, o processo é realizado através de escavação mecânica, por meio de trado espiral acoplado em equipamento rotativo, de ferramentas caçamba ou de Clamshell. A utilização de trado mecânico mostra-se viável apenas para solos que proporcionem estabilidade lateral da escavação, sem a necessidade de aplicação de revestimentos ou de fluido estabilizantes, limitando sua profundidade ao nível do lençol freático. Caso seja utilizado fluido estabilizante, torna-se necessária a cravação de camisa metálica ou execução de mureta com objetivo de guiar a ferramenta de escavação. Como fluido estabilizante, pode ser utilizado polímero sintético ou lama bentonítica, solução esta adotada como premissa nas composições de custos do SICRO. A lama bentonítica é obtida a partir da hidratação da bentonita, em proporções entre 2% e 6% em relação ao volume de água utilizado. Para a confecção da lama bentonítica, torna-se necessária uma instalação industrial, a qual deve conter equipamento misturador da lama, silos para armazenamento de insumo novo e utilizado, tanques de decantação, desarenador e depósito de bentonita. O processo de concretagem é submerso, com a utilização de tubo tremonha. 18 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções O SICRO disponibiliza uma composição de custo de referência para estaca escavada circular com lama bentonítica, conforme consumo unitário de concreto apresentado na Tabela 06. Tabela 06 - Consumo de concreto para estaca escavada circular Volume de Escavação Consumo Unitário de Descrição do Serviço (m³) Concreto (m³/m3) Estaca escavada circular 1,00000 1,10000 Na determinação do volume de concreto a ser aplicado nas estacas escavadas considerou-se um acréscimo de 10% sobre o volume de escavação. 3.2.1.3. Estaca Tipo Strauss O processo de escavação da estaca Strauss ocorre mediante emprego de uma sonda, projetada ao solo sob ação de seu peso próprio. Simultaneamente à execução da escavação, é introduzido no terreno um revestimento metálico, o qual age como guia da sonda, além de auxiliar no procedimento de concretagem do elemento estrutural. Ao passo que o concreto é lançado, concomitantemente ao seu apiloamento, ocorre a retirada gradativa do revestimento metálico. O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de estacas Strauss, conforme consumos unitários de concreto apresentados na Tabela 07. Tabela 07 - Consumos unitários de concreto para execução de estaca Strauss Consumo Unitário de Descrição dos Serviços Concreto (m³/m) Estaca Strauss D = 25 cm 0,05400 Estaca Strauss D = 32 cm 0,08847 Estaca Strauss D = 38 cm 0,12475 Estaca Strauss D = 45 cm 0,17495 Na determinação do volume de concreto a ser aplicado por metro de estaca Strauss considerou-se um acréscimo de 10% sobre o volume do cilindro associado ao diâmetro do elemento estrutural. 3.2.1.4. Estaca Franki com Fuste Apiloado O procedimento de confecção das estacas Franki consiste na cravação de um tubo metálico cuja ponta possui uma bucha estanque formada por areia e pedra. O revestimento é cravado dinamicamente a partir da aplicação de um pilão em função da ação da gravidade, posicionado no interior do tubo. De acordo com o método escolhido para execução das estacas Franki, o revestimento metálico pode ser recuperado ou não. Como referência, as composições de custos do SICRO adotam a recuperação do revestimento como referência. 19 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Conforme o concreto é lançado, a cada camada sucessiva ocorre o apiloamento e simultaneamente a retirada do revestimento metálico. O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de estacas Franki com fuste apiloado, conforme consumos unitários de concreto apresentados na Tabela 08. Tabela 08 - Consumos unitários de concreto para execução de estaca Franki Consumo Unitário de Descrição dos Serviços Concreto (m³/m) Estaca Franki D = 35 cm 0,10583 Estaca Franki D = 40 cm 0,13823 Estaca Franki D = 45 cm 0,17495 Estaca Franki D = 52 cm 0,23361 Estaca Franki D = 60 cm 0,31102 Estaca Franki D = 70 cm 0,42333 Na determinação do volume de concreto a ser aplicado por metro de estaca Franki com fuste apiloado considerou-se um acréscimo de 10% sobre o volume do cilindro associado ao diâmetro do elemento estrutural. 3.2.1.5. Estaca Hélice Contínua A execução da estaca hélice contínua ocorre por meio da perfuração do terreno por meio de um trado helicoidal contínuo, o que proporciona alta produção ao serviço. A medida que a ferramenta rotativa penetra o terreno, o solo oriundo da escavação é conduzido até a superfície, sem a necessidade da retirada do trado como ocorre em outros processos construtivos. O trado possui uma haste tubular central, cuja função é lançar o concreto. Conforme a hélice é removida do terreno, o concreto é injetado por bombeamento. O SICRO disponibiliza uma composição de custo para estaca hélice contínua, conforme consumo unitário de concreto apresentado na Tabela 09. Tabela 09 - Consumo de concreto para estaca hélice contínua Volume de Escavação Consumo unitário de Descrição do Serviço (m³) concreto (m³/m3) Estaca hélice contínua 1,00000 1,10000 Na determinação do volume de concreto a ser aplicado nas estacas hélice contínuas considerou-se um acréscimo de 10% sobre o volume de escavação. 20 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 3.2.1.6. Estaca Ômega Semelhante ao método de confecção descrito no item anterior, as estacas ômega são executadas mediante a introdução no terreno de haste tubular, dotada de hélice cônica na extremidade, por meio de equipamento rotativo. Concebidas a partir dos conceitos aplicados à estaca hélice contínua, durante o processo de escavação, conforme a haste penetra o terreno, ocorre o deslocamento lateral do solo sem transporte de material até a superfície. Tal procedimento resulta em uma melhora significativa do atrito lateral entre o solo e o elemento estrutural, além de proporcionar elevada produção ao serviço. O SICRO disponibiliza uma composição de custo de referência para estaca ômega, conforme consumo unitário de concreto apresentado na Tabela 10. Tabela 10 - Consumo de concreto para estaca ômega Volume de escavação Consumo unitário de Descrição (m³) concreto (m³/m3) Estaca ômega 1,00000 1,10000 Na determinação do volume de concreto a ser aplicado nas estacas ômega considerou-se um acréscimo de 10% sobre o volume de escavação. 3.2.1.7. Estaca Raiz O procedimento de execução da estaca raiz consiste na escavação no terreno por meio de perfuratriz rotativa (em solos) ou rotopercussiva (em rocha), com utilização integral de revestimento metálico, de forma a garantir a estabilidade do serviço. Durante a escavação em solo, utiliza-se circulação direta de água, a qual é injetada pelo interior do revestimento. Finalizada a escavação, procede-se a limpeza interna do tubo para colocação da armadura e posterior injeção de argamassa. Face à particularidade do método construtivo, as composições de custos dos serviços de execução de estaca raiz contém os equipamentos, os materiais e a mão de obra associados à produção da argamassa. A mão de obra necessária à execução do serviço de estaca raiz foi definida em 4 serventes para apoio aos serviços principais, acrescendo-se o tempo parcial de um servente alocado para os transportes dos materiais com carrinho de mão. O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de estacas raiz escavadas em solo e rocha, com diâmetros de 16 cm, 20 cm, 25 cm, 31 cm e 40 cm. 21 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Na determinação do volume de concreto a ser aplicado por metro de estaca raiz considerou-se um acréscimo de 10% sobre o volume do cilindro associado ao diâmetro do elemento estrutural. 3.2.1.8. Estaca com Camisa Metálica Face às características de sua seção tubular, as estacas com camisa metálica apresentam o mesmo momento de inércia em qualquer direção, o que proporciona maior rigidez e capacidade de suportar esforços de flexão, torção e flambagem. O elemento estrutural é executado em duas etapas: a primeira consiste na cravação da camisa metálica e a segunda na escavação. As camisas metálicas podem ser adquiridas comercialmente ou confeccionadas na obra. A cravação das camisas é realizada por meio de martelos hidráulicos vibratórios ou de queda-livre. As composições de custos do SICRO adotam, como premissa, a confecção das camisas metálicas na própria obra e, para o procedimento de cravação, o martelo hidráulico vibratório. O processo de execução da estaca inicia-se com a cravação da camisa. Posteriormente procede-se a escavação por meio de uma perfuratriz Wirth. As perfuratrizes tipo Wirth utilizam o sistema Reverse Circulation Drilling (RCD), conhecido como air-lift. Nesse sistema, o ar comprimido é injetado dentro do tubo de perfuração em um ponto acima da ferramenta de corte. Quando o processo é realizado imersso em água, a aplicação do ar comprimido resulta na redução da densidade da mistura entre a água e o material proveniente da escavação, permitindo que estes sejam conduzidos para a superfície através do tubo. A perfuratriz utiliza ferramentas de corte constituídas de vários capitéis, ou roller cutters, conforme descrição apresentada abaixo: Tooth cutter: utilizado em solos e rochas alteradas com resistência a compressão até 80 MPa; TCI button cutter: utilizado em solos e rochas alteradas com resistência a compressão acima de 80 MPa. De acordo com diâmetro, as ferramentas de corte podem ser definidas em: Cantilever cutter: utilizada em perfurações com diâmetro de 500 mm a 1.000 mm, com capacidade de carga de 60 kN por unidade; Series 8: utilizada em perfurações com diâmetro de 750 a 1.400 mm, com capacidade de carga de 80 kN por unidade; Series 13: utilizada em perfurações com diâmetro acima de 1.358 mm, com capacidade de carga de 140 kN por unidade. 22 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções O SICRO disponibiliza composições de custos para os seguintes serviços associados à execução das estacas com camisa metálica: Confecção de camisas metálicas pelo processo de calandramento com chapas de espessura de 6,3 mm, 8,0 mm, 9,5 mm e 12,5 mm e diâmetros variando entre 400 mm e 1.800 mm; Cravação de camisa metálica por meio de martele hidráulico vibratório; Escavação em solo e rocha por meio de perfuratriz Wirth. Para execução dos serviços em embarcações, o SICRO também disponibiliza composições de custos para apoio náutico e transporte fluvial dos elementos. O SICRO disponibiliza ainda composições de custos específicas para contemplar as camisas metálicas submersas, nos trechos em lâmina d´'agua, onde não há necessidade de utilização do equipamento martelo hidráulico vibratório. 3.2.1.9. Parede Diafragma De acordo com a NBR 6.122/2010, a parede diafragma, em função de seu processo construtivo, se enquadra no rol de estacas escavadas com fluido estabilizante, pois este elemento estrutural é formado por estacas retangulares justapostas e contínuas. A parede diafragma consiste em painéis de concreto moldados no local, formando no subsolo uma estrutura vertical, cuja espessura varia entre 30 e 120 cm e sua profundidade pode atingir até 50 metros. A estrutura vertical tem a capacidade de absorver empuxos, momentos fletores, cargas axiais, atuando também como elemento de fundação. Sua execução pode também ser realizada abaixo do nível do lençol freático. A parede diafragma tem como principal vantagem o fato de se moldar a geometria do terreno, resultando em um processo de construção que não causa vibrações ou grandes descompressões ao terreno, o que permite sua execução em locais próximos a estruturas vizinhas existentes, sem ocasionar danos eventuais às mesmas. Esse processo pode ser utilizado para construção de contenções de subsolo, obras de canalização do leito de rios, execução de túneis, entre outras diversas aplicações. 23 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções A escavação é realizada por meio de uma perfuratriz hidráulica sobre esteiras com Clamshell, segundo as dimensões apresentadas na Tabela 11. Tabela 11 - Relação de seção e área das paredes diafragma Seção (cm²) Área (cm²) 40 x 150 6.000 50 x 150 7.500 60 x 150 9.000 30 x 250 7.500 40 x 250 10.000 50 x 250 12.500 60 x 250 15.000 70 x 250 17.500 80 x 250 20.000 90 x 250 22.500 100 x 250 25.000 110 x 250 27.500 120 x 250 30.000 O início do processo ocorre com a construção de uma mureta guia de concreto armado longitudinal ao eixo da parede e enterrada no solo, com profundidade de 1 metro, cuja função é guiar o Clamshell na escavação. Conforme especificação em projeto, a escavação é iniciada por uma lamela primária. Ao atingir a profundidade entre 1,0 a 1,5 metros, procede-se o bombeamento de lama bentonítica para dentro da cava. A utilização de fluido é indispensável para a estabilidade da escavação, além de manter em suspensão os detritos provenientes da desagregação do terreno durante a escavação. A proporção mais comum da mistura água/bentonita para ser utilizada na escavação é de 1.000 litros de água para 50 Kg de bentonita. Essa mistura deve ficar em descanso durante 24 horas, o que proporciona a máxima hidratação das partículas para sua posterior utilização. Finalizada a escavação, a armadura é posicionada na cava, procedendo na sequência a concretagem submersa do elemento estrutural por meio de um tubo tremonha. O SICRO disponibiliza uma composição de custo para estaca ômega, conforme consumo unitário de concreto apresentado na Tabela 12. Tabela 12 - Consumo de concreto para parede diafragma Volume de Escavação Consumo Unitário de Descrição do Serviço (m³) Concreto (m³/m3) Parede diafragma 1,00000 1,10000 24 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Na determinação do volume de concreto a ser aplicado nas paredes diafragma considerou-se um acréscimo de 10% sobre o volume de escavação. O SICRO disponibiliza ainda composições de custos para confecção do muro guia e para armação da parede diafragma com apoio de guindaste. 3.2.1.10. Coluna de Brita O serviço consiste no reforço ou adensamento de solos com a utilização de brita por processo de perfuração com vibração. Esta técnica é recomendada principalmente para solos saturados coesivos com baixa capacidade de suporte. A granulometria da brita é determinada previamente em ensaios de laboratório adequados. O processo inicia-se com o posicionamento do equipamento de escavação, normalmente do tipo bottom feed. Na sequência, a perfuratriz é abastecida com brita continuamente por meio de uma caçamba elevatória que alimenta o depósito superior. A penetração no solo é realizada por meio de uma haste de perfuração com auxílio de injeção de ar comprimido e vibração. Nesta fase, o solo é comprimido lateralmente. Posteriormente, o furo é preenchido pelo interior da haste de perfuração, sendo injetado ar comprimido para permitir o fluxo contínuo de brita. Ao atingir a profundidade adequada, o vibrador é retirado, com a brita preenchendo o espaço livre. O vibrador é inserido novamente para que a brita seja empurrada lateralmente contra o entorno do solo e promova o seu consequente adensamento. O processo é repetido sucessivamente até que a coluna de brita alcance a superfície. O SICRO disponibiliza composições de custos para o serviço de coluna de brita em função de seu diâmetro, conforme apresentado na Tabela 13. Tabela 13 - Relação das composições de custos de coluna de brita Descrição Unidade Coluna de brita D = 50 cm - perfuratriz tipo bottom feed m Coluna de brita D = 60 cm - perfuratriz tipo bottom feed m Coluna de brita D = 70 cm - perfuratriz tipo bottom feed m Coluna de brita D = 80 cm - perfuratriz tipo bottom feed m 3.2.2. Estacas Pré-Moldadas As estacas pré-moldadas podem ser produzidas diretamente na obra ou adquiridas comercialmente em empresas especializadas. Para os elementos confeccionados em concreto, podem ser aplicados os seguintes métodos executivos: concreto vibrado, centrifugado ou protendido. 25 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções As estacas de concreto vibrado podem ser executadas no próprio canteiro da obra, moldadas em formas horizontais ou verticais, de acordo com a seção requerida. A produção pelo processo de centrifugação é industrial, com a fabricação sendo realizada em módulos centrifugados ocos com concreto de alta resistência. Os elementos confeccionados com protensão possuem capacidade de suportar cargas elevadas com seções transversais menores. Com exceção dos elementos de pequeno comprimento, as estacas pré-moldadas de concreto confeccionadas em canteiro devem ser reforçadas com ferragem suficiente para prevenir os danos causados pelo seu manuseio, desde a moldagem até o seu local de cravação. Para a cravação das estacas pré-moldadas, o equipamento mais usual consiste no bate estacas por gravidade. Com objetivo de contemplar as perdas por sobras na cravação e no arrasamento da cabeça, considerou-se um acréscimo de 10% no comprimento das estacas. Caso haja a necessidade de comprimentos maiores do que os padrões, os elementos podem ser emendados. As estacas pré-moldadas são normalmente fornecidas ou confeccionadas com anel de emenda em suas extremidades. As atividades relacionadas às emendas não constam das composições de custos das estacas pré-moldadas. Caso necessário, o SICRO disponibiliza uma composição de custo para o serviço de emenda de estaca por soldagem. 3.2.2.1. Estaca Pré-Moldada de Seção Quadrada O SICRO adota como referência apenas a aquisição comercial de estacas pré- moldadas com seção transversal quadrada. A Tabela 14 apresenta as dimensões das seções transversais das referidas estacas pré-moldadas e suas respectivas capacidades admissíveis de carga. Tabela 14 - Dimensão das estacas de seção quadrada e capacidade de carga admissível Lado (cm) Carga Admissível (kN) 20 40 25 60 35 100 26 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 3.2.2.2. Estaca Pré-Moldada Centrifugada Neste método de pré-moldagem de estacas, o adensamento do concreto é realizado pelo processo de centrifugação. A seção transversal da estaca é circular vazada. De forma similar ao item anterior, o SICRO adota como referência apenas a aquisição comercial para estaca pré-moldada centrifugada. A Tabela 15 apresenta as características padronizadas das estacas centrifugadas. Tabela 15 - Dados técnicos das estacas centrifugadas Carga Nominal na Distância Espessura Área da Área da Diâmetro Estrutural Admissível Peso Mínima da Seção de Seção de Perímetro Externo Nominal entre Parede Concreto Ponta (cm) (cm) Compressão Tração (kg/m) Estacas (cm) (cm²) (cm²) (kN) (kN) (cm) 26 6 500 150 94 377 531 82 70 33 7 800 180 143 572 855 104 85 38 7 1.000 210 170 682 1.134 119 95 42 8 1.250 240 214 855 1.385 132 105 50 9 1.700 270 290 1.159 1.963 157 130 60 10 2.350 370 393 1.571 2.827 188 150 70 11 3.150 480 510 2.039 3.848 220 175 80 12 4.000 640 641 2.564 5.027 251 200 3.2.2.3. Estaca Pré-Moldada Protendida As estacas pré-moldadas protendidas são confeccionadas com adensamento do concreto por vibração, possuindo seção transversal quadrada. A Tabela 16 apresenta as dimensões das seções transversais das referidas estacas pré-moldadas protendidas e suas respectivas capacidades admissíveis de carga. Tabela 16 - Dimensão das estacas pré-moldadas protendidas e capacidade de carga admissível Lado (cm) Carga Admissível (kN) Lado (cm) Carga Admissível (kN) 15 260 30 1.180 17 350 33 1.470 20 500 35 1.610 21 560 38 1.980 23 680 40 2.140 25 800 42 2.400 26 880 45 2.710 27 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções A Tabela 17 apresenta os parâmetros de cálculo utilizados para o dimensionamento das estacas protendidas com seções de 15 x 15 cm2 a 26 x 26 cm2. Tabela 17 - Dados técnicos da estaca protendida (seções de 15 x 15 cm2 a 26 x 26 cm2) Seção (cm x cm) 15 x 15 17 x 17 20 x 20 21 x 21 23 x 23 25 x 25 26 x 26 Comprimento Médio (m) 8 8 8 8 8 8 8 Espessura dos Anéis de 0,48 0,48 0,48 0,63 0,63 0,63 0,63 Emenda (cm) Bate-estaca (m/dia) 80 77 75 73 70 68 66 Concreto 40 MPa 0,02250 0,02890 0,04000 0,04410 0,05290 0,06250 0,06760 Aço CA-50 (Extremidades) 4Ø10 4Ø10 4Ø10 4Ø10 4Ø10 4Ø12,5 4Ø12,5 Aço CA-50 (kg/m) 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 0,988 0,988 Aço CA-60 (Estribos) 6Ø5 6Ø5 6Ø6,3 6Ø6,3 6Ø6,3 8Ø5 8Ø5 Aço CA-60 (kg/m) 0,39 0,45 0,54 0,57 0,62 0,68 0,71 Aço CP-175-RB (kg/m) 0,924 0,924 1,332 1,332 1,332 1,232 1,232 Chapa de Aço (Anéis) 0,39564 0,44839 0,52752 0,72699 0,79623 0,86546 0,90008 Arame Recozido 0,01905 0,01905 0,01905 0,01905 0,01905 0,02540 0,02540 Solda 0,05495 0,05495 0,05495 0,05495 0,05495 0,05495 0,05495 A Tabela 18 apresenta os parâmetros de cálculo utilizados para o dimensionamento das estacas protendidas com seções de 30 x 30 cm 2 a 45 x 45 cm2. Tabela 18 - Dados técnicos da estaca protendida (seções de 30 x 30 cm2 a 45 x 45 cm2) Seção (cm x cm) 30 x 30 33 x 33 35 x 35 38 x 38 40 x 40 42 x 42 45 x 45 Comprimento Médio (m) 8 8 8 8 8 8 8 Espessura dos Anéis de 0.63 0.8 0.8 0.8 0.8 0.95 0.95 Emenda (cm) Bate-estaca (m/dia) 63 58 56 54 51 49 47 Concreto 40 MPa 0,09000 0,10890 0,12250 0,14440 0,16000 0,17640 0,20250 Aço CA-50 (Extremidades) 4Ø12.5 4Ø12.5 8Ø10 8Ø10 8Ø12.5 8Ø12.5 12Ø12.5 Aço CA-50 (kg/m) 0,988 0,988 1,248 1,248 1,976 1,976 2,964 Aço CA-60 (Estribos) 10Ø5 10Ø5 8Ø6 8Ø6 8Ø6 8Ø6 10Ø6 Aço CA-60 (kg/m) 0,83 0,92 0,97 1,06 1,12 1,18 1,26 Aço CP-175-RB (kg/m) 1,54 1,54 1,776 1,776 1,776 1,776 2,22 Chapa de Aço (Anéis) 1,03856 1,45068 1,53860 1,67048 1,75840 2,19251 2,34911 Arame Recozido 0,03175 0,03175 0,02540 0,02540 0,02540 0,02540 0,03175 Solda 0,05495 0,05495 0,10990 0,10990 0,10990 0,10990 0,16485 28 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Em função de recomendação normativa, sugere-se considerar, na fase de orçamento, concretos com resistência característica a compressão igual ou maiores que 40 MPa para confecção das estacas pré-moldadas protendidas. Os transportes das estacas no âmbito do canteiro de obras são realizados por meio carregadeira de pneus. Para a fabricação das estacas protendidas, considerou-se a execução de um berço para pré-moldagem, com capacidade para 16 m³ e reutilização de 100 vezes. 3.2.3. Estacas Metálicas 3.2.3.1. Estaca Prancha Metálica As estacas prancha metálicas funcionam como paredes de contenção e são utilizadas para diversas finalidades, a saber: Trincheiras (valas) para execução de obras de serviços públicos (gás, esgoto, águas etc); Barragens, diques, caixões, ensecadeiras; Alas de bueiros e pontes; Proteções de acesso a túneis e escavações; Proteção marginal de lagos, rios e canais; Escoramentos contra deslizamentos de terra (muros de contenção); Construção de cais em portos. O aço laminado utilizado como referência para a confecção das estacas pranchas metálicas do SICRO apresenta as seguintes vantagens: Os conectores são laminados junto com as estacas, o que possibilita um maior controle dimensional e uma ausência de concentração de tensões devido a trabalhos mecânicos; As estacas laminadas a quente possuem acabamento similar a perfis laminados, passando por um rigoroso controle dimensional; É possível fazer inúmeras combinações de aços; São empregadas em grande escala e com características estruturais incorporadas ao projeto, geralmente suportando inclusive cargas verticais; Por apresentarem conectores extremamente resistentes as estacas laminadas a quente possuem um índice de reaproveitamento muito superior. 29 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções A Figura 01 apresenta os diferentes perfis produzidos de estaca prancha metálica. Figura 01 - Perfis de estacas prancha metálicas Fonte: Arcelor As composições de custos de estaca prancha metálica do SICRO não consideram o escoramento, os quais, quando houver necessidade, devem ser considerados em composição de custo específica, de acordo com as necessidades de projeto. O SICRO disponibiliza as seguintes composições de custos para os serviços de estaca prancha metálica: Estaca prancha metálica cravada com guindaste equipado com martelo hidráulico; Estaca prancha metálica com 10 utilizações - inclui cravação e retirada das estacas com martelo hidráulico; Estaca prancha metálica cravada com apoio de flutuante; Estaca prancha metálica com 10 utilizações - inclui cravação e retirada das estacas com apoio de flutuante. Quando as quantidades de utilizações não forem indicadas nas composições de custos significa que a estaca tem utilização permanente, ou seja, uma única vez. Em obras temporárias deve ser sempre prevista a utilização de 10 vezes. Os equipamentos associados à execução dos serviços de estaca prancha são: Guindaste sobre esteiras com martelo hidráulico; Flutuante; Rebocador. O apoio de flutuante com rebocador deve ser considerado apenas quando não for possível a cravação das estacas prancha com a utilização de guindaste em terra. 30 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 3.2.3.2. Estaca de Trilho Usado Os trilhos são adquiridos comercialmente, podendo ser utilizados de forma isolada ou combinada. Para obras de arte especiais, a Especificação de Serviço DNIT nº 121/2009 recomenda que estacas metálicas constituídas por trilhos devem ter seu emprego evitado. No caso de sua utilização, recomenda-se a composição de três trilhos soldados. A carga admissível deve ser considerada com uma redução de 25% em relação às estacas de seção equivalente, compostas de perfis metálicos. O SICRO disponibiliza composições de custos com até três trilhos, contemplando a solda das emendas. A união dos trilhos é sempre realizada por meio de solda nas extremidades dos patins. A Figura 02 apresenta as seções transversais das estacas constituídas por trilhos usados. Figura 02 - Estaca de trilho usado A Tabela 19 apresenta as capacidades de cargas admissíveis das estacas constituídas por trilhos usados. Tabela 19 - Carga nominal admissível das estacas constituídas por trilhos usados Carga Admissível Estrutural (kN) Trilho Peso (kg/m) Trilho Simples Duplo Trilho Triplo Trilho TR 25 24,6 250 500 750 TR 37 37,1 370 750 1.100 TR 45 44,6 450 900 1.300 TR 57 56,7 570 1.150 1.700 TR 68 67,6 680 1.300 2.000 31 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 3.2.4. Emenda de Estaca por Soldagem Quando ocorre a necessidade de comprimentos maiores que o de fornecimento normal, as estacas podem ser emendadas, as quais devem ter desempenho igual ou superior aos segmentos emendados. As emendas podem ser executadas nas estacas metálicas ou de aço e nas estacas pré-moldadas de concreto. A norma NBR 6.122 recomenda que as estacas metálicas ou de aço devem ter sua emenda executada por meio de solda com eletrodo compatível ao material da estaca e que as estacas pré-moldadas de concreto podem ser emendadas pela união de dois anéis previamente fundidos nas extremidades ou pela utilização de luvas de aço. O SICRO apresenta uma composição de custo para o serviço de emenda de estacas por soldagem, com produção definida em função da máquina de solda, conforme expressão matemática apresentada abaixo. C × Fe P= Tc onde: C representa a capacidade = 3,04 m/h; Fe representa o fator de eficiência = 0,83; Tc representa o tempo total de ciclo = 1 hora. Substituindo os valores: 3,04 × 0,83 P= = 2,52 m/h 1 A composição de custo do serviço de emenda de estaca por soldagem foi estruturada em função de uma equipe formada por um servente e um soldador, responsável pela operação da máquina de solda. Para as soldas de emenda de topo, considerou-se a utilização de eletrodo E70XX para uma espessura média de 5 mm, com solda de chanfro executadas no perímetro da seção transversal da estaca, com consumo, em quilograma por metro de solda no perímetro, definido em função da expressão matemática apresentada abaixo. 3,1416 × 0,005 x 0,005 x 7.850 E= = 0,30827 kg/m 2 Para a união de dois ou três trilhos, considerou-se a ligação soldada longitudinal em quilograma por metro de comprimento da estaca. 32 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções A Tabela 20 apresenta o perímetro por emenda de topo e o comprimento de solda necessários para a formação de diferentes estacas de trilho usado. Tabela 20 - Consumos de soldas necessárias para formação de estacas de trilhos usados Perímetro por Comprimento de Estaca de Emenda de Topo Solda Longitudinal Trilho (m) (m) TR 25 0,310 - TR 37 0,587 - TR 45 0,648 - TR 57 0,722 - TR 68 0,995 - 2 x TR 25 0,424 0,50 2 x TR 37 0,930 0,60 2 x TR 45 1,036 0,80 2 x TR 57 1,164 1,00 2 x TR 68 1,686 1,20 3 x TR 25 0,930 0,75 3 x TR 37 1,761 0,90 3 x TR 45 1,944 1,20 3 x TR 57 2,166 1,50 3 x TR 68 2,985 1,80 3.3. Critérios de Medição A medição dos serviços relacionados à execução de estacas deve ser realizada em função das quantidades e unidades definidas nas composições de custos e nas especificações técnicas de projeto. No caso específico das estacas, em função de suas diferentes características e de seus processos executivos, a medição dos serviços pode ser realizada em função do seu comprimento ou de seu volume, conforme detalhamento apresentado abaixo. Para as estacas tipo Strauss, tipo Franki com fuste apiloado, pré-moldada de seção quadrada, pré-moldada centrifugada, pré-moldada protendida, de trilho usado, raiz, broca e com camisa metálica, a medição dos serviços deve ser realizada em função de seu comprimento linear, em metros. Já para as do tipo escavada circular, hélice contínua, ômega, parede diafragma e coluna de brita, a medição dos serviços relacionados à execução destas estacas deve ser realizada em função de seu volume, em metros cúbicos. 33 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções A medição do serviço de estaca prancha deve ser realizada em função da massa de aço de estaca efetivamente utilizada, considerando-se a distância entre a extremidade inferior de apoio da estaca e o topo da cortina, de acordo com as informações da composição de custo e das especificações de projeto. A medição do serviço de arrasamento das estacas deve ser realizada em função da unidade, devendo ser destacado que as parcelas das estacas perdidas no arrasamento encontram-se incluídas no serviço de cravação das estacas. A medição do serviço de emenda deve ser realizada em função das unidades do comprimento total de soldas executadas no perímetro das seções transversais nas emendas de topo e nas emendas longitudinais nos casos de trilhos duplos e triplos. Todos os serviços aqui apresentados contemplam o fornecimento dos equipamentos, dos materiais e da mão de obra necessária, incluindo todos os encargos correspondentes para a sua completa execução. 34 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 4. CONTENÇÕES 35 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 4. CONTENÇÕES As contenções são estruturas projetadas para resistir a empuxos de terra e/ou água, cargas estruturais e quaisquer outros esforços induzidos por estruturas ou equipamentos adjacentes. As estruturas de arrimo são utilizadas quando se deseja manter uma diferença de nível na superfície do terreno e o espaço disponível não é suficiente para vencer o desnível através de taludes. A decisão de qual estrutura de contenção deve ser adotada em determinado projeto encontra-se condicionada a observação de diversos fatores, a saber: Altura da estrutura; Cargas atuantes; Natureza e características do solo a ser arrimado; Natureza e características do solo de fundação; Condições do nível d’água local; Espaço disponível para construção; Equipamentos e mão de obra disponível; Experiência e prática das equipes; Especificações técnicas especiais; Análise de custos. O SICRO disponibiliza composições de custos para os seguintes serviços: Enrocamento em pedra de mão; Muro de arrimo em pedra argamassada; Muro de alvenaria ½ vez com altura de 2 m; Baldrame em alvenaria de pedra argamassada; Contenção em solo-cimento ensacado; Proteção de taludes rochosos com telas metálicas; Contenção com estacas de perfis metálicos I 254 mm x 37,7 kg/m. As contenções executadas com cortinas de concreto armado devem ter seus orçamentos elaborados em função de seus elementos constituintes, utilizando-se as composições de custos de concreto, de fôrmas e de armação. A elaboração de orçamentos para obras com cortinas atirantadas deve seguir o mesmo procedimento anteriormente apresentado, acrescentando-se apenas o custo dos tirantes que se encontram disponibilizados em composições de custos do SICRO. 37 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 4.1. Descrição dos Serviços 4.1.1. Enrocamento com Pedra de Mão Os enrocamentos são estruturas constituídas de pedras de mão arrumadas, matacões ou pedras jogadas, sem emprego de aglomerante, que podem ser utilizados na construção de contenções, diques e dissipadores de energia, recuperação de erosões e proteção de taludes e de obras de arte especiais. O SICRO disponibiliza composições de custos para os seguintes serviços: Enrocamento com pedra de mão com espalhamento e compactação mecânica; Enrocamento de pedra arrumada manualmente com pedra de mão. Na primeira composição de custo apresentada, o espalhamento é realizado por meio de um trator de esteira e a compactação executada com rolo liso autopropelido, equipamento este que define a produção do serviço em 63,11 m 3/h. No segundo caso, o espalhamento e arrumação das pedras é realizado manualmente, sendo considerada na composição de custo uma equipe formada por 1 pedreiro e 10 serventes, o que resulta em uma produção de 2 m3 de enrocamento por hora. 4.1.2. Muro de Arrimo de Pedra Argamassada Este tipo de solução de contenção caracteriza-se pelo assentamento de pedras de mão com argamassa de cimento e areia, conforme apresentado na Figura 03. Figura 03 - Execução de muro de arrimo de pedra argamassada A produção do serviço foi definida em função de uma equipe formada por 1 pedreiro e 5 serventes, o que resulta na produção de 5 m3 de muro por hora. 4.1.3. Muro de Face em Tela Metálica Dobrada em L e Estabilizada com Tensores em Solo Reforçado O serviço destina-se à execução de muros em solo reforçado com o paramento composto de telas metálicas soldadas, galvanizadas a quente, dobradas em L e estabilizadas com barras metálicas espaçadas uniformemente, conforme detalhes apresentados nas Figuras 04 a 06. 38 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Figura 04 - Vista do muro de face em tela metálica dobrada Figura 05 - Detalhe da montagem da tela metálica com os tensores Figura 06 - Esquema da montagem da tela com o material de enchimento e o aterro reforçado 39 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções As telas metálicas são preenchidas mecanicamente com brita, solo cal ou com materiais alternativos, como resíduos da construção civil. Os elementos metálicos possuem 0,4 m de altura, 0,4 m de largura e comprimento de 2 m, com densidade de 5,8 kg/m² de face do paramento. O material constituinte do aterro e os materiais utilizados como enchimento não encontram-se incluídos na composição de custo do serviço, devendo ser considerados em separado, como item de planilha, no orçamento da obra. 4.1.4. Contenção em Solo-Cimento O SICRO disponibiliza duas composições de custos que utilizam o solo-cimento como elemento de contenção, a saber: Solo de jazida com 8% de cimento (160 kg de cimento CP II E-32 por m3); Areia com 8% de cimento (160 kg de cimento CP II E-32 por m3). A execução do serviço envolve a mistura, o ensacamento e o empilhamento de sacos de aniagem ou de ráfia na face do talude, de forma a se obter a sua estabilização e contenção por meio de seu peso próprio, além de servir também como proteção do paramento, conforme apresentado na Figura 07. Figura 07 - Contenção com solo cimento ensacado 4.1.5. Proteção de Taludes Rochosos com Telas Metálicas Os deslizamentos e quedas de blocos de rochas e demais materiais alterados, instáveis ou envoltos em capa de solo, principalmente no período de grandes chuvas, constitui ocorrência comum nas vias terrestres. Com a incidência regular de chuvas e a consequente saturação dos solos, os materiais superficiais podem ser lavados, fazendo com que os blocos de rocha venham a se desprender do maciço, o que resulta em seu deslizamento. O serviço consiste na instalação de uma malha de aço de alta resistência ao longo da encosta, projetada para atuar como uma rede com objetivo de conter a queda de eventuais blocos desprendidos do talude, conforme apresentado na Figura 08. 40 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Figura 08 - Proteção de taludes rochosos com telas metálicas A composição de custo do serviço considerou a utilização de telas metálicas de dupla torção com liga em 95% ZN e 5% AL, em de malha 8 x 10 cm. 4.1.6. Contenção com Estacas de Perfis Metálicos I 254 mm x 37,7 kg/m O serviço destina-se à contenção temporária de taludes ou de escavações, consistindo na cravação de perfis metálicos intercalados com pranchões de madeira com 5 cm de espessura, conforme apresentado na Figura 09. Figura 09 - Contenção de talude com estacas metálicas e pranchões de madeira A contenção com estacas metálicas e pranchões de madeira pode ainda ser complementada com a instalação de tirantes. O SICRO disponibiliza três composições de custos definidas em função da profundidade da ficha (F) em relação à altura (H) da estaca, em consonância aos valores apresentados na Tabela 21. 41 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Tabela 21 - Profundidade da ficha em relação à altura da estaca Profundidade da Ficha (F) Até 0,2 H H De 0,21 H a 0,4 H F = ficha De 0,41 H a 0,6 H As composições de custos destes serviços foram elaboradas considerando uma equipe composta por 1 carpinteiro, 1 ajudante, e 4 serventes. Compõe também a mão de obra direta o soldador, cujo tempo apropriado varia de acordo com a ficha adotada. A produção do serviço foi definida em função do ciclo do bate-estaca de gravidade, o que resulta em uma produção de 9,96 m2/h. 4.1.7. Muros em Blocos Segmentais Os blocos segmentais são elementos construtivos de muros de contenção em aterros em que a face do paramento frontal é executada em blocos de concreto pré-moldados intertravados e o solo é reforçado com geogrelhas de alta rigidez, conforme apresentado na Figura 10. Figura 10 - Muro em blocos segmentais Fonte: Terrae Durante a execução dos muros em blocos segmentais, não existe a necessidade de argamassa na montagem dos blocos, que são apenas encaixados, nem mesmo fôrmas de compactação, uma vez que os próprios blocos fazem este papel. O SICRO apresenta uma composição de custo para a fabricação de blocos com 40 cm x 40 cm x 20 cm, considerando 13 unidades por m² e massa de 25 kg/unidade. 42 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções O SICRO disponibiliza composições de custos para o serviço de execução de muros em blocos segmentais em função de sua altura, diferenciando-se as seguintes faixas: Muro em blocos segmentais de até 4 m; Muro em blocos segmentais de 4 a 6 m; Muro em blocos segmentais de 6 a 8 m; Muro em blocos segmentais de 8 a 10 m. A execução do muro de face deve ser realizada conforme sequência executiva apresentada abaixo e ilustrada na Figura 11. Escavação de uma vala no pé do talude com largura de 60 cm e profundidade de 50 cm; Execução da regularização do fundo da cava e colocação de uma camada de concreto magro com 10 cm de espessura e largura de 40 cm; Colocação de duas camadas de blocos e posterior enchimento dos blocos e das laterais da cava com solo compactado; Enchimento dos blocos seguintes com brita, até a altura final. Figura 11 - Vista em corte do muro de face de blocos segmentais A execução do corpo do aterro reforçado com geogrelha do muro em blocos segmentais ocorre mediante a seguinte sequência executiva: A montagem dos blocos é realizada simultaneamente à compactação das camadas de aterro e colocação das geogrelhas, sendo os blocos a própria forma de compactação; Ao nível do pé do talude, executa-se a primeira camada de geogrelha; Sobre a geogrelha executa-se uma camada de 20 cm de areia; 43 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Na face oposta do muro, ao longo do paramento, executa-se uma camada de brita com 15 cm de espessura, seguida de uma camada de areia de 15 cm; Executa-se em seguida o aterro compactado a 100% do Proctor Normal; A cada 60 cm de altura executa-se uma camada de geogrelha com largura de 3 m e em seguida o aterro compactado. As geogrelhas são fornecidas em vários tamanhos e largura e as composições de custos do SICRO considera que 30 cm da geogrelha é ancorada no muro e que existe uma perda por sobreposição de 10 cm a cada 3 m de largura. 4.1.8. Geocélula de PEAD As geocélulas são estruturas tridimensionais fabricadas de polietileno de alta densidade (PEAD) em forma de painel e constituído por um conjunto de células, conforme apresentado na Figura 12. Figura 12 - Detalhe da geocélula de PEAD As geocélulas, quando preenchidas com concreto, areia, ou brita, comportam-se como uma placa semi-rígida, distribuindo as solicitações verticais concentradas. Esta propriedade permite, por exemplo, o aumento da capacidade de suporte de cargas em solos moles, a estabilização de bases de estradas, vias ferroviárias, pátios de estacionamento, seja com ou sem pavimento. As geocélulas constituem solução para controle de erosões, sendo também utilizadas para revestimento de canais e taludes, inclusive de orlas fluviais e marítimas. Os materiais de preenchimento das geocélulas devem ser selecionados em função da severidade do agente causador da erosão, da presença ocasional ou permanente de água, etc. O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de geocélulas em função de diferentes combinações entre as dimensões dos elementos (altura e área das seções), conforme detalhamento apresentado na Tabela 22. 44 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Tabela 22 - Dimensões das geocélulas adotadas nas composições de custos Altura Área das Altura Área das (mm) Seções (cm²) (mm) Seções (cm²) 250 250 75 460 125 460 1.206 1.206 250 250 100 460 200 460 1.206 1.206 As geocélulas são fixadas nos taludes com grampos de ancoragem em aço CA-50 de 6,3 mm de diâmetro, com consumo de 3 unidades por metro quadrado, e com comprimento definido de acordo com a expressão matemática abaixo. L = 2 x H + 0,43 onde: L = representa o comprimento da ancoragem (m); H = representa a altura da geocélula (m). As composições de custos dos serviços de geocélulas do SICRO foram elaboradas considerando taludes com inclinações de até 45°. Para inclinações maiores, recomenda-se que as ancoragens com grampos sejam reforçadas com a adição de tendões de poliéster de alta resistência. 4.2. Critérios de Medição A medição dos serviços relacionados à contenção deve ser realizada em função das quantidades e unidades definidas nas composições de custos e nas respectivas especificações técnicas de projeto. A medição dos serviços de enrocamento com pedra de mão, de muro de pedra argamassada e de contenção em solo-cimento deve ser realizada em função do volume de materiais efetivamente utilizados, de acordo com as informações das composições de custos e das especificações técnicas de projeto. Já a medição dos serviços de muro de face em tela metálica, de proteção de taludes com telas metálicas, de contenções com estacas de perfis metálicos e de geocélulas deve ser realizada em função da área de superfície efetivamente executada ou contida, de acordo com as informações das composições de custos e das especificações técnicas de projeto. 45 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 5. GABIÃO 47 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 5. GABIÃO Os gabiões são elementos flexíveis, fabricados com telas metálicas de malhas hexagonais de dupla torção que, quando preenchidos com pedras, formam elementos prismáticos ou cilíndricos que são normalmente utilizados em estabilização de taludes, obras hidráulicas e viárias, podendo ser encontrados em três formatos: caixa, colchão e saco, de diferentes tamanhos. Os gabiões são produzidos com malha de fios de zinco/alumínio, recobertos com uma camada de composto termoplástico à base de PVC, amarrada nas extremidades e nos vértices por fios de diâmetro maior, sendo posteriormente preenchidos com seixos ou pedras britadas. 5.1. Descrição dos Serviços 5.1.1. Gabião Saco Os gabiões tipo saco são constituídos de um único pano de tela metálica, produzidos com arame de zinco/alumínio, recoberto com uma camada de composto termoplástico à base de PVC, com diâmetro 2,4 mm. A tela tem malha hexagonal de dupla torção, nas dimensões do tipo 8 x 10 cm, obtida pelo entrelaçamento dos arames uma volta e meia, conforme detalhes apresentados na Figura 13. Figura 13 - Gabião saco Para o fechamento das extremidades do gabião tipo saco, cada unidade é fornecida com arames de aço inseridos alternadamente entre as penúltimas malhas das bordas livres, de forma a reforçar cada elemento e conferir maior rapidez durante instalação. O enchimento dos gabiões tipo saco pode ser realizado por suas extremidades ou pela lateral. Após esta operação, eles são transportados para o local de aplicação, utilizando-se equipamentos mecânicos, tais como guindastes, gruas, etc. Os gabiões tipo saco são usados principalmente em obras emergenciais e hidráulicas onde as condições locais necessitam de uma rápida intervenção, quando a água não permite fácil acesso ao local (instalações subaquáticas) ou quando o solo de apoio apresenta baixa capacidade de suporte. O SICRO disponibiliza uma composição de custo para o serviço de gabião tipo saco com diâmetro padrão de 0,65 m e contemplando o seu enchimento com pedra de mão. 49 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 5.1.2. Gabião Caixa Os gabiões tipo caixa são estruturas em forma de prisma retangular fabricadas com malha hexagonal de dupla torção produzida com arames de baixo teor de carbono revestidos com liga de zinco/alumínio podendo, sempre que necessário, serem recobertos adicionalmente por uma camada contínua de PVC (cloreto de polivinil), conforme detalhes apresentados na Figura 14. Figura 14 - Gabião caixa As caixas são normalmente subdivididas em células por diafragmas de forma a aumentar a rigidez da estrutura. Toda a malha, com exceção dos diafragmas, é reforçada em suas extremidades por arames de diâmetro maior que o da malha, para fortalecer os gabiões e facilitar sua montagem e instalação. Quando instalados e preenchidos por pedra, os gabiões se convertem em elementos estruturais flexíveis, armados, drenantes e aptos a serem utilizados na construção dos mais diversos tipos de estruturas (muros de contenção, barragens, canalizações, etc). O SICRO disponibiliza composições de custos de gabião caixa para diversas dimensões comerciais e contemplam o seu respectivo enchimento com pedra de mão, conforme relação apresentada abaixo: 2,00 m x 1,00 m x 0,50 m Zn/Al + PVC - D = 2,4 mm; 2,00 m x 1,00 m x 1,00 m Zn/Al + PVC - D = 2,4 mm; 2,00 m x 1,00 m x 0,50 m Zn/Al - D = 2,7 mm; 2,00 m x 1,00 m x 1,00m Zn/Al - D = 2,7 mm. As composições de custos dos serviços de gabião caixa consideram a utilização de pedra de mão, produto obtido da britagem primária da rocha, como material de enchimento como forma de aumentar a produção horária na confecção do muro. 5.1.3. Gabião Colchão Os gabiões tipo colchão são estruturas retangulares caracterizadas por sua grande área e pequena espessura, fabricados com malha hexagonal de dupla torção produzida com arames de baixo teor de carbono revestidos com liga de zinco/alumínio e adicionalmente protegidos por uma camada contínua de material plástico (aplicada por extrusão), conforme detalhes apresentados na Figura 15. 50 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Figura 15 - Gabião tipo colchão Os gabiões colchão são subdivididos em células por diafragmas de parede dupla, espaçados a intervalos regulares. Sua base, laterais e as paredes de fechamento (extremidades) são formadas a partir de um único painel contínuo de malha, obtendo- se um recipiente multicelular aberto. Para fortalecer a estrutura, todas as extremidades dos painéis de malha são reforçadas por arames de diâmetro maior do que o usado para a fabricação da malha. Quando instalados e preenchidos por pedras, os gabiões colchão se convertem em elementos estruturais drenantes, armados e, devido a sua flexibilidade e pequena espessura, são especialmente indicados na construção de revestimentos para canais, barragens em terra, escadas dissipadoras e outras. O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de gabião tipo colchão nas espessuras de 0,17 m, 0,23 m e 0,30 m e contemplando o seu consequente enchimento com pedra de mão. 5.2. Critérios de Medição A medição dos serviços relacionados à execução de gabião saco e gabião caixa deve ser realizada em função dos volumes efetivamente executados, em metros cúbicos, de acordo com as informações das composições de custos e das especificações técnicas de projeto. Já a medição dos serviços relacionados à execução de gabião colchão deve ser realizada em função da área efetivamente executada, em metros quadrados, de acordo com as informações constantes das composições de custos e das especificações técnicas de projeto. Todos os serviços aqui apresentados contemplam o fornecimento dos equipamentos, dos materiais e da mão de obra necessária, incluindo todos os encargos correspondentes para a sua completa execução 51 . Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 6. SOLO REFORÇADO COM FITA 53 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 6. SOLO REFORÇADO COM FITA O solo reforçado com fita metálica pode ser definido como um método construtivo cujo objetivo principal consiste no aumento da capacidade de suporte do solo, principalmente, no que se refere aos esforços de tração. Diferentes técnicas de solos reforçados têm sido utilizadas desde a antiguidade para estabilização de maciços. Entretanto, a primeira técnica de solo reforçado padronizada e com embasamento técnico adequado surgiu apenas na década de 60 e ficou mundialmente conhecida como “Terra Armada”. A norma NBR 9.286/1986 define o serviço de terra armada como um sistema constituído pela associação do solo de aterro com propriedades adequadas, armaduras (tiras metálicas ou não) flexíveis, colocadas, em geral, horizontalmente em seu interior, à medida que o aterro vai sendo construído, e por uma pele ou parâmetro flexível externo fixado às armaduras, destinado a limitar o aterro. Sua construção é sempre realizada de baixo para cima, a medida em que o aterro, também construído de baixo para cima, é executado. Para cada camada de aterro construída, são colocados os elementos construtivos especiais, que devem ser fornecidos previamente, de acordo com o projeto. Os elementos construtivos especiais são formados pelo conjunto de ligações, varões, chumbadores, armaduras, parafusos e juntas e o seu princípio de atuação baseia-se no atrito entre as armaduras e o solo constituinte do aterro. Estes elementos podem se diferenciar de acordo com o tipo de carga e a altura máxima da construção. Os detalhes do muro de solo reforçado com fita metálica são apresentados em vista lateral e perspectiva na Figura 16. Figura 16 - Detalhes do muro de solo reforçado com fita metálica 55 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções O SICRO apresenta composições de custos para os seguintes serviços necessários à execução dos muros de solos reforçados com fitas: Aterro compactado em solo reforçado com fita; Muro de escama de concreto armado para solo reforçado. Importante destacar que todos os componentes necessários à execução dos muros de solos reforçados com fitas tiveram seus respectivos custos de confecção e fabricação incluídos nas composições de custos dos serviços. 6.1. Descrição dos Serviços 6.1.1. Fabricação de Escamas de Concreto Armado A escama é uma peça fabricada em concreto armado, com taxa de armadura de 50 kg/m³, área total de 2,25 m², com chumbadores em aço galvanizado de dimensões 60 x 4 mm, conforme detalhes apresentados nas Figura 17 e 18. Figura 17 - Exemplo de escama de concreto armado Figura 18 - Exemplo de forma metálica para fabricação de escama As escamas de concreto possuem função estrutural secundária, com juntas que permitem a drenagem e a articulação das peças, tendo sido adotado como premissa um concreto com resistência a compressão máxima de 25 MPa. O SICRO apresenta composições de custos para fabricação de escamas de concreto diferenciadas em função da variação da quantidade de chumbadores, a saber: 2 a 5 chumbadores (Tipo 1) e 6 a 8 chumbadores (Tipo 2). 56 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 6.1.2. Aterro Compactado em Solo Reforçado com Fita Metálica O material a ser utilizado no aterro deve possuir granulometria com até 35% passante na peneira nº 200 e pertencer ao grupo A3 da classificação TRB, conforme preconizado na norma NBR 9.286/1986. Além dos equipamentos de grande porte necessários aos serviços de terraplenagem, considerou-se também a utilização de um compactador de solo manual para a faixa localizada nas proximidades do paramento de concreto. O principal elemento de reforço desta técnica consiste nas armaduras metálicas (fitas), peças lineares que trabalham por atrito com o solo de aterro, sendo responsáveis pela maior parte da resistência interna à tração do maciço, conforme processo executivo apresentado nas Figuras 19 e 20. Figura 19 - Aterro compactado em solo reforçado com fita Figura 20 - Detalhe da fita metálica no aterro compactado O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de aterro compactado em função da variação da taxa de armadura de 1,65 kg/m³ a 19,84 kg/m³. Tal variação se torna necessária para atender aos detalhes específicos dos projetos, onde as cargas incidentes são variáveis. Dessa forma, o profissional poderá definir a quantidade do reforço necessário de acordo com as características de seu projeto. 57 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 6.1.3. Muro de Escama de Concreto Armado para Solo Reforçado Os muros são formados pela montagem das placas pré-moldadas de concreto armado e acessórios complementares, interligadas, mas conservando juntas abertas entre si para efeito de drenagem e articulação das peças. Os acessórios complementares são constituídos de dispositivos de ligação entre as escamas e armaduras (chumbadores), juntas, parafusos, sistema de pino e furo verticais (varões) para permitir flexibilidade horizontal e movimentos diferenciados entre as escamas. A montagem do maciço de solo reforçado é realizada em conjunto com o aterro de terraplenagem. O processo construtivo da montagem se divide em duas etapas: a primeira é a montagem da primeira linha da escama, que necessita de escoramento, conforme detalhes apresentados nas Figuras 21 a 23; a segunda consiste na montagem das demais linhas, onde não é necessário o escoramento e apenas executado o travamento das escamas. Figura 21 - Detalhe da armadura e do aterro compactado Figura 22 - Escoramento da primeira linha de escamas 58 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Figura 23 - Escoramento e travamento da primeira linha de escamas O processo de montagem de muro de solo reforçado com fita metálica é realizado segundo sequência executiva apresentada abaixo: Execução da primeira linha de escamas sobre a soleira e posterior lançamento da primeira camada de aterro até o primeiro nível de armaduras; Compactação da camada e aparafusamento das armaduras; Colocação de juntas verticais e horizontais e montagem de uma nova linha de escamas, prosseguindo com o aterro e sua respectiva compactação até o ponto onde deve ser instalado o segundo nível de armaduras; O processo é repetido até o topo da obra e deve ser finalizado com a viga de arremate, conforme apresentado na Figura 24. Figura 24 - Execução da viga de arremate O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de execução de muro de escamas em função da variação das alturas do elemento e da quantidade de chumbadores necessárias, conforme detalhamento apresentado na Tabela 23. 59 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Tabela 23 - Relação das composições de custos de muro de escamas Quantidade de Altura do Muro Chumbadores (m) Até 4 m 4a6m Tipo 01 6a8m 9 a 10 m 10 a 12 m Até 4 m 4a6m Tipo 02 6a8m 9 a 10 m 10 a 12 m Os serviços relacionados à execução da face do muro foram estruturados considerando a necessidade de diversas composições de custos auxiliares e que não devem ser medidas separadamente, a saber: Moldes metálicos; Fabricação de escamas; Montagem das escamas; Travamento e nivelamento de escamas; Travador de madeira para escamas. 6.2. Critérios de Medição A medição dos serviços de aterro compactado em solo reforçado deve ser realizada em função do volume efetivamente compactado, em metros cúbicos, de acordo com as informações das composições de custos e das especificações técnicas de projeto. Já a medição dos serviços relacionados ao muro de escama de concreto armado deve ser realizada em função da área exposta do muro, em metros quadrados, de acordo com as informações das composições de custos e das especificações de projeto. Todos os serviços aqui apresentados contemplam o fornecimento dos equipamentos, dos materiais e da mão de obra necessária, incluindo todos os encargos correspondentes para a sua completa execução 60 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 7. TIRANTES 61 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 7. TIRANTES Os tirantes são elementos lineares capazes de transmitir esforços de tração entre suas extremidades. Nas aplicações geotécnicas de tirantes, a extremidade que fica fora do terreno é a cabeça de ancoragem e a extremidade que fica enterrada é conhecida por trecho ancorado e designada por seu comprimento ou bulbo de ancoragem. O trecho que liga a cabeça ao bulbo é conhecido por trecho livre ou comprimento livre. Os tirantes são destinados a ancoragens em solos ou em rochas. Os tirantes são compostos por cordoalhas, fios ou barras de aço, que podem ser protendidos ou não. Os principais elementos classificados como tirantes nas composições de custos do SICRO podem ser agrupados da seguinte forma: Chumbadores; Grampos; Tirantes em barras; Tirantes em cordoalhas. 7.1. Descrição dos Serviços 7.1.1. Chumbadores Ancorados na Rocha O SICRO apresenta composições de custos para chumbadores ancorados na rocha, em aço CA-50, com diâmetros de 20 mm, 22 mm e 25 mm. Os principais elementos constituintes dos chumbadores a serem ancorados na rocha são a barra de aço, a placa de ancoragem, o anel angular e a porca sextavada, conforme detalhes apresentados na Figura 25. Figura 25 - Detalhe dos elementos constituintes do chumbador A perfuração dos chumbadores é realizada por meio de carreta de perfuração com série de brocas S11. Já a sua fixação pode ser realizada com a utilização de cartuchos de cimento ou com a injeção de nata de cimento, apenas para o diâmetro de 20 mm. 63 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 7.1.2. Grampo de Aço para Solo Grampeado O solo grampeado consiste em um sistema de contenção de taludes que emprega chumbadores e concreto projetado. O grampeamento é obtido por meio da inclusão de barras de aço ou sintéticas no solo, posicionadas inclinadas no maciço de 5° a 30°, de forma a introduzir esforços resistentes de tração e cisalhamento, conforme detalhes apresentados na Figura 26. Figura 26 - Detalhe de grampo de aço para solo grampeado A perfuração é realizada com uma perfuratriz rotativa com uma haste de perfuração dotada de elemento cortante na sua extremidade, do tipo tricone com vídia, no diâmetro de 76 mm, conforme apresentado na Figura 27. Figura 27 - Perfuração do talude para a execução do solo grampeado A barra de aço tem diâmetro de 10 a 20 mm dobrada na extremidade com 20 cm e com centralizadores a cada 2,0 m. Ao lado da barra, instala-se um ou mais tubos de injeção perdidos, com diâmetro interno de 15 mm, providos de válvulas a cada 0,5 m, até 1,5 m abaixo da boca do furo. A bainha é injetada pelo tubo auxiliar removível, de forma ascendente, com calda de cimento fator água/cimento próximo de 0,5 (em peso), proveniente de misturador de alta turbulência, até que se extravase na boca do furo. A bainha é a fase inicial de injeção em que se pretende recompor a cavidade escavada. Após um período de 12 horas, o chumbador deve ser reinjetado por meio do tubo de injeção perdido, anotando-se a pressão máxima e o volume de calda absorvida. 64 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 7.1.3. Tirante de Barra de Aço 527 MPa Fixado na Rocha com Resina de Poliéster Os tirantes de barra de aço 527 MPa fixados na rocha com resina de poliéster são laminados a quente e utilizados nas composições de túneis de classes I a IV. As Tabelas 24 e 25 apresentam as propriedades mecânicas, as principais características e as capacidades de carga das barras de aço 527 MPa. Tabela 24 - Propriedades mecânicas dos tirantes de barra de aço 527 MPa Propriedades Mecânicas Grau 75 Tensão de escoamento (MPa) 527 Tensão de ruptura (MPa) 703 Alongamento em 200 mm (%) 7 Tabela 25 - Características e capacidade de carga dos tirantes de barras de aço 527 MPa Capacidade de Carga (kN) Diâmetro Área Massa (mm) (mm2) (kg/m) Permanente Provisória 19 283 2,2 80 90 22 387 2,9 110 120 25 509 3,7 140 160 Os principais elementos constituintes dos tirantes fixados na rocha com resina de poliéster são a barra de aço, a placa de ancoragem e a porca sextavada, conforme detalhes apresentados na Figura 28. Figura 28 - Tirante de barra de aço 527 MPa A perfuração é executada com o equipamento jumbo eletro-hidráulico com 3 braços e a fixação é realizada por meio de cartuchos que contêm em seu interior uma pasta de resina de poliéster de alta qualidade e um catalisador em estado pastoso, em quantidades balanceadas e separadas por uma fina película de plástico que constitui uma barreira físico-química que evita sua interação. 65 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções São fornecidas comercialmente resinas com tempos de endurecimento que variam de 1,5 a 9 minutos a partir do momento da aplicação. A sua produção em forma de cartuchos, com diâmetros e comprimentos adequados, facilita a sua introdução nos furos manualmente ou de forma mecanizada, conforme detalhes apresentados nas Figura 29 e 30. Figura 29 - Cartuchos de resina de poliéster Fonte: DSI Underground Figura 30 - Aplicação manual do cartucho Fonte: DSI Underground Os cartuchos são previamente introduzidos no furo e em seguida o tirante completo (barra de aço, placa de ancoragem com porca) penetra com a aplicação de movimentos de rotação. Após o endurecimento, aplica-se o aperto final na porca de ancoragem, conforme apresentado na Figura 31. Figura 31 - Tirante de barra de aço 527 MPa utilizado na fixação de tela metálica Este tipo de tirante não sofre protensão em função da resistência ser ativada apenas pelo deslocamento do maciço. 66 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 7.1.4. Tirante de Barra de Aço 750 MPa Fixado na Rocha com Resina de Poliéster Os tirantes de barra de aço 750 MPa fixados na rocha com resina de poliéster são encruados a frio com a tensão de escoamento de 750 MPa. A Tabela 26 apresenta as principais características e as capacidades de carga das barras de aço 750 MPa. Tabela 26 - Características e capacidade de carga das barras de aço 750 MPa Carga de trabalho (kN) Diâmetro Seção Massa (mm) (mm2) (kg/m) Permanente Provisória 19 234,9 1,85 90 105 25 425,7 3,34 164 191 28 533,0 4,22 206 240 32 674,0 5,30 260 303 38 977,6 7,67 377 440 O processo de execução desse serviço é similar ao anteriormente descrito para os tirantes de barra de aço 527 MPa fixados na rocha com resina de poliéster. 7.1.5. Tirante Permanente Protendido Autoinjetável Os tirantes autoinjetáveis ou microestacas são produzidos a partir de tubos sem costura e possuem como principal característica a alta resistência mecânica atuando simultaneamente como elemento de perfuração e armadura estrutural. Os tirantes autoinjetáveis foram considerados nas composições de custos dos serviços de contenção de taludes com a utilização de cortinas atirantadas. Os tirantes autoinjetáveis apresentam uma seção vazada em toda a sua extensão que permite a injeção de uma calda de cimento sob pressões que variam de 25 a 100 bars. A Tabela 27 apresenta as principais características e as capacidades de carga das barras de aço do tirante autoinjetável. Tabela 27 - Características e capacidade de carga das barras de aço do tirante autoinjetável Diâmetro Seção Capacidade de Carga (kN) (mm) (mm2) Permanente Provisória 40 684 150 170 40 822 200 230 40 822 270 310 40 936 340 400 50 1.330 430 500 50 1.569 510 590 67 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Na extremidade do tirante é acoplada uma broca de perfuração, cujo diâmetro varia em função do tipo de solo. Essa broca apresenta orifícios laterais, o que permite a passagem da calda de cimento, que sobre pressão contra as paredes do solo, e possibilita a formação de bulbos com diâmetros variáveis de até duas vezes o diâmetro da mesma, conforme detalhes apresentados nas Figuras 32 e 33. Figura 32 - Tirante autoinjetável no sistema tubular Figura 33 - Detalhe da execução do tirante autoinjetável Os principais elementos constituintes dos tirantes autoinjetáveis são a barra de aço, as luvas, os espaçadores e o tricone. A ancoragem da cabeça do tirante é composta pela placa de ancoragem, pelo anel de compensação angular, pela porca de ancoragem e pelo grouteamento da cabeça. O serviço de execução de tirante autoinjetável compreende a injeção de nata de cimento e a protensão da barra, não incluindo, entretanto, os serviços relacionados à perfuração do solo e à ancoragem e ao grouteamento da cabeça do tirante, que devem ser considerados em separado no orçamento. O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de ancoragem e grouteamento das cabeças dos tirantes e para os serviços de perfuração para a execução de tirantes em materiais de 1a, 2a e 3a categorias. 68 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 7.1.6. Tirante Permanente Protendido Inco Os tirantes protendidos Inco são formados por monobarras produzidas a partir de barras maciças com tensão de escoamento de 600 MPa, conforme detalhes de seus componentes apresentados na Figura 34. Figura 34 - Monobarra, luva de emenda, porca de ancoragem, anel de grau e placa de ancoragem do tirante protendido Inco Fonte: Incotep A Tabela 28 apresenta as principais características e as capacidades de carga das barras de aço do tirante protendido Inco. Tabela 28 - Características e capacidade de carga das barras de aço do tirante protendido Inco Diâmetro Área Massa Capacidade de Carga (kN) Tirante (mm) (mm2) (kg/m) Permanente Provisória Inco 22 D 30 648 5,0 200 230 Inco 35 D 40 1.134 9,0 350 410 Inco 45 D 47 1.458 12,3 450 530 Inco 50 D 50 1.653 14,1 510 600 Inco 60 D 53 1.944 16,0 600 700 Inco 70 D 57 2.269 18,1 700 820 Inco 90 D 63 2.917 22,6 900 1.050 Inco 100 D 69 3.241 27,4 1.000 1.170 O SICRO disponibiliza este serviço para a contenção de taludes com a utilização de cortinas atirantadas. 69 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções O serviço de execução de tirante protendido Inco compreende a injeção de nata de cimento e a protensão da barra, não incluindo, entretanto, os serviços relacionados à perfuração do solo e à ancoragem e ao grouteamento da cabeça do tirante, que devem ser considerados em separado no orçamento. O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de ancoragem e grouteamento das cabeças dos tirantes e para os serviços de perfuração para a execução de tirantes em materiais de 1a, 2a e 3a categorias. 7.1.7. Tirante Permanente Protendido de Aço D = 32 mm Tipo Dywidag ST 85/100 com Capacidade de 350 kN São tirantes de barras em aço de alta resistência ST 85/100 utilizados para a contenção de taludes com cortinas atirantadas. A Tabela 29 apresenta as principais características e propriedades do aço ST 85/100. Tabela 29 - Características e propriedades do tirante de aço tipo Dywidag ST 85/100 Propriedades do Aço Tensão de escoamento (MPa) 850 Tensão de ruptura (MPa) 1.050 Diâmetro (mm) 32 Área da seção transversal (cm2) 804 Peso (kg/m) 6,24 A Tabela 30 apresenta as características e as dimensões dos principais componentes do tirante protendido de aço tipo Dywidag ST 85/100, em consonância aos detalhes ilustrados na Figura 35. Tabela 30 - Componentes do sistema do tirante de aço tipo Dywidag ST 85/100 Componentes L (mm) 65 Porca hexagonal Chave (mm) 55 C (mm) 180 Luva de emenda D (mm) 63 W (mm) 200 Placa de ancoragem FR T (mm) 20 Anel de compensação de ângulo Graus (o) Até 45 Comprimento mínimo de protensão P (mm) 90 Capacidade de carga permanente (kN) 350 Capacidade de carga provisória (kN) 410 70 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Figura 35 - Detalhe da ancoragem e das luvas de emenda do tirante tipo Dywidag ST 85/100 O tirante é normalmente composto de barra única com comprimento até 12 metros. Para comprimentos maiores, devem ser utilizadas luvas de emenda, conforme detalhes apresentados nas Figuras 36 e 37. Figura 36 - Detalhe do tirante com luva de emenda Figura 37 - Detalhe de execução do tirante O serviço de execução de tirante protendido tipo Dywidag ST 85/100 compreende a injeção de nata de cimento e a protensão da barra, não incluindo, entretanto, os serviços relacionados à perfuração do solo e à ancoragem e ao grouteamento da cabeça do tirante, que devem ser considerados em separado no orçamento. O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de ancoragem e grouteamento das cabeças dos tirantes e para os serviços de perfuração para a execução de tirantes em materiais de 1a, 2a e 3a categorias. 71 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções A protensão é aplicada no sistema com a utilização de um conjunto macaco-bomba hidráulico, que se encaixa na cabeça do tirante (placa + porca), apoiando sobre a placa, conforme apresentado nas Figuras 38 e 39. Figura 38 - Macaco de protensão Figura 39 - Bomba hidráulica elétrica O equipamento traciona a barra com a aplicação de cargas sucessivas até se alcançar a tensão de projeto. A bomba hidráulica pode ser de operação manual ou elétrica, o que possibilita uma maior flexibilidade segundo as características e o local da obra. A execução dos tirantes protendidos tipo Dywidag ST 85/100 necessita ainda de outros elementos acessórios, a saber: bainha metálica e distanciador. A bainha metálica é utilizada no trecho ancorado dos tirantes permanentes ancorados no terreno, enquanto o distanciador, apresentado na Figura 40, é utilizado para garantir a centralização da barra no furo onde será instalado o tirante ancorado no terreno, garantindo, dessa forma, o cobrimento de concreto adequado. Figura 40 - Distanciador 72 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 7.1.8. Tirante Permanente Protendido de Aço D = 32 mm Tipo Gewi ST 50/55 com Capacidade de 210 KN A Tabela 31 apresenta as principais características e propriedades do aço ST 50/55. Tabela 31 - Características e propriedades do tirante de aço tipo Gewi ST 50/55 Propriedades do Aço Tensão de escoamento (MPa) 500 Tensão de ruptura (MPa) 550 Diâmetro (mm) 32 Área da seção transversal (cm2) 804 Peso (kg/m) 6,24 A Tabela 32 apresenta as características e dimensões dos principais componentes do tirante protendido de aço tipo Gewi ST 85/100, em consonância aos detalhes ilustrados na Figura 41. Tabela 32 - Componentes do sistema do tirante de aço tipo Gewi ST 50/55 Componentes L (mm) 65 Porca hexagonal Chave (mm) 55 C (mm) 130 Luva de emenda D (mm) 50 W (mm) 200 Placa de ancoragem FR T (mm) 20 Anel de compensação de ângulo Graus (o) Até 45 Comprimento mínimo de protensão P (mm) 65 Capacidade de carga permanente (kN) 210 Capacidade de carga provisória (kN) 240 Figura 41 - Detalhe da ancoragem e das luvas de emenda do tirante tipo Gewi ST 50/55 73 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções O tirante é normalmente composto de barra única com comprimento até 12 metros. Para comprimentos maiores, devem ser utilizadas luvas de emenda, conforme detalhes apresentados na Figura 41. O processo de execução desse serviço é similar ao anteriormente descrito para os tirantes protendidos tipo Dywidag ST 85/100. O serviço de execução de tirante protendido tipo Gewi ST 50/55 compreende a injeção de nata de cimento e a protensão da barra, não incluindo, entretanto, os serviços relacionados à perfuração do solo e à ancoragem e ao grouteamento da cabeça do tirante, que devem ser considerados em separado no orçamento. O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de ancoragem e grouteamento das cabeças dos tirantes e para os serviços de perfuração para a execução de tirantes em materiais de 1a, 2a e 3a categorias. 7.1.9. Tirantes Permanentes Protendidos com Utilização de Cordoalhas São tirantes compostos por cordoalhas de aço com 7 fios RB 190 com o diâmetro de 12,7 mm e utilizados para contenção de taludes com cortinas atirantadas. A Figura 42 apresenta uma vista frontal de execução de tirantes permanentes protendidos com a utilização de cordoalhas. Figura 42 - Tirante com cordoalhas Fonte: Tecnogeo A Tabela 33 apresenta as capacidades de carga permanentes e provisórias dos tirantes em função da quantidade de cordoalhas. Tabela 33 - Capacidade de carga dos tirantes com cordoalhas Quantidade de Capacidade de Carga Capacidade de Carga Cordoalhas Permanente (kN) Provisória (kN) 6 510 600 8 690 800 10 860 1.000 12 1.030 1.200 74 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções Os principais elementos constituintes destes tirantes são as cordoalhas, as bainhas metálicas D = 70 mm, espaçadores, o tubo de polietileno D = 110 mm no comprimento livre do tirante, o tubo de polietileno D= 32/40 mm para a injeção da calda de cimento, o tubo de PVC espaguete no trecho livre, sendo um para cada cordoalha e válvulas manchetes a cada 50 cm no trecho ancorado. O serviço de execução de tirante com cordoalhas compreende a injeção de nata de cimento e a protensão da barra, não incluindo, entretanto, os serviços relacionados à perfuração do solo e à ancoragem e ao grouteamento da cabeça do tirante, que devem ser considerados em separado no orçamento. O SICRO disponibiliza composições de custos para os serviços de ancoragem e grouteamento das cabeças dos tirantes e para os serviços de perfuração para a execução de tirantes em materiais de 1a, 2a e 3a categorias. 7.1.10. Ancoragens A cabeça dos tirantes ancorados em materiais de 1a, 2a e 3a categorias são constituídos pelos seguintes elementos: Placa de ancoragem; Anel de compensação angular; Porca de ancoragem (para barras); Cunhas metálicas (para cordoalhas); Grouteamento. Para a execução do grouteamento da cabeça do tirante, o SICRO considera a utilização de uma forma metálica com 50 utilizações. O volume da argamassa da cabeça do tirante é obtido por meio da projeção de um tronco de pirâmide de base quadrada, com as seguintes dimensões: Seção da base = 40 x 40 cm; Seção do topo = 20 x 20 cm; Altura = 30 cm; Volume = 0,028 m3. 7.1.11. Perfuração para Tirantes O SICRO disponibiliza composições de custos para os seguintes serviços de perfuração para tirantes: Perfuração para tirantes em material de 1ª categoria com diâmetro de até 121 mm; Perfuração para tirantes em material de 2ª categoria com diâmetro de até 121 mm; Perfuração para tirantes em material de 3ª categoria com diâmetro de até 120 mm. 75 Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 10 - Conteúdo 06 - Fundações e Contenções 7.2. Critérios de Medição A medição dos serviços de chumbadores, de solo grampeado e os tirantes fixados na rocha deve ser realizada em função do comprimento atirantado, em metros. As composições de custos desses serviços encontram-se completas e incluem os seus elementos estruturais e acessórios, as fixações, as injeções e o tensionamento. Já a medição dos serviços relacionados aos tirantes ancorados em materiais de 1ª, 2ª ou 3ª categorias, para utilização em cortinas atirantadas, devem ser medidos em três parcelas, conforme detalhamento apresentado abaixo: A perfuração deve ser medida em função de seu comprimento, em metros; De barra ou de cordoalhas, os tirantes devem ser medidos em função de seu comprimento, em metros; A ancoragem da cabeça do tirante com grouteamento deve ser medida por unidade. Todos os serviços aqui apresentados contemplam o fornecimento dos equipamentos, dos materiais e da mão de obra necessária, incluindo todos os encargos correspondentes para a sua completa execução. 76 . Manual de Custos de Infraestrutura de Transportes Volume 02 - Pesquisa de Preços 78