Construir novas fundações em edifícios já existentes? Uso de macacos hidráulicos para “levantar” prédios? Cortar e “desativar” estacas? Este foi um dos principais desafios que se colocou às equipas do Metropolitano de Lisboa e dos responsáveis da empreitada do troço entre Santos e Cais dos Sodré, na Linha Circular.
Tudo começou a 19 de abril de 2023, nos edifícios 42 e 44 da Av. D. Carlos I, localizados sobre a zona de passagem do túnel que liga aquele troço, com a retirada dos seus habitantes, uma condição indispensável para realizar as obras em segurança.
Os prédios tiveram de ser levantados com recurso a macacos hidráulicos. Posteriormente foram pousados sobre novas fundações construídas fora da linha do Metro. Assim, foi possível cortar as antigas fundações e libertar espaço para a passagem do túnel do Metropolitano sob os edifícios.
43 macacos hidráulicos
A geologia/geotecnia sob os edifícios caracteriza-se pela presença de aluviões, predominantemente arenosos, com cerca de 20 metros de profundidade, sobre o substrato rochoso de tufos vulcânicos.
A solução de recalçamento era composta por uma laje em betão armado, não pré-esforçada, fundada em colunas de jet-grouting reforçadas com perfis metálicos, dispostas fora do perímetro previsto para o túnel do Metropolitano e de forma paralela ao traçado deste.
Foi com estes elementos devidamente estudados e sinalizados que se partiu para a alteração do sistema de fundação da estrutura dos edifícios. O objetivo era possibilitar a desativação das estacas e microestacas que se encontravam na área de implantação do túnel e efetuar a necessária escavação para a sua execução.
A solução de projeto para a transferência de cargas das antigas fundações dos edifícios para as que foram criadas implicou a instalação de um sistema de transferência de cargas de 19 pilares dos dois prédios, utilizando-se 43 macacos hidráulicos que foram instalados sob aqueles pilares.
A aplicação de carga foi realizada por incrementos de carga/patamares de pressão, intercalados com as leituras dos dispositivos de instrumentação para controlo dos deslocamentos e respetiva análise dos resultados dessas leituras.
Após a conclusão da estrutura definitiva do túnel do Metropolitano de Lisboa os macacos hidráulicos foram desativados e removidos, permanecendo os calços como apoio principal aos maciços de encabeçamento.
Do software ao cálculo automático
A análise estrutural foi realizada com base em modelos planos para o dimensionamento das secções representativas das estruturas de contenção. Os modelos adotados foram realizados com recurso ao software de elementos finitos Plaxis 2D da Bentley, o qual permite modelar a interação entre o solo e as estruturas por meio de uma análise de tensões e deformações.
Os modelos de cálculo permitiram a modelação de todas as fases construtivas, metodologia essencial na análise deste tipo de estruturas. Além de deformações do maciço envolvente, foram obtidos, como resultados, os esforços nas estruturas de contenção, em particular nas cortinas de colunas de jet-grouting armadas, assim como nas escoras metálicas de travamento.
O recurso à instrumentação e observação contínua (níveis de água, extensómetros, marcas de nivelamento) permitiu prever o controlo proactivo e sistemático dos trabalhos através de um plano de monitorização dos parâmetros que influenciam o desenvolvimento da obra. O objetivo era verificar as hipóteses de projeto e, onde necessário, adaptá-lo antecipadamente de forma a garantir, sem subestimar a segurança, o cumprimento dos tempos de execução, a gestão das aleatoriedades e dos imprevistos no contexto geológico/geotécnico em que a obra se insere.
Este desafio foi mais um passo no Projeto de Expansão do Metropolitano de Lisboa – Ligação das Linhas Verde e Amarela – Rato/Cais do Sodré. As obras de transferência das fundações nos edifícios 42 e 44 da Av. D. Carlos I terminaram no dia 11 de Setembro de 2024 e os moradores regressarão às suas casas a partir de dezembro de 2024.
