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Dimensionamento e Restauração de Pavimentos TEMA 08: PROGRAMA DE MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS CICLO DA PAVIMENTAÇÃO Projeto Obra Monitoramento ManutençãoManutenção DESEMPENHO DOS PAVIMENTOS Qual pavimentos nós queremos para a nossa rodovia? DESEMPENHO DOS PAVIMENTOS Tráfego Clima Materiais Dimensionamento Fatores que afetam o desempenho dos pavimentos DESEMPENHO DOS PAVIMENTOS SERVENTIA Parâmetro concebido no AASHO ROAD TEST Os usuários da rodovia avaliavam o pavimento com uma nota de 0 a 5 No Brasil, é adotado na DNIT 009/2003-PRO É o grau com que o pavimento atende aos requisitos de conforto ao rolamento e segurança, nas velocidades operacionais da via e em um determinado momento de sua vida de serviço DESEMPENHO DO PAVIMENTO SERVENTIA PARÂMETROS DE DESEMPENHO • São utilizados Perfilômetros Laser • Capazes de obter o parâmetro IRI (International Roughness Index) VALOR DE REFERÊNCIA: IRI ≤ 2,7 m/km IRREGULARIDADE LONGITUDINAL PARÂMETROS DE DESEMPENHO CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE • Obtidas com de levantamentos visuais de defeitos na superfície do pavimento PARÂMETROS DE DESEMPENHO PARÂMETRO VALORES DE REFERÊNCIA IGG (Índice de Gravidade Global) DNIT 006/2003-PRO ≤ 30 (Editais ARTESP e ANTT) Área de trincamento ≤ 17% em cada km (Editais ARTESP) ≤ 10% na área total (Editais ANTT) ATR (Afundamento nas Trilhas de Roda) ≤ 7 mm (Editais ARTESP) ≤ 5 mm (Editais ANTT) CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE PARÂMETROS DE DESEMPENHO CONDIÇÕES DE SEGURANÇA Ensaio de Mancha de Areia Pêndulo Britânico Grip Tester VALOR DE REFERÊNCIA: 0,6 mm ≤ HS ≤ 1,2 mm VALOR DE REFERÊNCIA: VRD ≥ 47 VALOR DE REFERÊNCIA: GN ≥ 0,34 PARÂMETROS DE DESEMPENHO NÍVEL DE RUÍDO • Procedimento utilizado recentemente nas rodovias estaduais de São Paulo • Medição com decibelímetro próximo ao ouvido do motorista Novos Editais da ARTESP: Nível de Ruído ≤ 75 dB (A) PARÂMETROS DE DESEMPENHO AVALIAÇÃO ESTRUTURAL • Realizada por meio de levantamentos deflectométricos (FWD, Viga Benkelman) • A partir das bacias de deformação, é possível calcular a vida remanescente do pavimento • A deflexão máxima admissível deve ser calculada por meio de modelos de fadiga com base no tráfego da rodovia (Número N) MANUTENÇÃO DO PAVIMENTO Necessária para manter o pavimento dentro dos parâmetros de desempenho MANUTENÇÃO DO PAVIMENTO CONSERVAÇÃO ROTINEIRA OBRAS DE RESTAURAÇÃO MANUTENÇÃO DO PAVIMENTO CONSERVAÇÃO ROTINEIRA • Atividades realizadas diariamente por equipes pequenas de baixo custo • Tem pequeno impacto nos parâmetros de desempenho porém é importante como medida preventiva • Serviços mais comuns • SELAGEM DE TRINCAS • REPAROS SUPERFICIAIS MANUTENÇÃO DO PAVIMENTO • São necessárias para reestabelecer os parâmetros de desempenho do pavimento • Deve ser elaborado um PROJETO EXECUTIVO de restauração do pavimento • São realizadas de acordo com o ciclo de vida do pavimento, definido no programa de manutenção OBRAS DE RESTAURAÇÃO MANUTENÇÃO DO PAVIMENTO • Elaboração de um Programa de Manutenção QUEM DEVE FAZER? • Prefeituras • Órgãos rodoviários (DNIT, DERs) • Concessionárias de rodovias • Administrações de aeroportos POR QUE DEVE FAZER? • Garantir a qualidade de rolamento do pavimento para os usuários • Preservar as condições estruturais do pavimento • Provisionar recursos financeiros para as intervenções de manutenção MANUTENÇÃO DO PAVIMENTO QUANDO FAZER? • Com base nos dados de monitoramento, deve-se elaborar um programa de manutenção de pavimentos • Elaboração de um Programa de Manutenção MANUTENÇÃO DO PAVIMENTO • Estruturação dos Programas de Manutenção das Concessões Federais Trabalhos Iniciais • Ocorre nos primeiros meses da concessão (12 a 24 meses) • Recuperação emergencial mínima das condições da rodovia (pavimento, sinalização horizontal e vertical, faixa de domínio, drenagem, etc) Recuperação • Reabilitação estrutural do pavimento • Atendimento pleno dos parâmetros de desempenho previstos no PER • A depender do edital, deve ser concluído até o 8º ano da concessão Manutenção • Intervenções periódicas com o objetivo de manter o desempenho do pavimento dentro dos parâmetros do contrato de concessão • Busca-se ciclos de vida mais longos, a fim de se ter uma menor perturbação no tráfego da rodovia FERRAMENTA HDM-4 HIGHWAY DEVELOPMENT & MANAGEMENT MODEL – HDM-4 • Modelo de previsão de desempenho do pavimento • Elaboração de programas de manutenção • Ferramenta para previsão e alocação orçamentária FERRAMENTA HDM-4 • Workspace • Workspace: é o painel central do HDM-4, onde estão listadas as pastas para criação de um novo estudo. FERRAMENTA HDM-4 • Configuration Configurações do Software: • Traffic Flow Patterns: representam a variação na intensidade do tráfego ao longo do dia • Speed flow types: características de capacidade de diferente tipos de rodovias (ex: pista simples, pista dupla com 2 ou 3 faixas por sentido, etc) • Accident classes: índices de diferentes tipos de acidentes (fatais, feridos e danos) • Climate Zones: cadastro das condições climáticas em diferentes partes da malha viária • RD Calibration Sets: definição dos parâmetros de calibração dos modelos de deterioração FERRAMENTA HDM-4 • Vehicle Fleets Configuração da Frota de Veículos: • Cadastro dos tipos de veículos que compõem a frota prevista na rodovia • Com foco na manutenção de pavimento, a classificação é feita de acordo com o número de eixos e carregamentos dos veículos comerciais • Permite definir as taxas de crescimento constantes ou variáveis ao longo do período de análise FERRAMENTA HDM-4 • Vehicle Fleets Configuração da Frota de Veículos: • Para cada categoria de veículo são inseridos dados, como por exemplo: • Número de eixos • Número de rodas • Peso bruto • Fator de veículo (ESALF) • etc FERRAMENTA HDM-4 • Road Network Cadastro das características dos segmentos homogêneos da malha viária: • Características geométricas (extensão, largura, acostamento, etc.) • Tipo de pavimento: • Asfáltico, concreto, não pavimentado • Característica do pavimento: • Espessura, última intervenção, número estrutural • Condição do pavimento: • IRI, área trincada, panelas, etc. • Volume de tráfego para cada categoria FERRAMENTA HDM-4 • Road Network Características dos segmentos homogêneos: • Dados geométricas: extensão e largura da pista e acostamento • Sentido do tráfego • Tipo de pavimento • Características de fluxo de veículos • Classe de acidentes • Zona Climática • Classe da rodovia FERRAMENTA HDM-4 • Road Network Dados do pavimento: • Espessuras de revestimento asfáltico • Intervenções realizadas • Condição estrutural do pavimento • Número estrutural (SNP), inserido ou calculado FERRAMENTA HDM-4 Condições do pavimento: • Valores que serão utilizados pelo software na previsão de desempenho • Dados de levantamento de campo • Irregularidade longitudinal (IRI) • Afundamento nas trilhas de roda (ATR) • Trincamento (%) • Road Network FERRAMENTA HDM-4 Tráfego: • Dados das contagens volumétricas classificadas • Os volumes diário médio (VDM) são inseridos para cada categoria de veículo previamente cadastrada • Road Network FERRAMENTA HDM-4 • Work Standards São definidas intervenções de manutenção do pavimento, como por exemplo: • Fresagem + Recomposição • Reforço Estrutural • Micro-revestimento • Resselagem de Juntas • Reparo parcial de placa • Etc. FERRAMENTA HDM-4 • Work Standards Definição das características das intervenções de manutenção: • Tipo de material • Espessura de fresagem e recomposição FERRAMENTA HDM-4 • Work Standards Determinação dos gatilhos de acordo com o desempenho do pavimento : • Utiliza-se parâmetros de desempenho previstos no PER: • IRI, ATR, trincamento, etc • Pode-se utilizar também outrosparâmetros como, por exemplo: • Anos da concessão • Volume de tráfego FERRAMENTA HDM-4 • Projects Nos Projects são definidos: • Quais segmentos homogêneos da malha viária (Road Network) serão analisados • Qual a taxa de crescimento de tráfego será aplicada a cada segmento FERRAMENTA HDM-4 • Projects Nos Projects são definidos: • Quais intervenções de manutenção (Maintenance Standards) serão aplicadas a cada segmento FERRAMENTA HDM-4 • Projects Analyse Projects: • Após definição de todos os parâmetros, executa-se o software, que, por sua vez, gera os relatórios de evolução das condições do pavimento e os cronogramas de obras de manutenção do pavimento. FERRAMENTA HDM-4 • Resultados Intervenção nos TRABALHOS INCIAIS Intervenção na RECUPERAÇÃO FERRAMENTA HDM-4 • Resultados Exemplo de relatório de condição do pavimento: • Gráfico de evolução do IRI ao longo do tempo. • Manutenção disparada nos anos: 2030, 2037 e 2046 Intervenções de Manutenção FERRAMENTA HDM-4 • Cronogramas de Manutenção • Para cada segmento homogêneo, são apresentados os anos de intervenção e a soluções de manutenção previstas FERRAMENTA HDM-4 • Cronograma de Manutenção FERRAMENTA HDM-4 • Cronograma de Manutenção FERRAMENTA HDM-4 • Os parâmetros de desempenho são importantes para que se conheça a situação do pavimento num dado momento da vida de serviço • O monitoramento do pavimento é uma atividade imprescindível para entidades que gerenciam uma malha viária pavimentada • As atividades de manutenção de pavimento precisam ser previstas ao longo do tempo para os diferentes segmentos da malha viária em estudo, ou seja, é fundamental elaborar um programa de manutenção de pavimentos • O HDM-4 mostra-se como uma ferramenta importante para auxiliar na previsão de desempenho do pavimento e na distribuição das intervenções de manutenção ao longo do período em estudo • Considerações sobre Programas de Manutenção do Pavimento BIBLIOGRAFIA CONSULTADA (1): Liedi Bariani Bernucci, Laura Maria Goretti da Motta, Jorge Augusto Pereira Ceratti, Jorge Barbosa Soares. (2008). 4ª Reimpressão. Pavimentação Asfáltica. Livro de Formação Básica para Engenheiros. PETROBRAS: ABEDA. Rio de Janeiro, RJ. (2): Huang, Y. H. (2004). Pavement Analysis and Design. Segunda Edição. ISBN 0-13-142473-4. (3): Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. DNIT. (2006). Manual de Pavimentação. Publicação IPR-719. Rio de Janeiro, RJ. (4): Balbo, J. T. (2007). Pavimentação asfáltica: materiais, projeto e restauração. Editora Oficina de Textos. ISBN: 978-85- 86238-56-7. São Paulo, SP. (5): Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. DNIT. (2006). Manual de Estudos de Tráfego. Publicação IPR- 723. Rio de Janeiro, RJ. (6): Fernandes Jr., J.L. (1994). Investigação dos efeitos das solicitações do Tráfego sobre o desempenho de pavimentos. Tese de Doutorado. EESC-USP. São Carlos, SP. (7): Medina, J. e Motta, L.M.G. (2005). Mecânica dos Pavimentos. Livro, 2a Edição. Rio de Janeiro, RJ. (8): ABCP (2018). Associação Brasileira de Cimento Portland. http://www.abcp.org.br/cms/products-page/ (9): INGLES, O. G.; METCALF, J. B. (1972). Soil Stabilization, Principles and Practice. Livro. Ed. Butterworths. Sidney. Australia. (10): ABEDA (2016). Emulsão asfáltica para serviços de imprimação. Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto. Informativo Técnico N° 7. Rio de Janeiro, RJ. (11): Brito (12): SOUZA, M. L. Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis. 3ª Edição. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. IPR Publ. 667. Rio de Janeiro, RJ. (13) YODER, E. J.; WITCZAK, M. W. (1975). Principles of Pavement Design. Second Edition. John Wiley and sons, Inc. Estados Unidos da América. (14): Apostila Engenharia de Pavimentos. Parte I – Projeto de Pavimentos. Prof. Régis Martins Rodriges. 2007. (15): Fernandes, J.L.Jr. et al. (2003). Defeitos e atividades de manutenção e reabilitação em pavimentos asfálticos. Apostila da EESC-USP. São Carlos, SP. (16): SAPEM (2014). 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