Reportagem publicada na revista Fundações e Obras geotécnicas em Junho/2013

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REPORTAGEM
MICROESTACAS: OBRAS UTILIZAM
DE SUA METODOLOGIA PARA OS
TRABALHOS DE FUNDAÇÕES
Entre suas vantagens está a alta produtividade garantida pelas emendas especiais
sem solda
Desenvolvida na década de 80, pelo
engenheiro civil e fundador da em-
presa Arcos Engenharia de Solos, Pe-
dro Elísio da Silva, a partir das dificul-
dades encontradas na execução de
um reforço de fundação de um pré-
dio na cidade de Belo Horizonte, a
Microestaca Arcos é um tipo de fun-
dação caracterizada pela cravação
à percussão de tubos especiais de
aço, que conta com o auxílio de um
micro bate-estacas elétrico e poste-
rior injeção de calda de cimento sob
pressão. O processo preenche inter-
namente a estaca, ao mesmo tem-
po em que realiza o recobrimento
externo de baixo para cima, criando
uma aderência solo-estaca e prote-
gendo o elemento de fundação con-
tra corrosões.
A primeira obra executada em mi-
croestaca exigiu criatividade emer-
gencial, uma vez que a fundação em
paraboloide (se refere à utilização
das chamadas estruturas em casca de
concreto armado, e é utilizada como
solução estrutural para fundações de
prédios residenciais) do prédio havia
sido descalçada devido ao rompi-
mento de uma tubulação de água em
um local próximo, onde a estrutura já
apresentava trincas geradas pelo re-
calque diferencial.
“O pé-direito baixo da garagem impe-
dia a utilização das máquinas usuais
no processo de reforço de fundação.
Como solução foi utilizado um siste-
ma de cravação com catraca manual
presa ao pilar, no qual o paraboloide
foi previamente perfurado para que
as microestacas penetrassem através
dele até atingirem o limite impérvio
da sondagem. Foram usados tubos
vazados de aço, de 2 ½ polegadas
de diâmetro, soldados um a um, e o
reforço de fundação fez com que os
problemas fossem imediatamente sa-
nados”, explica Silva.
Por Dellana Wolney
A ideia foi aprimorada com melhorias
no equipamento de cravação, sistema
de injeção e emendas dos tubos sem
solda, tornando a execução mais rápi-
da, eficaz, técnica e economicamente
viável. Atualmente, a Microestaca Ar-
cos é utilizada como reforço de funda-
ções e como elemento de fundação.
REFORÇO DE FUNDAÇÕES
O reforço de fundações do refeitório
da empresa Orteng utilizou a Micro-
Aumento do atrito lateral, conforme demonstrado em testes de carga
Divulgação:Arcos
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estaca Arcos como solução para o re-
calque do piso do local. O refeitório
foi construído sobre uma camada de
15 m de aterro seguido de uma ca-
mada de argila mole a argila média,
e teve seu piso danificado devido
ao adensamento do solo e das mo-
vimentações horizontais do maciço.
Com o agravamento do problema,
esse recalque chegou a apresentar
cerca de 40 cm.
De acordo com o engenheiro e
consultor geotécnico, Sérgio Mau-
rício Pimenta Velloso, inicialmente
a ideia pensada pelos consultores
foi a execução do reforço de fun-
dação em estacas raiz, entretanto a
solução foi descartada, pois a laje
do teto teria que ser removida para
entrada e movimentação do equi-
pamento. Além disso, a injeção de
água no terreno saturaria o aterro
e agravaria ainda mais a situação.
“Já tínhamos conhecimento prévio
dos benefícios da microestaca, a
partir de sua avaliação e compro-
vação de eficácia do método suge-
rido para correção dos problemas,
assim aceitamos essa opção de re-
forço”, comenta.
Através dessas diretrizes, a estraté-
gia de planejamento para a execu-
ção dos trabalhos seguiu adiante.
Além do reforço dos pilares exis-
tentes, também seria feito o refor-
ço do cintamento para suportar as
novas solicitações de carga, uma
vez que a laje seria criada para as-
segurar a integridade do piso e ga-
rantir que ele não se apoiasse mais
no terreno instável, com isso a obra
foi dividida em três etapas.
“A primeira etapa foi o reforço em
áreas sem abatimento do piso,a área
O tubo leva em sua extremidade uma pon-
teira que faz alargamento da perfuração du-
rante a sua cravação, criando um vazio entre
estaca e solo para preenchimento com calda
de cimento
Caso Orteng: Microestaca Arcos com revestimento em aterro
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não crítica, ou seja, a execução das
microestacas verticais para com-
provação da eficácia do método. A
segunda foi a cravação de estacas
verticais e inclinadas. Em determi-
nadas áreas foram feitas cravações
de microestacas inclinadas a fim de
combater o esforço horizontal cau-
sado pela movimentação do aterro
(possível escorregamento)”, desta-
ca Velloso que ainda acrescenta: “A
terceira e última etapa foi o reforço
em áreas com abatimento do piso,
nas áreas críticas foram realizadas
duas provas de carga, uma à tração
e outra à compressão, mas devido
à situação crítica do terreno, por
segurança, foi solicitado que a mi-
croestaca atingisse o limite impene-
trável de sondagem e que o aterro
fosse isolado de forma a eliminar o
efeito do atrito negativo sobre a es-
taca. Foi desenvolvido um método
especial de execução da obra, onde
a microestaca atravessaria a cama-
da de aterro totalmente revestida.
Para chegar até o limite de sonda-
gem. Houve o auxílio de um méto-
do rotativo de perfuração em con-
junto com o método à percussão da
microestaca, pois usualmente mui-
tas dificuldades são encontradas
ao atravessar camadas com Nspt
(Índice de Resistência a Penetração)
elevados”.
Foram executadas 148 microesta-
cas de 2 ½ e 3 polegadas de diâme-
tro, num total de 3.181 m lineares.
O resultado do reforço superou as
expectativas, reparando os danos
causados pelo recalque excessivo
do solo e atingindo os resultados
estruturais. “A versatilidade da so-
lução em microestacas ocasionou
uma economia significativa na obra
de reforço executada, atendendo
aos quesitos de prazos e eficiên-
cia técnica, sendo mais um exem-
plo de que a engenharia, além de
ser uma ciência, é uma arte onde a
engenhosidade dos profissionais
permite avanços constantes nas
soluções de obras”, finaliza Velloso.
OUTROS CASOS
A EBEC (Empresa Brasileira de En-
genharia e Comércio) contratou
A microestaca foi utilizada como solução
para recalque do piso
Execução da microestaca
Para chegar até o limite de sondagem houve o auxílio de um método rotativo de perfuração em
conjunto com o método à percussão da microestaca
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Uso
Como a estaca é cravada à percussão para em seguida ser injetada, são
obtidos com isto diversos benefícios sobre outros tipos de fundações
como o deslocamento no solo horizontal rápido que solicita um atrito
lateralproporcionalaovalordoempuxopassivoqueéumresultadomá-
ximodepressãodeterra,porsercravadacomoelementopré-moldado.
Inclusive é possível notar um aumento do atrito lateral, já que o preen-
chimentodalacunaentreaestacacravadaeosoloéfeitoimediatamen-
tesempermitirodeslocamentoàposiçãohorizontalinicial.
De acordo com a engenheira da Arcos, Marina de Castro, o tubo leva
emsuaextremidadeumaponteiraquefazalargamentodaperfuração
durante a sua cravação, de modo a criar um vazio entre a estaca e o
solo para o preenchimento com calda de cimento. “A cravação, quan-
do executada à percussão, permite a obtenção de uma ‘nega’ (defini-
ção da capacidade de perfuração da estaca quando sujeita a cravação,
até o ponto de nega) final de ponta real, já que o alargamento da per-
furação não interfere na energia de cravação pelo atrito lateral, como
acontece nas cravações convencionais de estaca”, comenta.
O tubo não é recuperado e passa a fazer parte integrante da estaca
como elemento estrutural, aumentando a resistência da peça, garan-
tindoaintegridadedofusteepermitindototalcontrolesobreainjeção
danatadecimento.Alémdisso,háavantagemdaelevadacapacidade
de carga considerando seu pequeno diâmetro (estacas com diâmetro
acabado de 15 cm possuem uma capacidade de até 40 tf).
Devido aos seus apoios reguláveis telescópicos, a microestaca é uti-
lizada em locais de difícil acesso, inclusive em locais com pé-direito
chegando a 1,90 m. A execução não é limitada pela presença do nível
d’água no terreno, pois pode ser executada abaixo do lençol freático,
ela pode suportar carga à tração e ser inclinada em grande variação
angular podendo ser utilizada como tirante.
“Em condições ideais, a produtividade média diária gira em torno de
100 m a 150 m lineares. O processo executivo produz baixo nível de
ruídos e sujeira, pelo fato de não ser usado qualquer equipamento de
escavação ou injeção de água, o canteiro de obra é mantido limpo, o
quepossibilitaaexecuçãoemlocaisrestritivoscomofoiocasodaexe-
cução de um reforço de fundação em um hospital em pleno funciona-
mento,nomunicípiodePonteNova,emMinasGerais”,pontuaCastro.
Ela acrescenta que a microestaca consiste em um sistema sustentável
porutilizarcomotubosparacravaçãoorefugodeoutrasempresas.“O
transporte dos tubos pode ser feito em caminhões de pequeno porte,
onde o custo dos carretos é menor, bem como no manuseio, carrega-
mentos e descarregamentos, onde não há necessidade de guinchos
ou guindastes. Não existe limitação no comprimento das estacas, pois
ostubossãoemendadosumaumatéoníveldesejadoepodeserexe-
cutada na maioria dos tipos de terreno”.
uma obra de reforma de um anti-
go teatro e cinema em Macaé, no
Estado do Rio de Janeiro, foram
realizados serviços para reforço de
fundação em microestaca. Nessa
edificação, considerada um patri-
mônio histórico de Macaé, será
inaugurado um Cine Clube para
utilização pública. A construção
ocupa três andares, com área cons-
truída de 1,6 mil m², e apresentava
limitações críticas como a presen-
ça de pé-direito baixo e em muitos
pontos da obra, solo muito areno-
so e nível d’água aflorando.
Segundo o engenheiro da empresa
Arcos, Edmilson Freitas, foram utili-
zadas como solução 105 microesta-
cas de 2 ½ polegadas de diâmetro.
Elas foram cravadas por dentro de
Foram executadas 148 microestacas de 2
½ e 3 polegadas de diâmetro, num total de
3.181 m lineares
Reforma de um antigo teatro e cinema em
Macaé, no Estado do Rio de Janeiro
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Na Feira dos Produtores houve a necessidade de adicionar um piso superior destinado a uma
garagem
Teste de aderência do grout colado à parede de uma estaca pré-moldada vazada. O resultado
simula o que aconteceria com uma colagem de grout a um bloco de concreto armado em refor-
ço de fundação
perfurações feitas nas sapatas exis-
tentes e foram incorporadas no ele-
mento de fundação (sapata) com
grout. “O resultado foi de encontro
as expectativas e as obras de re-
forma puderam prosseguir dentro
das premissas estabelecidas para o
projeto”, pontua Freitas.
Na Feira dos Produtores, no bairro
Cidade Nova, município de Belo Ho-
rizonte, havia a necessidade de adi-
cionar um piso superior destinado a
uma garagem. Foram analisadas as
opções disponíveis para o reforço
das fundações. Uma solução mais
radical impunha a retirada da co-
bertura existente para instalação de
um equipamento para execução de
estacas do tipo raiz. Estudos sobre a
segurança do local apontavam para
a interrupção das operações por um
prazo superior a seis semanas tor-
nando as ações inviáveis.
De acordo com Pedro Elísio da Sil-
va, as microestacas poderiam ser
utilizadas com critério e segurança.
“Foram isoladas áreas com cerca
de 6 m² para instalação dos equi-
pamentos de percussão ao redor
do comércio e das pequenas lojas.
O bate-estacas elétrico, que é re-
lativamente silencioso, ajudou nas
atividades. O processo de cravação
das microestacas, por permitir tra-
balho a seco, agregou valor a logís-
tica e a execução. O planejamento
em quatro frentes de trabalho em
diferentes áreas do Mercado Distri-
tal resultou na execução das novas
fundações e a partir delas, novos
pilares metálicos foram levantados
de forma independente da estrutu-
ra existente em um breve espaço
de tempo, surgiu então uma nova
laje metálica e sobre ela uma nova
cobertura”, explica.
São diversas situações que compro-
metem a estabilidade e segurança
de estruturas prediais bem como de
outras associadas ao desejo de se
adicionar novas estruturas em locais
improváveis, seja pela dificuldade
de acesso ou pela aparente impos-
sibilidade de se atingirem as metas
preconizadas por seus usuários.
As microestacas permitem uma
resposta eficaz a tais situações, en-
tre os seus benefícios estão à sim-
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6. 31
plicidade de execução, segurança e
rapidez. De um tubo vazado a partir
de um diâmetro de 2 ½ polegadas,
chega-se a um resultado potencia-
lizado com um diâmetro quase três
vezes superior, estruturalmente rígi-
do e capaz de suportar cargas com
até 40 toneladas. Isso estabelece
uma inovação na indústria.
Microestaca sendo executada
Fabricação da Microestaca Arcos
Fretagem
Microestacas sendo executadas para o reforço de
uma fundação
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