As estacas pré-moldadas de concreto classificam-se como fundação profunda. Também são chamadas de estacas cravadas e são formadas por peças de concreto pré-moldado ou pré-fabricado.

Elas são introduzidas no terreno por meio de golpes sucessivos de martelos em equipamentos de bate estaca do tipo: queda livre, explosão, hidráulico ou vibração. Para entender mais sobre esse tipo de estaca, sua execução e os cuidados necessários, continue a leitura.

Na foto uma obra de nossas obras em cravação de estacas pré moldadas para a AXXO Construtora em Montes Claros MG.

O que são estacas pré-moldadas de concreto?

As estacas pré-moldadas de concreto ao contrario das estacas escavadas e hélice contínua, são de deslocamento. Seu processo de execução não inclui a etapa de escavação, uma vez que os elementos de fundação são introduzidas no terreno pelos golpes do bate estaca.  Assim, passam a deslocar o solo. Mesmo podendo ser fabricadas em canteiros de obra — ou seja, pré-moldadas —, em geral, essa tecnologia não é utilizada.

Quando surgiram as estacas cravadas?

O documento mais antigo em que são citadas estacas cravadas é datado do século 4 a.C. Ele foi escrito por Heródoto, um viajante grego que é considerado por muitos como o patriarca da história.

Em sua citação, Heródoto expôs que os peônios viviam em habitações sustentadas por estacas cravadas no leito de um lago. Elas também já eram utilizadas por engenheiros gregos e romanos em muitas obras que foram realizadas às margens do Mar Mediterrâneo.

Já no Brasil, uma das primeiras utilizações de estacas pré-moldadas como fundação ocorreu em 1926, no Rio de Janeiro, no hipódromo da Gávea.

Qual a forma mais usada de cravação?

Geralmente, a forma mais utilizada de cravação das estacas pré-moldadas é por percussão, com um bate estaca em queda livre. O equipamento tem uma torre montada sobre uma plataforma. O martelo utilizado é erguido por cabos de aço que são acionados por um guincho mecânico.

Esse guincho é composto por dois tambores, sendo o segundo responsável pela movimentação e pelo carregamento das estacas. O equipamento se movimenta sobre pranchas, rolos ou esteiras.

Também existem guindastes que são adaptados com torres para o martelo de queda livre, vibratório ou automático. Essa torre guia deve ter altura compatível com o comprimento dos demais elementos da estaca que será cravada.

Os guinchos também devem ter capacidade de carga que seja adequada ao peso do martelo e dos demais elementos da estaca que serão erguidos.

Quais são as características das estacas?

O dimensionamento estrutural das estacas de concreto deve ser feito com base nas especificações que constam na ABNT NBR 6118 e na NBR 9062, limitando o fck a 40 mpa, tanto para as pré-moldadas quanto para as pré-fabricadas.

Em ambas, nas extremidades da estaca deve ser realizado um reforço de armadura transversal, levando em conta as tensões provenientes da cravação. É importante que cada fabricante apresente as curvas de interação flexo tração e flexo compressão do elemento fabricado.

Contudo, as características de formato, seção, peso por metro, resistência a tração, capacidade estrutural e comprimento variam de acordo com o fabricante escolhido. Por isso, deve-se escolher a estaca e o fornecedor de acordo com as necessidades da obra.

É importante também que as definições de capacidade de carga e profundidade sejam orientadas de forma a otimizar o desempenho geotécnico, reduzindo o desperdício e tornando o processo mais eficiente.

Como funcionam as estacas pré-moldadas de concreto?

Armazenamento e transporte

As estacas precisam ser armazenadas e manejadas de acordo com as prescrições e instruções fornecidas pelo fabricante. Por isso, eles devem disponibilizar todas as informações necessárias para evitar a quebra e o fissuramento excessivo.

Locação no canteiro de obras

A locação deve ser feita com um furo do mesmo diâmetro da estaca. Posteriormente, ele deve ser preenchido com areia.

Dessa forma, quando os equipamentos e as pessoas transitarem pelo canteiro, as sinalizações de onde as estacas serão executadas não serão danificadas.

Esse furo será a guia para a cravação do primeiro elemento de cada estaca.

Posicionamento e içamento

Tanto o posicionamento quanto o içamento das estacas são realizados pelo equipamento de bate estaca, por meio de um cabo auxiliar do guincho que traga junto a torre e coloque-a na posição vertical, possibilitando o assentamento no local definido para a cravação.

Essa etapa deve ser feita obedecendo a seguinte ordem: primeiro, a torre do bate-estacas é aprumada; segundo, apruma-se a estaca.

Os prumos de face frontal e lateral também devem ser verificados.

Desaprumo das estacas

Não é necessário verificar a estabilidade e resistência e nem realizar medidas corretivas para eventuais desvios de execução, desde que sejam menores que 1/100.

Emendas

As estacas podem ser emendadas, desde que apresentem capacidade de resistência a todas as solicitações que ocorrerem nelas durante transporte, cravação e utilização.

As emendas devem ser realizadas por meio de anéis soldados ou de dispositivos que permitam a transferência dos esforços de flexão, tração e compressão.

Cravação

A introdução da estaca no solo ocorre por meio da deformação permanente, resultante da energia aplicada pelo martelo em queda livre.

Para reduzir o desperdício das estacas, é possível utilizar um elemento suplementar, também conhecido como prolonga ou suplemento.

Esse dispositivo pode ser feito em aço ou concreto e garante o bom posicionamento da estaca no final da cravação. Contudo, a utilização desse recurso limita-se a três metros.

Reaproveitamento de estacas

O reaproveitamento é permitido, desde que o comprimento mínimo da sobra seja de dois metros. Só é possível utilizar um segmento por estaca, devendo ser sempre o primeiro elemento a ser cravado.

Diagrama de cravação, nega e repique

Para qualquer estaca é realizada a medição das negas e dos repiques.

Segundo a NBR 6122, a nega consiste na penetração permanente da estaca que é causada pela aplicação do golpe de pilão. Ela é medida por uma série de dez golpes.

O repique é a parcela elástica de deslocamento máximo obtido ao final da cravação, em uma seção da estaca, decorrente também do golpe de pilão. O controle é feito ao final da cravação, nos últimos dez golpes.

O procedimento para a obtenção da nega e do repique ocorre quando a estaca se aproxima da porção do solo impenetrável.

Prende-se então uma folha nela, é feita uma linha e apoia-se um lápis que produzirá picos de nega e repique durante os golpes seguintes.

Preparo da cabeça e ligação com o bloco de coroamento

Quando a armadura da estaca não apresenta função de resistência, não precisa ser penetrada no bloco de coroamento.

Porém, quando tem essa função, deve penetrar no bloco para transmitir a solicitação correspondente.

Reparos

Quando a estaca está danificada abaixo da cota de arrasamento, deve ser feita a demolição cautelosa da parte comprometida para que essa possa ser recomposta com materiais de resistência superior.

Quais são as recomendações normativas e os procedimentos executivos?

Existem alguns aspectos e recomendações que devem ser seguidos. Por exemplo, o martelo não pode ser inferior a 2000 quilos e deve apresentar um peso mínimo que seja igual a 75% do total da estaca projetada.

No caso de estacas que apresentam carga de trabalho que varia entre 70 e 130 toneladas, o peso do martelo não pode ser menor que 4000 quilos.

Já quando forem utilizados os martelos automáticos e vibratórios, as recomendações a serem seguidas são as fornecidas pelos fabricantes.

As estacas pré-moldadas de concreto permitem uma obra mais limpa, pois não ocorre a retirada do solo. Porém, são diversos os cuidados necessários ao utilizá-las e eles podem variar de acordo com as instruções fornecidas por cada fabricante.

Além disso, diversos detalhes — como comprimento e tamanho — variam de acordo com a empresa fabricante. Por isso, é importante escolher uma estaca feita com qualidade.

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