IT204 - Estacas Escavadas - CBTU

INSTRUÇÃO TÉCNICA
DE
SERVIÇOS DE INFRAESTRUTURA
ESTACAS ESCAVADAS
C B T U
IT 204/ CBTU
REV. 02

DIRETORIA TÉCNICA
GEENG – GERENCIA TÉCNICA
ENGENHARIA CIVIL
INSTRUÇÃO PARA EXECUÇÃO DE
ESTACAS ESCAVADAS
ÍNDICE PÁG.
1.OBJETIVO E CAMPO DE APLICAÇÃO 2
2.NORMALIZAÇÃO COMPLEMENTAR 2
3. DISPOSIÇÕES GERAIS 2
4. DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS 2
5. CONCRETAGEM 4
6. ACEITAÇÃO DO ELEMENTO ACABADO 5
7. SERVIÇOS COMPLEMENTARES 5
8. CONCRETO 5
9. CONTROLE TECNOLÓGICO 7
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CBTU
REV 00 23/04/84 ELABORAÇÃO
REV 01 17/07/92 REVISÃO
REV 02 23/11/10 REVISÃO
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1- OBJETIVOS E CAMPO DE APLICAÇÃO
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Esta instrução tem por objetivo fixar as diretrizes para a execução de estacas escavadas e se
aplica nas obras a cargo da CBTU.
2- NORMALIZAÇÃO COMPLEMENTAR
Complementam esta instrução:
NBR-6118 (ABNT) – Projeto de Estrutura de Concreto - Procedimentos
NBR-6122 (ABNT) – Projeto e execução de Fundações
3 –DISPOSIÇÕES GERAIS
3.1 As estacas escavadas serão executadas de conformidade com o projeto aprovado para a
fundação dos pilares, bem como para a fundação dos encontros..
3.2 Todos os critérios básicos de projeto deverão ser rigorosamente respeitados, podendo-se
enumerar:
• Locação;
• Dimensões;
• Cotas de arrasamento;
• Níveis de assentamento;
• Armações;
• Detalhes de execução.
3.3 Adaptações de projeto que se fizerem necessárias devido a condições locais, não previstas,
deverão ser submetidas à apreciação da Fiscalização.
4- DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS
4.1 LOCAÇÃO
Será procedida topograficamente utilizando-se, para tal, instrumentos de precisão. O
centro geométrico da estaca será materializado mediante o uso de piquetes de madeira,
cravados no solo no ponto de interseção das coordenadas topográficas.
4.2 EQUIPAMENTOS
Os equipamentos para execução das estacas escavadas, bem como de infraestrutura de
apoio, devem estar em bom estado de conservação e funcionamento.
4.2.1 Mesa rotativa
Deve ser dimensionada para os diâmetros indicados no projeto, possuindo o
torque necessário para levar a escavação até a cota exigida, e é desejável possuir acionamento
auxiliar vertical por meio de pistões hidráulicos.
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4.2.2 Haste, Caçambas (Buckets), Trados(Auger)
Deve ser utilizada preferencialmente haste tipo Kelly com comprimento
necessário para atingir as cotas de fundação, de acionamento telescópico. As caçambas
fechadas, tipo “Buckets”, deverão ter os diâmetros correspondentes às exigências do projeto.
Serão permitidos alargadores até no máximo 20 cm acima do diâmetro nominal da caçamba.
A utilização do trado, sob a lama bentonítica, só é indicada para ultrapassagem
de zonas de alta resistência.
4.2.3 GUINDASTES
• Deverão ter capacidade suficiente para elevação do conjunto haste mais
caçamba mais solo e possuir a necessária rapidez de descida do conjunto,
durante os trabalhos de escavação;
• Deverão possuir guincho duplo com embreagem forçada;
• Devem estar montados sobre esteiras, com largura que permita uma distribuição
de carga sobre o solo superior a 0,15 Mpa;
• O seu comando será preferencialmente hidráulico.
4.3 EXECUÇÃO
Antes do início das escavações dever-se-á cravar no solo um tubo guia, de chapa, com
comprimento mínimo de 2m, de diâmetro interno superior ao da estaca de pelo menos 10
cm. A finalidade de tal tubo é dupla, a saber:
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• Melhor definição da locação e prumo do trecho inicial da estaca;
• Proteção contra o desmoronamento das camadas superiores do solo, que
geralmente apresentam menor coesão;
4.3.1 ESCAVAÇÃO
• Verificar locação e prumo antes do início;
• As perfurações poderão ser a seco ou com uso de água até se atingir o lençol
freático, caso as paredes do furo se apresentem estáveis. A partir do lençol
freático as escavações serão prosseguidas utilizando-se lamas bentoníticas;
• O nível de lama dentro do furo deverá, obrigatoriamente, ser mantido acima do
nível freático no mínimo 1(um) metro.
• Atingida a cota de projeto, a escavação estará concluída se o exame da
qualidade do material escavado, retirado da caçamba, coincidir com o indicado
na sondagem realizada. Havendo divergência, poderá a Fiscalização ordenar
seu prosseguimento até que se encontre a camada de material indicada pelas
sondagens;
• A limpeza do fundo da escavação deverá ser realizada após o término da
escavação e em função da análise da lama bentonítica coletada no fundo. A
análise da lama deverá ser repetida, por coleta no fundo, após a colocação da
armação, e, não atendidos os parâmetros admissíveis do item 8.1.3, deverá ser
realizada outra limpeza.
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5- CONCRETAGEM
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• Poderá ser utilizado o sistema “Air Lift” ou outro processo de sucção apropriado
que não provoque perturbação na parede da escavação, mantida estável pela
ação da bentonítica.
4.3.2 CONTROLE DA PROFUNDIDADE ATINGIDA
• Após a limpeza do fundo, deverão ser feitas medições da profundidade atingida
pela estaca por meio de cabo de aço aferido ou instrumento equivalente. As
medições serão feitas em, pelo menos 3 pontos, respectivamente, no centro da
estaca e em dois pontos diametralmente opostos;
• Novas medidas de profundidade deverão ser procedidas antes do início da
concretagem. Estas medidas deverão ser feitas nos mesmos pontos medidos
anteriormente e com a mesma sonda. São aceitáveis diferenças entre medidas
de aproximadamente 5cm, devido às irregularidades do fundo provocadas pela
ferramenta de ataque. Havendo deposição de material em excesso no fundo do
furo, nova limpeza deverá ser efetuada;
• Se o intervalo de tempo entre a operação de colocação da ferragem e o início da
concretagem for maior do que 1 hora, necessariamente deverá ser exigido o
ensaio da lama do fundo da escavação. Os ensaios não se enquadrando dentro
dos parâmetros do item 8.1.3, obrigatoriamente, deverá ser providenciada a
troca da lama com remoção do depósito do fundo. Se o intervalo após a
colocação da ferragem e a concretagem for superior a 1hora, deverão ser feitos
ensaios a cada ½ hora, para eventual depósito de material.
4.3.3 CARACTERÍSTICAS DA TREMONHA
• Diâmetro interno maior que 8 vezes e menor que 10 vezes o diâmetro máximo do
agregado graúdo, ou seja,
8 * Dmáx.agregado ≤ Di ≤10 * Dmáx.agregado
• Para obturador deverá ser usado bola de borracha ou chapa metálica perdida ou
outro elemento que possa isolar o concreto da lama, proporcionando uma
perfeita estanqueidade;
• Os módulos que compõem a tremonha deverão ser acoplados por meio de roscas.
Devem ser motivos de cuidados especiais para garantir estanqueidade
durante o processo de concretagem;
• A extremidade superior da tremonha deverá dispor de funil para lançamento do
concreto que, por sua vez, deverá ter adaptação para ser operado por
guindaste.
• O processo de concretagem será do tipo submerso com o uso da tremonha;
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• O comprimento do tubo (tremonha) imerso no concreto é proporcional à altura de
lançamento, e nunca deverá ser inferior a 1,5m, para impedir a perda do selo, o
que resultaria na incorporação da lama à massa de concreto;
• A Fiscalização deverá providenciar o dispositivo e as respectivas fichas de
controle das alturas de lançamento e dos volumes de concreto;
• Verificar durante a concretagem a subida do concreto dentro do furo, a fim de
poder se certificar que todos os vazios estão sendo preenchidos;
• Deverão ser traçados curvas de concretagem, comparando-as com o volume
teórico. É normal um acréscimo de 5 a 10% sobre o volume teórico;
• Havendo interrupção no lançamento do concreto, o reinício da operação de
concretagem se dará no prazo de, no máximo, 30 minutos. Para esse reinício a
tremonha deverá estar seca, observando-se que a mesma esteja imersa no
concreto anteriormente lançado (mínimo de 1,50m), a fim de garantir a
continuidade da coluna de concreto;
• Especial atenção deverá ser dada no sentido de se evitar a formação de juntas
frias. O tratamento da junta só será permitido a céu aberto (acima do lençol
d’água).
6- ACEITAÇÃO DO ELEMENTO ACABADO
• Excentricidade, será tolerado um desvio de 10% do diâmetro da estaca na
direção normal do plano das estacas;
• Inclinação, será tolerado um desvio de 1% no comprimento da estaca.
7- SERVIÇOS COMPLEMENTARES
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O topo da estaca apresenta normalmente concreto não satisfatório. Este concreto deverá
ser removido até que se atinja material adequado, ainda que abaixo da cota de arrasamento.
Neste caso, proceder-se-á a reconcretagem do trecho da estaca cortado abaixo dessa cota, com
orientação da Projetista.
8- MATERIAIS
8.1 LAMA BENTONÍTICA
8.1.1 CENTRAIS DE PREPARO DA LAMA
O conjunto deverá ser constituído de:
• Misturador de bentonita;
• Reservatório de distribuição;
• Reservatório para decantação;
• Peneiras vibratórias;
• Desarenadores (hidrociclones);
• Bombas de recalque;
• Sistema para agitação da bentonita armazenada;
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• Sistema “air lift” ou equivalente;
• Laboratório para controle da lama.
O dimensionamento da central será em função da produtividade dos
equipamentos de perfuração, nunca inferior à produção de 30m³/hora.
8.1.2 CONTROLE – PERIODICIDADE
RETIDA NA C B T U
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As características da lama deverão ser controladas na central de lama antes do
início das escavações, durante as escavações , no término das escavações, no início e
término da troca da lama, durante e após a concretagem.
8.1.3 CARACTERÍSTICAS
CARACTERÍSTICAS DEFINIÇÕES DISPOSITIVOS
DENSIDADE PESO/VOLUME BALANÇA DE LAMA
VISCOSIDADE
PH
TEOR DE AREIA
TEMPO DE
ESCOAMENTO
ATRAVÉS DO
FÚNIL PADRÃO
CONCENTRAÇÃO
HIDROGÊNICA
% DE AREIA
PENEIRA 200
PARÂMETRO
ADMISSÍVEL
10,25 -
11,00kN/m³
FÚNIL DE MARSH 30 - 90 seg
PAPEL 7 - 11
SAND CONTENT 3%
8.2-ARMAÇÃO
A armação das estacas deverá obedecer rigorosamente ao estabelecido em projeto.
Adicionalmente, as armações deverão possuir em sua estrutura alças de içamento, alças para
travamento no revestimento recuperável ou perdido, anéis de enrijecimento e roletes
espaçadores.
Os roletes espaçadores visam assegurar o recobrimento adequado da armação. Estes
roletes deverão ser executados com argamassa de cimento e deverão apresentar resistência
compatível com a do concreto da estaca.
As emendas da armação deverão ser por transpasse, com utilização de “clips”, cujo
detalhe deverá ser analisado e aprovado pela Fiscalização.
As armações deverão ser isentas de quaisquer impurezas e elementos corrosivos que
possam afetar a sua integridade e prejudicar a qualidade do concreto da estaca.
Caso a armação permaneça no furo por mais de 12 horas sem que a concretagem seja
efetiva, a armação deverá ser retirada do furo para limpeza.
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8.3 – CONCRETO
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A dosagem do concreto para concretagem submersa deverá observar as seguintes
prescrições:
• Slump test: 20 ± 2cm;
• Atendimento às tensões características de projeto fck ≥ 15 Mpa;
• A relação água/cimento deve estar compreendida entre os limites 0,5 a 0,6;
• Cimento e agregados compatíveis com a agressividade do meio ambiente;
• Consumo mínimo de 400 kg de cimento por m³ de concreto;
• Diâmetro máximo do agregado de 1/8 do diâmetro do tubo;
• Retardador de pega máximo de 3 horas, cujo cálculo e adição da porcentagem
estabelecida devem ser realizados com a máxima atenção.
9- CONTROLE TECNOLÓGICO
10. MEDIÇÃO
• Para cada estaca deverão ser retirados, pelo menos, 6 corpos de prova do
concreto utilizado no fuste, a serem rompidos aos pares a 3, 7 e 28 dias;
• Slump test (ensaio de trabalhabilidade), obrigatório na fase final de concretagem
da estaca, e sempre que houver mudança no fornecimento do concreto;
• Antes do início dos serviços deverão ser aprovados os traços do concreto, tipos e
marcas de cimento, aços e outros materiais a serem utilizados.
As estacas executadas e aceitas pela Fiscalização devem ser medidas em metros úteis
escavados (m), considerados entre as cotas da ponta da estaca e a do seu arrasamento, e os
diâmetros nominais correspondentes.
Não devem ser computados, para efeito de medição os comprimentos correspondentes às
seguintes situações:
a) Estacas rejeitadas pela Fiscalização;
b) Estacas defeituosas removidas após a execução, ou abandonadas nos locais em que
foram executadas;
c) Partes defeituosas das estacas que foram cortadas.
11. PAGAMENTO
As estacas serão pagas conforme os respectivos preços unitários contratuais, nos quais
deverão estar inclusos: transporte, materiais, perdas, mão de obra com encargos sociais,
equipamentos necessários e outros recursos utilizados na execução dos serviços.
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