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Execução de Estacas: Hélice Contínua Monitorada

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Muito difundida no mercado atualmente, a estaca Hélice Contínua Monitorada conquistou seu espaço devido à sua grande versatilidade, dentre várias outras vantagens.

A HCM é um tipo de estaca escavada altamente mecanizada. Sua execução requer maquinário de grande porte, equipe especializada, disponibilidade de grandes volumes de concreto de boa qualidade e bombeamento, além de tratores para transporte do material escavado. A Figura 1 permite a visualização e identificação de todos esses elementos.

hcm

Figura 1 – Canteiro de execução de estaca hélice contínua monitorada. (Fonte: Autoria Desconhecida).

Antes de entrar em detalhes de execução, é preciso entender a “anatomia” de um equipamento de hélice contínua monitorada. A máquina possui uma cabine, onde se localiza o operador, juntamente com o computador de bordo, que fornece diversas informações fundamentais para a boa execução da estaca. Acoplado ao equipamento está um trado helicoidal removível com eixo vazado, tampado em sua extremidade. A tampa também é conhecida em canteiro como “marmita”.

trado

Figura 2 – Trado helicoidal de eixo vazado, característico da estaca hélice contínua monitorada. (Fonte: http://www.geocities.ws/baianuu/visita09.htm)

 

tampa trado

Figura 3 – Detalhe da tampa, “marmita”, do eixo vazado do trado helicoidal. (Fonte: http://www.geocities.ws/baianuu/visita09.htm)

Procedimento executivo e recomendações

A execução da estaca hélice contínua monitorada se dá em um processo contínuo, sem interrupções, desde o início da escavação até a inserção das armaduras, devido à diversos fatores intrínsecos ao método. Desse modo, antes de se iniciar a execução da estaca, é necessário confirmar se todo o concreto necessário para o preenchimento do fuste da estaca está presente em obra. Além disso, a armadura já deve estar montada, pronta para ser inserida na estaca.

armadura

Figura 4 – Montagem e posicionamento das armaduras. (Fonte: Autoria Desconhecida).

  • O procedimento executivo se dá com o posicionamento e nivelamento do equipamento, seguido do início da escavação, que deve apresentar velocidade de perfuração constante até a cota de assentamento;
  • Com a finalização da escavação, o concreto, extremamente fluido, começa a ser bombeado para a estaca através do eixo vazado. A pressão do concreto faz com que a tampa do eixo se abra, dando início à concretagem. Então, o trado é puxado, em velocidade constante, até sua total remoção e consequente concretagem de todo o fuste da estaca. Ao longo da remoção do trado, a equipe de obra ajuda a remover o solo residual do trado.
  • Após a concretagem, o solo residual é removido e a cabeça da estaca é limpa manualmente para posterior colocação da armadura.
  • Por fim, a armadura é colocada manualmente pela equipe de obra até sua devida cota. Muitas vezes, devido ao arrasamento da estaca, a armadura fica completamente submersa no concreto no momento da execução.

execucao

Figura 5 – Procedimento executivo de estaca hélice contínua monitorada. (Fonte: Geofix).

Apesar de ser uma estaca com execução relativamente simples, uma boa estaca HCM é extremamente dependente do controle de qualidade do processo. Entre eles:

  • A escolha do equipamento com torque condizente com o exigido de acordo com o diâmetro do fuste a ser escavado, além da própria qualidade do equipamento em si.
  • A qualidade do concreto, com consumo de cimento de pelo menos 400 kg/m³, devido ao alto teor de água necessário para manter a fluidez, possibilitando tanto o bombeamento através do eixo vazado quanto a inserção manual da armadura. Outras recomendações quanto a composição do concreto estão dispostas na Figura 6.
  • Equipamento de bombeamento, com capacidade mínima de 20m³/h e 40m³/h para estacas com diâmetro de até 50 cm e maiores que 50 cm, respectivamente.
  • Maestria do operador do equipamento, no controle da velocidade perfuração, de rotação do trado, da pressão do concreto no momento da concretagem, da velocidade de subida do trado, entre outros diversos fatores de sua responsabilidade.

Especif concreto

Figura 6 – Especificações recomendadas para a composição do concreto utilizado em estacas hélice contínua monitorada. (Fonte: O Autor, PDF Palestra “HCM: Como não cair no conto do vigário”).

Vantagens

  • Possibilidade de execução abaixo do nível freático.
  • Execução rápida, com boa produtividade.
  • Não emite vibração ou ruídos elevados.
  • Pode escavar qualquer tipo de solo, até o limite de camadas com NSPT em torno de 40 golpes.
  • Não apresenta uma das principais desvantagens de outras estacas escavadas ou tubulões: a descompressão do solo.
  • Perfeita adaptação do concreto ao solo, devido a pressão de concretagem.
  • O torque aplicado à hélice fornece uma boa noção da resistência do solo.
  • É possível ter uma ideia do tipo de solo de apoio através da colheita de amostras presentes na ponta do trado helicoidal.

Desvantagens

  • Não perfuram matacões ou rochas.
  • Profundidade limitada devido ao torque exigido.
  • Exige grande espaço em canteiro devido ao porte e quantidade de maquinário.
  • Apresentam elevado custo inicial.
  • Não permite controle de execução via nega e repique.
  • Não possibilita inserção de armadura além do comprimento máximo de fábrica das barras, ou seja, 12m, devido a dificuldade de colocação manual.
  • Altamente dependente da conduta da empresa, qualidade dos equipamentos e da maestria do operador.

Devido à esta última desvantagem, muitas obras em hélice contínua monitorada Brasil afora apresentaram problemas. Para ajudar você a identificar melhor quais equipamentos contratar e o que observar durante o processo executivo dessas estacas, eu preparei duas palestras com o mesmo tema, mas abordando alguns tópicos diferentes! Você pode acessá-las aqui:
Palestra 1
Palestra 2
Elas foram feitas pra te ensinar a não cair no conto do vigário quanto for executar estacas hélice contínua monitorada!

Outros critérios de dimensionamento e controle de execução também podem ser encontrados na NBR 6122:2010, anexo F.

Para saber mais sobre a execução de outros tipos de estacas fique ligado nas próximas publicações.

Até mais!

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