Ponte Stonecutters

Análise dos Métodos Construtivos e Estruturais da Ponte Stonecutters em Hong Kong, China.

Bárbara Franco Santos Santana

Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia, Brasil, [e-mail]

Giovanna Monique Alelvan

Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia, Brasil, [e-mail]

Guilherme Martins Silva

Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia, Brasil, [e-mail]

RESUMO: A ponte de Stonecutters teve importânte papel econômico e social para a região onde fora construída. Responsável por ligar a estrada que chega ao aeroporto, a estrutura passa sobre o Canal de Rambler e a ilha de Stonecutters. Construída em aproxidamente 5 anos, os engenheiros tiveram grandes desafios durante esse tempo, devido a região ser de forte incidência de tufões. Além disso, o formato estaiado com finos pilares, como arranha-céus, exigiu estudos específicos para utilizar o método construtivo mais viável a região.

PALAVRAS-CHAVE: Hong Kong, Stonecutters, Métodos Construtivos, Ponte Estaiada.

1 INTRODUÇÃO

Devido ao intenso fluxo de veículos que aumentara na estrada que liga a cidade de Hong Kong ao aeroporto, foi necessário a construção de um segundo caminho. Entretanto, para isso seria necessário cruzar o Canal de Rambler e a ilha de Stonecutters.

Dessa forma a necessidade de uma obra de arte foi imediata, e ainda, que essa possuísse um grande vão livre, para que o intenso fluxo de navios cargueiros no canal não fosse prejudicado.

Além disso, a estrutura deveria prever a ação de altas cargas de ventos, decorrentes dos tufões que são comuns na região, os quais podem atingir velocidades de até 95 m/s.

Para resistir a todos esses intempéres, a melhor forma estrutural e método construtivo teve que ser pensado. Como por exemplo, os 73,5 m de altura entre o nível do mar e o tabuleiro, permitindo a chegada de grandes navios de carga no terminal portugário de Kwai Chung.

Por fim, o design que tanto chamou atenção pela sua grandiosidade e beleza, é também iluminado pela noite para tornar um atrativo turístico à região.

O cliente para construção dessa obra foi Highways Department (HyD) de Hong Kong SAR. O projeto, com conceito e desenho foi de Halcrow Flint & Neil. Cálculo estrutural de Ove Arup e com consultoria de COWI e BMT Asia Pacific. E as Engenheiros construtores foram os japoneses Maeda, Hitachi e Yokogawa.

2 CARACTERÍSTICAS GERAIS

A ponte de Stonecutters fora construída no Canal de Rambler, passando sobre a ilha de Stonecutters a qual deu o nome à estrutura. Ela possuí o terceiro maior vão livre do mundo de 1018 metros, perdendo apenas para a Sutomg também na China, e para Ponte Russa, na Rússia.

A obra iniciou em abril de 2004 e foi entregue no primeiro semestre de 2009. Com 224 cabos na sua estrutura estaiada, os quais o peso alcança 7 mil toneladas e o mais longo tem 540 metros.

O tabuleiro é duplo, o qual possui suportes longitudinais aerodinâmicos ligados as vigas transversais. As duas pistas da ponte têm três faixas cada, e fazem parte do Route 8, que deve melhorar o trânsito na região até o aeroporto.

3 ESTRUTURA

A ponte de Stonecutters possui formato estaiado, com 224 cabos de estais ligando a torre ao tabuleiro. Toda a resistência de tração é transmitida pelos cabos de tensão aos dois pilares. Dessa forma, além de uma bela arquitetura, ela possui pequena área construída no solo, o que foi determinante para escolha do projeto.

3.1 Fundações

O projeto de fundações tentou otimizar os projetos de infra com o de mesoestrutura, através de um processo iterativo. Os pilares tiveram fundação de tubulão cujo diâmetro variou de 2,5 metros a 2,8 metros.

Os tubulões foram apoiados em rochas moderadamente decompostas, porém, os trechos leste e oeste foram construídos sobre o terreno, pois não foram encontradas rochas para

Além disso, para reduzir ainda mais esse balanço, utilizou-se atenuadores dinâmicos sintonizados. Esses dispositivos trabalham como um pêndulo, que movimenta em sentido contrário ao do pilar. Dessa forma, ele tende a deixar a torre estável.

Ademais ao vento, pensou-se também em possíveis colisões de navios, o que poderia causar um desequilíbrio da estrutura. Para resolver essa situação, devido ao intenso tráfego, optou-se por locar os pilares no solo, e deixar o vão central livre para a circulação dos mesmos.

A título de paisagismo, foram instalados 1512 paines de LED em canaletas de 2,5 centímetros, em 120 metros de extensão do pilar.

3.3 Tabuleiro

O tabuleiro é composto por 65 segmentos de steel deck, cada um pesando em média de 400 a 600 toneladas. Eles possuem uma seção vazada, com o intuito de dar vazão ao vento. Além disso, os lados possuem uma geometria que imita o lado interno da asa de um avião.

Os efeitos de vento no local, que como dito, podem chegar até 95 m/s. Para isso, além do tabuleiro duplo com suportes longitudinais, há também o fato de que no vão central o tabuleiro é metálico, composto por caixões de aço com placas ortotrópicas, conforme Figura 1.

FIGURA 1 - Tabuleiro Stonecutters

esse apoio. 3,5 e 7,5 Mpa.

3.2 Pilares

A tensão nos apoios varia entre

Os dois pilares da ponte de Stonecutters são exatamente iguais, com formato cônico simples. Elas possuem quase 300 metros de altura, e as seções inferiores são feitas de concreto armado, e os 115 metros da ponta são de um perfil composto com um núcleo de concreto reforçado e um revestimento de aço inoxidável.

Em fase de projeto da ponte Stonecutters solicitou-se aos projetistas que fizessem um desenho mais fino e delicado. Para isso, ao invés de se utilizar pilares mais robustos com geometria na forma de A, H ou Y invertido, como é o usual para pontes estaiadas, utilizou- se o formato em I.

Entretanto, como são dois pilares de 300 metros de altura, esses são altamente suscetíveis às oscilações induzidas pelo desprendimento de vórtices. Para combater, utilizou-se formas circulares para as torres, a fim de que não gerassem vibrações nos cabos devido ao fenômeno da ressonância.