REABILITAÇÃO DE FUNDAÇÕES DE EDIFÍCIOS ANTIGOS COM MICROESTACAS Dissertação

205 Pages·2012·18.78 MB·Portuguese

by  Rita Amaro

REABILITAÇÃO DE FUNDAÇÕES DE EDIFÍCIOS ANTIGOS COM
MICROESTACAS

Telmo Ricardo Sousa Antunes

Dissertação para Obtenção do Grau de Mestre em
Construção e Reabilitação

Júri
Presidente: Professor Doutor Fernando António Baptista Branco
Orientadores: Professor Doutor João Paulo Janeiro Gomes Ferreira
Professor Doutor Rui Pedro Carrilho Gomes
Vogais: Professor Doutor João Pedro Ramôa Ribeiro Correia
Professor Doutor António Manuel Candeias de Sousa Gago

Novembro 2012

RESUMO

O presente documento tem como objetivo a análise da aplicação de microestacas na
reabilitação de edifícios antigos.
A caracterização do elemento de fundação em estudo, microestaca, estabelece-se desde logo
com a sua definição, características, materiais constituintes, classificação (de acordo com a
função e método de selagem e injeção), funcionamento estrutural e as suas fases de execução.
No sentido de melhor compreender a aplicabilidade das microestacas em reabilitação bem
como as vantagens e limitações da sua utilização nesta área específica, foi primeiramente
necessário enquadrar o âmbito da sua aplicação em termos genéricos.
Quanto à aplicação de microestacas na reabilitação, analisam-se cinco casos exemplificativos
da sua utilização em Portugal: a reabilitação do Theatro Circo em Braga, a reabilitação do
edifício no cruzamento da Rua Martens Ferrão com a Rua do Viriato em Lisboa, a reabilitação
do hotel Lanidor na Avenida da Liberdade em Lisboa, o reforço estrutural de uma ponte de
alvenaria em Vendas Novas e, por fim, a reabilitação de edifício na Rua das Trinas em Lisboa.
Através da análise dos casos de utilização de microestacas supra citados, estabelece-se em que
termos se opera a sua aplicação na reabilitação de edifícios antigos em Portugal.
Aprofundando o estudo, acompanha-se a reabilitação de um edifício na Lapa, em Lisboa, com
aplicação de microestacas na contenção provisória da fachada tardoz. A caracterização
geotécnica e as condicionantes do projeto justificam a solução proposta. Observa-se in situ o
processo de execução da técnica bem como as dificuldades da sua implementação. Analisa-se
por fim o ensaio de tração de receção das microestacas.
Concluindo-se a análise da utilização de microestacas na reabilitação de edifícios antigos,
toma-se os valores das leituras da campanha de instrumentação e monitorização do caso de
estudo e, através de representações tridimensionais comparativas dos deslocamentos
majorados do edifício existente, avalia-se o real impacto da técnica, em si, e
comparativamente com as restantes técnicas de reabilitação e reforço estrutural de edifícios
antigos.
Por fim, apresentam-se as considerações finais sobre a reabilitação de edifícios antigos com
microestacas e perspetivam-se desenvolvimentos futuros.

Palavras chave: microestaca, reabilitação de fundações, representação tridimensional

i
ii
ABSTRACT

The purpose of this work was to study the use of micropiles in the rehabilitation of old
buildings.
The foundation element being studied, the micropile, is characterized in terms of its definition,
features, constituent materials, classification (depending on its function and the sealing and
injection method).
To better understand the applicability of micropiles in rehabilitation and the advantages and
drawbacks of using them in this specific area it was first necessary to review their range of
application in general terms.
Regarding the use of micropiles in rehabilitation, five case studies exemplifying their use in
Portugal were studied: the rehabilitation of the Theatro Circo in Braga; the rehabilitation of the
building where Rua Martens Ferrão crosses Rua do Viriato, in Lisbon; the rehabilitation of the
Hotel Lanidor on Avenida da Liberdade, in Lisbon; the structural reinforcement of a masonry
bridge in Vendas Novas, and finally the rehabilitation of a building on Rua das Trinas, in Lisbon.
The examination of these examples made it possible to establish the circumstances under
which micropiles may be used in the rehabilitation of old buildings in Portugal.
The next part of the study involved monitoring the rehabilitation of a building in Lapa, Lisbon,
in which micropiles were used in the provisional retaining structure of the back façade. The
geotechnical characterization and specifications of the project justify the proposed solution.
The execution of the technique was observed in situ and the difficulties were noted. Finally, a
tensile test was performed on the micropiles.
The study concludes by taking the readings provided by the instrumentation and monitoring of
the case study and using comparative 3D representations of the increased displacements of
the existing building to assess the real impact of the technique, both on its own and compared
with the other rehabilitation and structural reinforcement techniques for old buildings.
Finally, some considerations about the rehabilitation of old buildings using micropiles are
presented and future developments are outlined.

Keywords: micropile, rehabilitation of foundations, three-dimensional representation

iii
iv
AGRADECIMENTOS

O autor gostaria de agradecer às pessoas e entidades que direta ou indiretamente
contribuíram para a elaboração deste estudo, em especial:

Ao Professor João Gomes Ferreira e ao Professor Rui Carrilho Gomes, como orientadores, por
todo apoio ao longo da elaboração da tese.

À Tecniarte, em especial, ao Engenheiro Jorge Cardoso e ao Luís Anceriz por todo o apoio e
disponibilidade no acompanhamento da obra caso de estudo da tese.
À JetSj, especialmente ao Professor Alexandre Pinto pela disponibilidade e ajuda na recolha de
bibliografia específica.

À Engenheira Raquel Paula da Stap, pela visita à obra de reforço de ponte de alvenaria em
Vendas Novas.
À Neoplano, pela disponibilização do registo fotográfico da obra do Hotel Lanidor na Avenida
da Liberdade.

À minha mulher, a quem agradeço em especial, por toda a paciência e ajuda na revisão de
textos.
Por fim um muito obrigado aos meus Pais, sem a ajuda dos quais a frequência do Mestrado em
Construção e Reabilitação no qual a realização desta tese se integra, não teria sido possível.

v
vi
ÍNDICE

1 Introdução ............................................................................................................................. 1

2 Microestacas - caracterização................................................................................................ 7

2.1 Introdução histórica ........................................................................................................ 9
2.2 Definição de microestacas e suas características ........................................................... 12
2.2.1 Aço ......................................................................................................................... 15
2.2.2 Calda de cimento .................................................................................................... 22

2.3 Classificação ................................................................................................................. 23
2.3.1 Classificação de acordo com a função prevista ........................................................ 24
2.3.2 Classificação de acordo com o método de selagem e injeção ................................. 26

2.4 Funcionamento estrutural das microestacas ................................................................. 29

2.5 Execução ...................................................................................................................... 31
2.5.1 Furação .................................................................................................................. 33
2.5.2 Colocação da armadura .......................................................................................... 39
2.5.3 Selagem.................................................................................................................. 40
2.5.4 Injeção ................................................................................................................... 41
2.5.5 Ligação à superestrutura ........................................................................................ 42
2.5.6 controlo de qualidade............................................................................................. 43

vii
3 Aplicações de microestacas ................................................................................................. 45

3.1 Aplicações genéricas das microestacas .......................................................................... 49
3.1.1 Fundações de elementos estruturais de edifícios e pontes...................................... 49
3.1.2 Cortina de contenção de terras ............................................................................... 50
3.1.3 Estabilização de taludes .......................................................................................... 51
3.1.4 Túneis..................................................................................................................... 52
3.1.5 Outros tipos de aplicação ....................................................................................... 52

3.2 Aplicações das microestacas na reabilitação .................................................................. 53
3.2.1 Reforço de fundações de elementos existentes ...................................................... 55
3.2.1.1 Com recalçamento de fundações ................................................................. 55
3.2.1.2 Sem recalçamento de fundações.................................................................. 59
3.2.2 Fundação provisória de elementos existentes......................................................... 60

3.3 Vantagens e limitações da aplicação de microestacas .................................................... 61
3.3.1 Vantagens e limitações da aplicação genérica de microestacas ............................... 61
3.3.2 Vantagens e limitações da aplicação de microestacas na reabilitação ..................... 62

3.4 Casos de aplicação de microestacas na reabilitação em Portugal ................................... 64
3.4.1 Theatro Circo de Braga ........................................................................................... 64
3.4.2 Edifício de habitação no cruzamento da Rua Martens Ferrão com a Rua do Viriato. 66
3.4.3 Hotel Lanidor – Av. da Liberdade ............................................................................ 68
3.4.4 Ponte em Vendas Novas ......................................................................................... 70
3.4.5 Edifício de habitação na Rua das Trinas (Lapa) ........................................................ 72

3.5 Considerações finais sobre a utilização de microestacas na reabilitação em Portugal..... 75

viii