Adilson da Costa Rodrigues
Expansão e Modernização do Porto da Praia – Fase 2
Processo Construtivo
Universidade Jean Piaget de Cabo Verde
Campus Universitário da Cidade da Praia
Caixa Postal 775, Palmarejo Grande
Cidade da Praia, Santiago
Cabo Verde
2.11.14
Adilson da Costa Rodrigues
Expansão e Modernização do Porto da Praia - Fase 2
Processo Construtivo
Universidade Jean Piaget de Cabo Verde
Campus Universitário da Cidade da Praia
Caixa Postal 775, Palmarejo Grande
Cidade da Praia, Santiago
Cabo Verde
2.11.14
Eu, Adilson da Costa Rodrigues, autor da
monografia
intitulada
Expansão
e
Modernização do Porto da Praia fase - 2
“Processo Construtivo”, declaro que, salvo
fontes devidamente citadas e referidas, o
presente documento é fruto do meu trabalho
pessoal, individual e original.
Cidade da Praia aos 27 de Maio de 2014
_____________________________________
Adilson da Costa Rodrigues
Memória
Monográfica
apresentada
à
Universidade Jean Piaget de Cabo Verde
como parte dos requisitos para a obtenção do
grau de Licenciatura em Engenharia de
Construção civil.
Sumário
Esta memória monográfica insere-se num projeto de investigação relacionado com
o processo de construção e fiscalização em obras marítimas, especificamente o Porto da
Praia, e o controlo da qualidade dos trabalhos executados em obra, como resultado de ações
reais de fiscalização. É um documento a apresentar para a satisfação parcial dos requisitos
do grau de licenciatura em Engenharia Civil na vertente de estruturas e pretende ser um
marco e o ponto de partida de uma futura série de trabalhos que visam discutir a
problemática da fiscalização em obras marítimas e portuárias, dada a diversidade de
estruturas que se pode construir no âmbito desta vertente da engenharia.
O porto da Praia tem uma necessidade crescente de evolução, pois, cabo verde se encontra
numa posição privilegiada para estabelecer uma ponte marítima entre os continentes europeu,
africano e americano. Existindo a possibilidade de oferecer alternativas de transbordo às
principais rotas marítimas nesta região sub-região africana. Neste âmbito, o Porto da Praia
encontra-se numa “maré de modernização” com o objetivo de aumentar a sua
operacionalidade, permitindo o acesso de embarcações com cada vez maiores dimensões, com
fim turístico ou mercadorias.
Assim, conclui-se que o investimento neste porto, com o objetivo de receber navios
com cada vez maior capacidade, é fundamental para a dinâmica da economia
regional/nacional, logo o controlo de qualidade neste tipo de obras é basilar pois tem a
finalidade de propiciar um aumento crescente da qualidade das intervenções efetuadas. Isto
torna os investimentos mais rentáveis, uma vez que os gastos com intervenções de
reabilitação e manutenção são menores, dado que se dotam, à partida, as novas estruturas, de
uma durabilidade/qualidade superior à praticada anteriormente.
Com base neste estudo de caso, a investigação realizada teve como objetivo principal
demonstrar a metodologia a seguir no que respeita aos procedimentos de construção e
fiscalização de uma obra marítima/portuária, mais concretamente o porto da Praia.
PALAVRAS-CHAVE: Porto, Trabalhos Marítimos, Soluções Construtivas, Fiscalização,
Enrocamento, Quebra-mar, Dragagem, Reabilitação, Extensão, Caixotões, Contentores.
Abstract
This monographic memory is part of a research project related to the construction and
inspection process in marine works, specifically the port of Praia, and quality control of work
performed in work as a result of actual enforcement actions. It is a document to be submitted
for the partial fulfillment of the requirements of the degree in Civil Engineering in present
structures and aims to be a milestone and the starting point of a future series of works aimed
to discuss the issue of surveillance in maritime and port works, given the diversity of
structures that can be built under this part of engineering.
The port of Praia is a growing need for evolution, because Cape Verde is in a prime position
to establish a maritime bridge between Europe, Africa and America. With the possibility of
offering alternative transhipment to major shipping routes in the subregion African region. In
this context, the Port of Praia is a "tide of modernization" with the aim to enhance
interoperability, allowing access of vessels with increasing dimensions, with or order tourist
goods.
Thus, it is concluded that the investment in this port in order to receive vessels with
increasing capacity is fundamental to the dynamics of regional / national economy, so the
quality control in this type of work is fundamental because it aims to providing an increasing
quality of operations. This makes them more profitable investments, since spending on
maintenance and rehabilitation interventions are smaller, since it endows the outset, the new
structures,
the
durability
/quality
superior
to
previously
practiced.
Based on this case study, the investigation's main objective was to demonstrate the
methodology to be followed in respect of construction procedures and inspection of work a
maritime / port, specifically the port of Praia.
KEYWORDS: Port, Maritime Works, Constructive Solutions, Surveillance, Riprap,
Breakwater, Dredging, Rehabilitation, Extension, Coffered, Containers.
Agradecimentos
“Dêem Graças a Deus, nosso Pai, por todas as coisas, em nome do nosso Senhor Jesus
Cristo.” Efésios 5:20
“Graças dou, sim pela vida, que o bom Deus a mim legou; dou graças por meu futuro, e por
tudo o que passou; pelas bênçãos derramadas, pela dor e aflição; pelo seu cuidado infindo, e
pela graça do perdão” Hinário Adventista nº 247.
Sem Deus este trabalho seria apenas uma abstração, por isso em primeiro de tudo agradeço
ao meu Senhor.
Gostaria de agradecer também à minha família, em especial à minha mãe pelo apoio constante
que me proporcionou durante a realização deste trabalho.
Ao meu orientador, Prof. Doutor Inácio Pereira, agradeço pelo apoio moral e académico e os
ensinamentos que me vem dando durante a realização deste trabalho, e confiança que me
depositou, bem como as sugestões que me tem dado, direcionando-me ao adequado uso dos
recursos necessários à realização deste trabalho.
Ao Ministério de infraestruturas e Economia Marítima, em especial ao Eng.º Luís Sousa,
agradeço a sua amável disponibilidade para a troca de ideias e acesso as informações
importantes que me disponibilizou, o que me leva a concluir que se não fosse pelo seu apoio
não seria possível o desenvolvimento deste tema.
À empresa CONSULGAL, também agradeço a todos os funcionários pelo acolhimento e
transmissão de conhecimento durante o período de estágio.
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Conteúdo
INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 16
1.
Objeto, âmbito e justificação ........................................................................................ 16
2.
Objetivo ........................................................................................................................ 16
3.
Bases do trabalho produzido ........................................................................................ 17
4.
Organização do trabalho ............................................................................................... 17
5.
Obras marítimas ............................................................................................................ 18
6.
Breve resenha histórica do Porto da Praia .................................................................... 19
Capitulo 1: ÂMBITO, DESCRIÇÃO E ENQUADRAMENTO GERAL DA OBRA ............ 25
1.1
Parte A - Reabilitação do Cais 1 ................................................................................... 26
1.1.1 Caracterização do Cais nº 1 .......................................................................................... 26
1.1.2 Descrição da solução estrutural .................................................................................... 27
1.1.3 Descrição da fundação do cais em estudo .................................................................... 27
1.1.4 Acessórios do Cais ....................................................................................................... 28
1.1.5 Descrição da intervenção .............................................................................................. 29
1.1.5.1 Prisma de Fundação .................................................................................................. 30
1.1.5.2 Reabilitação da superstrutura ................................................................................... 31
1.1.5.3 Pavimento existente e viga de coroamento do cais desativado ................................ 33
1.1.5.4 Reabilitação e substituição de acessórios ................................................................. 33
1.1.6 Bases de Projeto ........................................................................................................... 36
1.1.7 Elementos sobre marés ................................................................................................. 36
1.1.8 Verificação da segurança a nível do projeto ................................................................. 37
1.1.9 Verificação do cais existente ........................................................................................ 39
1.1.10 Estabilidade do Enrocamento da Fundação .............................................................. 43
1.1.11 Especificações técnicas............................................................................................. 45
1.1.12 Reparação do Betão da Superstrutura ....................................................................... 48
1.2
Parte B - Expansão do Cais 1 ....................................................................................... 50
1.2.1 Descrição da solução estrutural .................................................................................... 50
1.2.2 CAIXOTÕES PRÉ-FABRICADOS ............................................................................ 56
1.2.3 Superstrutura de betão "in situ" .................................................................................... 67
Capítulo 2:
ENROCAMENTO ........................................................................................... 69
2.1
Âmbito e definição ....................................................................................................... 69
2.2
Muro de cortina ............................................................................................................ 72
2.2.1 Tipo, classe e qualidade dos betões .............................................................................. 76
2.2.2 Armaduras .................................................................................................................... 76
2.2.3 Acão da onda ................................................................................................................ 76
2.2.4 Verificação da estabilidade dos muros cortina ............................................................. 78
2.2.5 Cálculo das pressões devidas à ação da onda ............................................................... 79
2.2.6 Verificação da Segurança ao Deslizamento e Derrubamento ...................................... 81
2.2.7 Descrição da Proteção do Terrapleno ........................................................................... 84
2.3
Geotêxtil ....................................................................................................................... 86
Capítulo 3:
QUEBRA-MAR ............................................................................................... 90
3.1
Descrição da estrutura do quebra-mar .......................................................................... 90
3.2
Dados do solo ............................................................................................................... 90
3.3
Pesquisas disponíveis no âmbito do quebra-mar .......................................................... 91
3.4
Caracterização dos perfis que compõem o quebra-mar ................................................ 92
8/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
3.5
Core-loc ........................................................................................................................ 95
3.5.1 Características principais das unidades LocTM ............................................................. 95
3.5.2 Critério de colocação de core-loc´s .............................................................................. 98
Capitulo 4: DRAGAGEM, ATERROS E ASSINALAMENTO MARÍTIMO ........................ 99
4.5
Dragas de Sucção........................................................................................................ 100
4.2
Informação Geotécnica ............................................................................................... 102
4.3
Fundos de serviço ....................................................................................................... 104
4.3.1 Dragagens de construção do Cais 1 ............................................................................ 104
4.3.2 Dragagens gerais......................................................................................................... 105
4.3.3 Dragagem do Canal de Acesso ................................................................................... 105
4.4
Dragagem da Bacia de Manobra ................................................................................ 106
4.5
Aterros ........................................................................................................................ 107
4.6
Origem dos materiais para o aterro ............................................................................ 109
4.7
Apoio à navegação...................................................................................................... 109
4.8
Sinalização do porto da praia ..................................................................................... 109
4.9
Farol implantado no quebra-mar ................................................................................ 111
Considerações Finais .............................................................................................................. 113
Conclusão ............................................................................................................................... 116
Bibliografia ............................................................................................................................. 121
Sitografia: ............................................................................................................................... 123
A
A.1
A.2
A.3
A.4
A.5
A.6
A.7
- PEÇAS DESENHADAS ........................................................................................ 124
REABILITAÇÃO E EXTENSÃO DO CAIS 1 ......................................................... 124
ENROCAMENTO ..................................................................................................... 124
QUEBRA-MAR ......................................................................................................... 124
DRAGAGEM, ATERROS E ASSINALAMENTO MARÍTIMO ............................. 124
PARQUE DE CONTENTORES ................................................................................ 124
GUIA DE FISCALIZAÇÃO ...................................................................................... 124
RESULTADOS DOS TESTES DE COMPRESSÃO ................................................ 124
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Tabelas
Tabela 1 - Cabeço para 100 Ton/1000 KN .............................................................................. 35
Tabela 2 - Classes de exposição .............................................................................................. 36
Tabela 3 - Características do navio considerado no dimensionamento ................................... 44
Tabela 4 - Cálculo do enrocamento compatível com a velocidade ......................................... 45
Tabela 5 - classes de abaixamento. .......................................................................................... 56
Tabela 6 - Classe de Betão....................................................................................................... 57
Tabela 7 - Geometria do muro de cortina ................................................................................ 74
Tabela 8 - Características mecânicas médias dos terrenos ...................................................... 83
Tabela 9 -Características da unidade ....................................................................................... 96
Tabela 10 - Características dos moldes dos core-Loc´sTM Moldes ......................................... 97
Tabela 11 - Cotagem das zonas sujeitas à dragagem ............................................................. 102
Tabela 12 - Natureza do material a dragar ............................................................................ 107
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Figuras
Figura 1 - Ponte Cais na Cidade da Praia por volta de 1788 (Praia negra de gamboa)........... 23
Figura 2 : Localização geográfica do Porto da Praia ............................................................... 24
Figura 3 - Estrutura do cais a reabilitar ................................................................................... 30
Figura 4 - Sobre escavação sob Cais 1 .................................................................................... 31
Figura 5 - Medida corretiva da sobre escavação sob Cais 1.................................................... 31
Figura 7 - Colocação de enrocamento da gama 10 a 100 kg após saneamento ...................... 32
Figura 6 - Inicio da demolição da superstrutura ...................................................................... 32
Figura 8 - Defensas cónicas ..................................................................................................... 34
Figura 9 - Representação em corte .......................................................................................... 35
Figura 10 - Armaduras de suporte para a defensa ................................................................... 35
Figura 12 - Execução da laje de cobertura da caleira de combustíveis ................................... 35
Figura 11 - Conclusão das câmaras de visita da rede elétrica e de telecomunicações ............ 35
Figura 13 - Estrutura do cais de blocos ................................................................................... 40
Figura 14 - CAIS A (-9.00 m) ZH ........................................................................................... 42
Figura 15 - CAIS A (-13.50 m) ZH ......................................................................................... 42
Figura 16: Sikacrete UCS ........................................................................................................ 45
Figura 17 - Pedreira - Stock de enrocamento 0,6t a 1,3t ......................................................... 47
Figura 18 - Enrocamento 1,5t a 2,5t (travamento Core-Loc’s TM) – Perfil 22 ao Perfil 24... 47
Figura 19 - Betonagem de uma Aduela ................................................................................... 51
Figura 20 - Aduela – Elemento Terminado ............................................................................. 51
Figura 21 - Colocação de Aduelas........................................................................................... 52
Figura 22 - Aspecto Final do Enchimento das Aduelas (Betão e Enrocamento) .................... 52
Figura 23 - Preenchimento de Juntas entre Caixotões – Sacos de Betão Traço Seco ............. 53
Figura 24 - Caixotões – Prolongamento do Cais 1 .................................................................. 53
Figura 25 - Estrutura do cais de caixotões .............................................................................. 54
Figura 26 - Enchimento dos caixotões .................................................................................... 55
Figura 27 - posicionamento dos caixotões .............................................................................. 55
Figura 28 - Ensaio de abaixamento (slump test) ..................................................................... 55
Figura 29 - Cofragem da laje de fundo na doca flutuante ....................................................... 57
Figura 30 - Estaleiro de ferro................................................................................................... 57
Figura 31 - Evolução da construção dos caixotões em doca flutuante .................................... 57
Figura 33 - Ripado da laje de fundo ........................................................................................ 58
Figura 32 - Superfície escarificada .......................................................................................... 58
Figura 34 - Cofragem deslizante ............................................................................................. 59
Figura 35 - Betonagem da parede dentro da água ................................................................... 59
Figura 37 - Betonagem de Caixotão – Laje de fundo.............................................................. 59
Figura 36 - Betonagem de Caixotão – processo de bombagem .............................................. 59
Figura 38 - Caixotão - Elemento Terminado ........................................................................... 60
Figura 39 - Transporte para o local de afundamento ............................................................... 60
Figura 40 - Preenchimento de Juntas entre Caixotões – Sacos de Betão Traço Seco ............. 61
Figura 41 - Lastreamento com água ........................................................................................ 61
Figura 42 - Levantamento Topográfico de Caixotão .............................................................. 61
Figura 43 - Afundamento do Caixotão .................................................................................... 61
Figura 44 - Afundamento do Caixotão 1 – Enchimento de Células com Água do Mar.......... 62
Figura 45 - Betonagem de Caixotão – Saída da Doca Flutuante ............................................. 62
Figura 46 - Execução de Prisma de Fundação de Caixotão .................................................... 63
Figura 47 - Prisma de Alivio – Cais 1 Extensível ................................................................... 63
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Figura 48 - Reposicionamento de Caixotão ............................................................................ 64
Figura 49 - Execução do prisma de fundação ......................................................................... 64
Figura 50 - Panorâmica do Novo Cais .................................................................................... 64
Figura 51 - Cais 1 extensão – Prisma de Alivio ...................................................................... 64
Figura 52 - Sobrecarga Corretiva de Caixotões ...................................................................... 65
Figura 53 - Caixotão em corte ................................................................................................. 66
Figura 54 - Pressão nas paredes verticais ................................................................................ 66
Figura 55 - Modelo das paredes dos caixotões em SAP2000 ................................................. 67
Figura 58 - Betonagem da Viga da Superestrutura ................................................................. 68
Figura 59 - Colocação de armadura - Superestrutura .............................................................. 68
Figura 60 - Colocação de Cofragem da Viga da Superestrutura ............................................. 68
Figura 61 - Aspeto Final da Viga de Superstrutura e preparação do 2º Troço ........................ 68
Figura 62 - Secção do Perfil tipo P1........................................................................................ 71
Figura 63 - Reperfilamento de taludes .................................................................................... 71
Figura 64 - Reperfilamento de taludes – Perfil 46 ao Perfil 63 ............................................... 71
Figura 65 - Muro de cortina..................................................................................................... 73
Figura 66 - Abertura de Fundação para o Muro Cortina ......................................................... 73
Figura 67 - Betão de Limpeza e Cofragem da sapata do Muro Cortina .................................. 73
Figura 68 - Um troço de sapata e planta .................................................................................. 75
Figura 69 - Poliestireno expandido aplicado nas juntas .......................................................... 75
Figura 70 - Pré-fabricação de cofragem para o murro cortina ................................................ 75
Figura 71 - Agitação marítima – forte impacto das ondas ...................................................... 77
Figura 72 - Arrasto de sedimentos por galgamentos ............................................................... 77
Figura 73 - Definição das regiões de impacto de choque e não impacto da onda (empírica) . 78
Figura 74 - Esquema geral dos diagramas de pressões, de impacto e refletidas ..................... 79
Figura 75 - Diagrama de pressões no muro de cortina ............................................................ 81
Figura 76 - Betonagem do Muro Cortina – Sapata.................................................................. 82
Figura 77 - Um troço de muro de cortina ................................................................................ 82
Figura 78 - Perfil representado em corte ................................................................................. 83
Figura 79 - Perfil 7 .................................................................................................................. 85
Figura 80 - Perfil 20 ................................................................................................................ 85
Figura 81 - Perfil 62 ................................................................................................................ 86
Figura 82 - Esquema Geotêxtil ................................................................................................ 87
Figura 84 - Colocação do geotêxtil ......................................................................................... 87
Figura 83 - Preparação do Geotêxtil ........................................................................................ 87
Figura 85 - colocação do geotêxtil .......................................................................................... 89
Figura 86 - Quebra-mar em planta .......................................................................................... 91
Figura 87 - Forma Geral da Unidade LocTM o Core .............................................................. 96
Figura 88 - Dimensão da unidade central LocTM..................................................................... 96
Figura 89 - Remoção de um elemento partido ........................................................................ 98
Figura 90 - Colocação de Core-Loc’s ™ no talude interior do Quebra-Mar .......................... 98
Figura 91 - Draga de sucção .................................................................................................. 101
Figura 92 - Tanque de depósito do material desagregado ..................................................... 101
Figura 93 - Bucal de aspiração .............................................................................................. 101
Figura 94 - tipos de solos existentes ...................................................................................... 102
Figura 95 - Dragagem na bacia de manobra .......................................................................... 105
Figura 96 - Dragagem do Canal de Acesso ao Porto da Praia .............................................. 106
Figura 98 - Assinalamento Marítimo – Instalação da Luz de Sector .................................... 111
Figura 99 - Assinalamento Marítimo - Instalação de Farol ................................................... 112
Figura 100 - Farol patenteado no Projeto .............................................................................. 112
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Conceituação
Cais – estrutura junto da qual os navios procedem à acostagem a fim de efetuarem operações
de embarque/desembarque de passageiros ou mercadorias.
Atracação – ato ou efeito de um navio atracar num porto ou terminal, a fim de realizar a
operação de carga e descarga de mercadoria.
Terminal – instalações especializadas para a movimentação de contentores, carga,
passageiros, etc.
Batimetria – medição da profundidade dos oceanos, lagos e rios, expressa cartograficamente
por curvas batimétricas que unem pontos com a mesma profundidade com equidistâncias
verticais, à semelhança das curvas de nível topográfico.
Cabeço de Amarração – poste vertical, normalmente de ferro fundido, instalado no cais ou
molhe (ou no convés do navio) para segurar os cabos, servindo para amarração do navio.
Calado – profundidade de um navio abaixo da linha de água, medida na vertical até à parte
mais baixa do casco, hélices, ou outros pontos de referência.
Cotas de Fundos – profundidade a que os cais ou molhes estão dragados, abaixo do zero
hidrográfico, de modo a permitir a acostagem de navios e embarcações e a flutuação livre dos
mesmos. A leitura é expressa em números negativos.
Galgamento – transpor ou passar por cima.
Geotêxtil – materiais têxteis utilizados em contacto com o solo ou com outros materiais em
aplicações de engenharia civil e geotécnica, geralmente são do tipo tecido ou não-tecido,
embora também existam geotêxtis tricotados e reforçados.
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Granulometria – é o processo que visa definir, para determinadas faixas pré-estabelecidas de
tamanho de grãos, a percentagem em peso que cada fração possui em relação à massa total da
amostra em análise.
Hidrografia – ramo da geografia física que estuda as águas da superfície da Terra.
Defensa – estrutura fixa ao cais utilizadas para absorver o impacto do navio.
Molhe – projeção das partes laterais das docas ou portos e rios, ao longo do qual os navios
podem acostar para carga ou descarga.
Muro-cais – estrutura artificial e vertical do porto, passível de acostagem, de acordo com a
profundidade das águas e o calado dos navios.
Navio Ro-Ro – navio no qual se utiliza o método de acesso na horizontal, através de rampas
laterais
ou
de
popa.
Tratando-se
de
veículos
automóveis,
estes
poderão
ser
carregados/descarregados pelos seus próprios meios, necessitando apenas de um condutor.
Ponte-cais – estrutura, em estacas e tabuleiro, junto da qual os navios procedem à acostagem,
a fim de efetuarem operações de embarque/desembarque de passageiros ou mercadorias.
Quebra-mar – barreira concebida e construída para dentro de água, a fim de quebrar a força
da água num local específico. Proporciona a proteção artificial necessária quando um porto é
construído numa localização exposta, para completar ou complementar esse abrigo.
Rampa Ro-Ro – ponte de carga para navios Ro-Ro.
Reflexão (ondas) – quando uma onda volta para a direção de onde veio, devido à ao choque
com um material.
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Refração (ondas) – mudança da direção das ondas, devido à entrada em meio diferente; a
velocidade da onda varia, pelo que o comprimento de onda também, mas a frequência
permanece sempre igual, pois é característica da fonte emissora.
Ressonância (ondas) – é a tendência de um sistema de ondas oscilar em máxima amplitude
em certas frequências.
Tardoz – superfície de um elemento construtivo (muro, etc.) voltada para o interior.
Topo-hidrografia – elaboração de cartas e mapas que mostram a forma dos litorais, a
profundidade das águas, e a localização de canais, recifes, bancos de areia, rochas e correntes.
Boca - Largura da embarcação na seção transversal a que se referir. Quando não for
especificada a seção, refere-se à Boca na Secção-Mestra.
Capacidade de carga - Volume dos espaços cobertos do navio, realmente utilizáveis para
carga. É expresso em metros cúbicos ou pés cúbicos, exceto no caso de petroleiros, onde pode
ser expresso por barris (1 barril = 158,984 litros).
Velocidade de fundo - Velocidade que o navio desenvolve em relação ao fundo do mar ou a
pontos fixos de terra. E igual à Velocidade na Superfície, corrigida da influência da corrente
local, do efeito do vento, etc.
Assoreamento é o processo em que o acúmulo de lixo, entulho e outros detritos no fundo dos
rios e lagoas fazem com que portem cada vez menos água, provocando enchentes em épocas
de grande quantidade de chuvas.
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
INTRODUÇÃO
1. Objeto, âmbito e justificação
Foram circunstâncias curriculares, nomeadamente, o estágio curricular realizado no
departamento de fiscalização portuária da CONSULGAL Bremen Ports, que me levou à
escolha deste tema da monografia.
Assim se entender que as obras portuárias constituem uma matéria de grande interesse prático
para a vida profissional do engenheiro civil, pormenorizando o método construtivo das
diferentes etapas do projeto de execução.
2. Objetivo
Com o presente trabalho, pretende-se assim compilar a informação relativa aos aspetos mais
relevantes relacionados com as obras marítimas e portuárias mais representativas, numa
perspetiva de produção em obra e fiscalização, atentando e alertando para os mais diversos
fatores, desde o estudo e análise dos projetos de execução, do planeamento da obra, e dos
condicionamentos diversos inerentes a projetos desta espécie, bem como alistar e caracterizar
as soluções técnicas possíveis para a execução de algumas atividades.
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
3. Bases do trabalho produzido
Como ponto de partida para a realização deste trabalho, são de referir os seguintes elementos:
- Documentos de apoio às disciplinas de hidráulica, Mecânica dos Solos bem como outras
disciplinais lecionadas durante o curso;
-Diversas páginas Web de entidades nacionais e internacionais com a sua atividade
diretamente relacionada com os assuntos em estudo e empresas que produzem e/ou
comercializam os materiais no âmbito das obras marítimas;
-Bibliografia geral associada ao tema;
- Projeto de execução da Obra em estudo;
-Conhecimento adquirido pelo “know-how” transmitido pelos intervenientes da obra.
4. Organização do trabalho
Este trabalho está estruturado em cinco capítulos. Primeiramente começa-se por efetuar um
breve historial do porto da Praia, e um enquadramento geral do âmbito a que esta monografia
se refere, os objetivos a atingir, as bases de partida para a sua realização, e a definição da área
temática abordada.
No capítulo primeiro capítulo faz-se a descrição e o enquadramento geral da obra dividido em
duas partes. Sendo que a parte A deste capítulo é dedicada à reabilitação do cais 1 (ou cais
descativado), fazendo um diagnóstico pormenorizado deste cais a fim de conceber uma
intervenção eficaz na correção de falhas e defeitos. A parte B deste capítulo diz respeito à
expansão do cais 1 (o cais a reabilitar), dando ênfase à conceção e o processo de fabricação e
colocação dos caixotões.
No Capítulo 2 é produzida uma descrição do processo de enrocamento de proteção ao
terrapleno cujo limite físico compreende entre os perfis P1- P63, que está diretamente ligado
ao capítulo 3 - Quebra-mar, uma vez que, esse capítulo constitui a sequência lógica da
proteção do terrapleno, iniciando no perfil 64 até à cabeça do quebra-mar.
Tendo em conta de que a preparação do fundo marinho onde se pretende realizar as tarefas
mencionadas anteriormente bem como a preparação do fundo da bacia de manobra
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Processo Construtivo
(dragagem), os aterros, e o assinalamento marítimo, são tarefas de vital importância, o quarto
capítulo versa estas tarefas.
O Capítulo 5 aborda os principais atributos para o funcionamento do cais, dando ênfase ao
sistema de distribuição de água, rede elétrica, e a sinalização, garantindo assim a segurança a
todos.
Por último, fez-se a conclusão do presente trabalho, com a avaliação do cumprimento dos
objetivos, inicialmente propostos, justificando assim o critério de escolha do método
construtivo adotado (cais em caixotões).
Os ANEXOS apresentam as respetivas peças desenhadas notificadas em cada capítulo
correspondente, facilitando assim a compreensão das diferentes etapas do processo
construtivo, bem como o guia de fiscalização empregadas no controlo para aplicação do betão
utilizado em obra, realçando que as peças desenhadas pertencem ao projeto de execução da
obra.
5. Obras marítimas
No momento em que o homem começou a explorar o mundo em seu redor e tomou contacto
com os mares e rios, sonhou ir cada vez mais longe e conquistar novos territórios por
necessidades de sobrevivência ou poder civilizacional. Criou embarcações primitivas, cavadas
em troncos retirados à floresta virgem e aprendeu a beneficiar das condições que a natureza
lhe proporcionava: marés, correntes e ventos.
Depois de dominadas as condições de navegação, estudou as formas mais seguras de
acostagem e de desembarque de pessoas e mercadorias. Surgem, assim, as primeiras
conceções de estruturas acostáveis, que estimularam uma emergente economia mercantil. De
facto, o mais notável resultado deste tipo de economia foi a expansão marítima que o levou a
percorrer e conhecer todos os mares do planeta. TIAGO RIBEIRO (2011).
Atualmente, ao falar de obras portuárias ficamos envolvidos em tudo o que se refere
ao planeamento, estudo, projeto e construção de, por exemplo:
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Processo Construtivo

Canais de navegação em portos;

Estruturas “offshore” relativamente bem protegidas de ventos e ondas;

Sistemas de apoio à aproximação de navios a um porto;

Estruturas que facilitam a atracação de navios, transferência de passageiros e a
movimentação e armazenamento de mercadorias;

Estruturas de proteção como quebra-mares e molhes;

Edifícios para as autoridades portuárias, alfândegas, transferência de passageiros e bens da
terra para os navios;

Infraestruturas de abastecimento a navios, nomeadamente eletricidade, água, combustíveis
e serviços de manutenção.
Assim, de natureza singular, procurou-se de forma clara apresentar o processo
construtivo na expansão e modernização do Porto da Praia, detalhando cada etapa da
construção, aplicando assim os princípios teóricos já adquiridos durante o período letivo.
6. Breve resenha histórica do Porto da Praia
A história dos Portos de Cabo Verde nasceu em Santiago, a primeira ilha descoberta e
habitada deste arquipélago atlântico e aquela que albergou a primeira cidade estabelecida pela
coroa portuguesa fora do continente europeu. Ribeira grande, atual Cidade Velha, foi
escolhida pelos navegadores ao serviço do infante Don Henrique para receber o primeiro
ancoradouro da ilha, que se transformou num dos principais entrepostos comerciais no
triângulo Europa-África-Caraíbas a partir dos idos anos 1466.
Segundo o Guia do porto da Praia 2011/12, durante um longo período, as caravelas tomaram
o rumo de Santiago para se abastecerem de água e víveres nas suas viagens através do Oceano
Atlântico. Aos poucos, Ribeira Grande tornou-se numa escala obrigatória para os
navegadores, especialmente dos navios negreiros.
Por esta cidade antiga passaram famosos velejadores como Américo Vespúcio, Cristóvão
Colombo, Afonso Albuquerque, além do Vasco da Gama, e Sebastião del Cano.
Ao longo do século XVI, quase todas as rotas do comércio atlântico passaram pela Ribeira
Grande. Não é por acaso que a Coroa resolveu dotá-la de infraestruturas mínimas para
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fiscalizar toda esta movimentação. A escala da Ribeira Grande viria a tornar-se numa das
fontes de rendimento do erário público. Ribeira Grande começou a acumular riquezas e
prosperidade mas também a atrair a atenção dos corsários e piratas do mar. Como
consequência, a cidade foi alvo de diversos ataques de piratas castelhanos, franceses, ingleses
e holandeses, seguidas de saques. Cedo esta urbe se revelou frágil e indefesa.
Em 1712, a cidade da Ribeira Grande não resistiu a um ataque do famoso pirata francês
Jaques Cassart. As consequências dessa pilhagem foram tão devastadoras que provocaram o
êxodo da população para a zona litoral da Praia, sítio onde viria a nascer a atual Capital
Política de Cabo Verde. Abandonada à sua sorte, Ribeira Grande acabou por perder o seu
fulgor de centro económico e social de Santiago, a favor da Praia de Santa Maria.
 Cais de S. Januário
Dotada de melhores condições naturais, Praia deixa de ser o “porto alternativo” da Ribeira
Grande para assumir-se como um porto de escala obrigatória para a navegação ineri-lhas e
com a costa da Guiné. Paralelamente, medidas protecionistas impedem os comerciantes de
formularem o despacho na Ribeira Grande, sob pena de pagamento de pesadas multas. Com o
tempo, Praia conquista o estatuto de centro político, administrativo e religioso da ilha.
Mas apesar de gozar de uma importância comercial sem precedentes e dispor de um bom
abrigo natural, Praia não dispunha ainda de um cais. Os desembarques eram feitos na Praia
Negra, onde se encontravam a alfândega e se iniciara a construção de um cais no tempo do
governo Chapuzert.
Finalmente a cidade ganha um cais – S. Januário - e duas estradas que fazem ligação com a
alfândega e o centro urbano da época. Graças a esse investimento, Praia consegue reforçar
ainda mais o seu prestígio portuário. O incremento da atividade marítima é tão significativo
que, em 1788, o porto é escalado por 202 navios: 32 portugueses, 19 franceses, 62 ingleses,
74 americanos, 8 holandeses, 3 Dinamarqueses, 2 imperiais, 1 espanhol, e 1 sueco. Apesar
deste dinamismo, a estrutura do cais não inspirava confiança às embarcações. Tinha um
quebra-mar limitado, situação agravada pela ação das vagas que dificultavam a manobra dos
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navios. Os sinistros eram frequentes, pelo que foi elaborado um novo projeto portuário, em
1878.
A obra foi executada em dois anos e inaugurada com o nome de Infante D. Henrique. Era um
cais que diferia do primeiro pela sua compactação e robustez e que entrava pelo mar numa
extensão de 120 metros. Usufruía de uma boa profundidade, cerca de 6 m, e permitia um fácil
acesso às embarcações, em todas as marés.
Mas em finais da década de sessenta, as novas instalações já não aguentavam mais as
investidas da natureza: a ponte sofre um assentamento pronunciado, o acesso às embarcações
fica dificultado e decai o nível de segurança.
Perante este quadro, a administração portuguesa opta pela construção de um porto de longo
curso. O ilhéu de Santa Maria, situado no centro da baía da Praia, é o local escolhido para
acolher a nova infraestrutura. O projeto comtempla a construção de 200 metros de cais com
fundos a -9 metros, um terrapleno e uma estrada para ligar o ilhéu à terra firme. Mas a obra
seria cancelada por razões desconhecidas.
Em 1974, um ano antes da independência de Cabo Verde, foi nomeada uma comissão técnica
para estudar e propor um plano de extensão do cais da Praia. Esta equipa acabou por
recomendar o aumento do comprimento dos braços de atracação, da superfície de terrapleno e
da profundidade das águas.
Em 1976, o governo decide aumentar a capacidade do porto e estimular as atividades ligadas
ao comércio, turismo e pesca. Assim, o estado adjudica a segunda fase das obras, constituída
por um cais marginal com 160 metros de comprimento e fundo a -7.5 m. A construção teve
início em Março de 1977 e concluía em Fevereiro do ano seguinte. Estas obras conferem ao
porto da Praia um cais com 200 metros de comprimento e outro com 300 metros, apoiados
por um terrapleno adjacente.
 Porto moderno
Cinco anos depois, o porto entra em colapso devido especialmente a uma deficiente conceção
dos caixotões de betão armado, situação que leva o governo a desencadear esforços visando a
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recuperação da infraestrutura. Três anos e meio depois ficou concluído o projeto de
reconstrução e desenvolvimento do Porto da Praia, que conta com o apoio financeiro do
Banco Mundial, BADEA, governo português e BAD. Os trabalhos começaram a 1 de Março
de 1984 e terminaram três anos depois. Em Junho de 1987, o novo porto foi inaugurado. Praia
ganhou assim uma instalação adequada para as operações modernas, que lhe permite
incrementar o ritmo do tráfego de mercadorias.
Mas, pouco tempo, o porto mostrou-se insuficiente para dar vazão às necessidades de
crescimento da atividade comercial na região sul do arquipélago: passa a defrontar-se com o
problema da falta de espaço, que viria a ser agravada, em 1992, com a construção de um cais
de pesca na sua área de expansão. Paralelamente, optou-se pela edificação de outras
infraestruturas dentro da zona portuária, que agudizaram a exiguidade do espaço. Mesmo
assim, o porto tentou sempre dar vazão ao crescimento exponencial do tráfego de mercadorias
e de passageiros, na ilha de Santiago, a maior e mais habitada do arquipélago. Sem muita
surpresa, torna-se no primeiro porto nacional em movimento de mercadorias. Transforma-se
na porta de entrada da maior parte dos produtos que abastecem Santiago e as restantes ilhas da
região do Sotavento. Pressionado pelo dinamismo económico de Cabo Verde, em especial da
cidade capital, o Porto da Praia vai fazendo adaptações na sua configuração física e
investimentos paralelos nos equipamentos. Até inícios de 2008 possuía dois cais em “L”,
totalizando 690 metros, um terminal de passageiros, um cais de pesca, e dispunha de
capacidade para movimentar até um milhão de toneladas por ano. GUIA Porto da Praia
(2011/2012).
 Porto da Praia
O processo de expansão e modernização do Porto da Praia é um procedimento
marcante para o futuro de Cabo Verde. Pois, o País fica assim munido de um porto mais
competitivo que reforça as vantagens da sua localização no centro das grandes rotas de
navegação no atlântico médio. Segundo os dados geográficos, Cabo verde encontra-se numa
posição privilegiada situada entre 14º48´ e 17º12´ de latitude norte, e entre 22º40´ e 25º22´ de
longitude oeste, permitindo-lhe estabelecer uma Ponte marítima entre os continentes europeu,
africano, e americano. Sendo assim, Cabo Verde está preparado para oferecer alternativas de
transbordo às principais rotas marítimas nesta sub-região africana.
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Processo Construtivo
Figura 1 - Ponte Cais na Cidade da Praia por volta de 1788 (Praia negra de gamboa)
Fonte: Autor
O Porto da Praia, na ilha de Santiago, assume-se como um dos portos principais do
sistema portuário de Cabo Verde, desempenhando o duplo papel de afirmação no mundo e de
motor de desenvolvimento económico e social do país como porta de entrada na sua cidade
capital. Pretende-se que o Porto da Praia seja a âncora de negócios e, ele próprio, um parceiro
forte de negócios.
De acordo com o GUIA DO PORTO DA PRAIA (2011/12), este porto possui
capacidade para transitar um volume de cargas que poderá ir até a um milhão de toneladas por
ano, está vocacionado para ser um centro de distribuição de mercadorias e encontra-se
preparado para funcionar como uma zona de transbordo de contentores.
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Face aos desafios que o processo de importação e exportação que o País vem defrontando, o
Porto da Praia necessita de um novo status tanto ao nível de funcionamento como ao nível de
recursos. Este contexto justifica então a pertinência dum tal Projeto de Expansão e
Modernização do Porto da Praia.
Figura 2 : Localização geográfica do Porto da Praia
Fonte: https://earth.google.com
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Processo Construtivo
Capitulo 1: ÂMBITO, DESCRIÇÃO E
ENQUADRAMENTO GERAL DA OBRA
O Projeto de Execução foi elaborado pelo Consórcio SOMAGUE / MSF/ ETERMAR no
âmbito da adjudicação da Empreitada de Expansão e Modernização do Porto da Praia. Assim,
este capítulo corresponde ao desenvolvimento e pormenorização da solução adotada para a
reabilitação do Cais 1 (existente), bem como da conceção e dimensionamento estrutural da
extensão do mesmo cais.
Abaixo estão apresentadas as características principais (iniciais) da presente Empreitada, mas,
como se pode constatar, essas características sofreram algumas alterações, principalmente no
que diz respeito ao prazo do término da obra:
Designação da Empreitada: Construção da Expansão do Porto da Praia, 2ª Fase, Ilha de
Santiago
Dono de Obra: M.I.E.M.
Projetista do Processo de Concurso: BCEOM
Fiscalização CONSULGAL / BREMENPORTS
Empreiteiro: SOMAGUE / MSF / ETERMAR
Valor da adjudicação: 71.998.178,00 €
Data da Proposta: 25 de Janeiro de 2010
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Processo Construtivo
Data do Contrato da Empreitada: 12 de Agosto de 2010
Data de Consignação: 18 de Novembro de 2010
Prazo de Execução: 36 meses
Prorrogação da Empreitada: 30 de Novembro de 2013
Atendendo a que as duas intervenções a serem feitas neste âmbito, contemplam a execução de
trabalhos de reabilitação, por um lado, e de construção (expansão do cais), por outro lado,
considerou-se adequado apresentar este capítulo em duas partes seguintes:

Parte A – Reabilitação do Cais 1 (existente)

Parte B – Expansão do Cais 1 (nova construção)
1.1
Parte A - Reabilitação do Cais 1
A presente Parte deste capítulo constitui a intervenção no cais nº 1 que abrange o seguinte:

Conjunto de trabalhos de reabilitação da superstrutura;

Reposição do prisma de fundação segundo o projeto inicial.
Integrando os trabalhos de reabilitação, foi previsto o renivelamento do cais nº 1 adotando
no seu coroamento a cota +3.30m ZH (zero hidrográfico). Esta cota resultou do
esclarecimento do MITT. Assim, atendendo a que a cota atual do Cais 2 é de +3,23m (ZH), a
adoção da cota definida pelo MITT para o coroamento da Superstrutura do Cais 1 conduziu a
um ajustamento ou á transição entre os cais 1 e 2, para vencer a diferença existente. Esta
situação foi reavaliada durante a execução dos trabalhos de modo a estabelecer uma transição
suave na zona inicial da reabilitação do Cais 1. A área de intervenção não abrange toda a área
do terrapleno, mas afeta apenas os trabalhos mencionados e numa área de aproximadamente
de 2150 m2.
1.1.1 Caracterização do Cais nº 1
O cais nº 1 foi expandido para SW, de acordo com o plano previsto, sendo a descrição
dessa intervenção contemplada na PARTE B do presente capítulo.
A zona deste Cais reabilitado no âmbito do projeto desenvolve-se ao longo de uma frente de
acostagem com 217.4 m e fundos de serviço de − 9.00m (ZH) constantes em todo o cais.
Relativamente à esta frente de acostagem, os levantamentos topográficos efetuados
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Processo Construtivo
mostraram que o alinhamento retilíneo da superstrutura do cais deixa de ser respeitado junto
ao canto a SW, provavelmente como consequência de deficiente construção.
1.1.2 Descrição da solução estrutural
Conforme os dados fornecidos pelo consórcio, estruturalmente o Cais 1 existente é
formado por colunas de blocos de betão simples, ao longo de toda a frente de acostagem,
encimadas por uma superstrutura contínua em betão. As colunas têm largura constante de
1,70 m, sendo cada coluna formada por cinco blocos justapostos, com alturas que oscilam
entre 1.90 m e 2.10 m e comprimentos variáveis, sendo que o bloco de base apresenta um
comprimento de 5.70 m.
Os blocos são solidarizados por uma superstrutura em betão (executada “in situ”)
apresentando dois tipos de dimensões, consoante a área em questão:

3.80 m x 1.90 m nas áreas afastadas dos cabeços e,

3.80 m x 5.60 m, nas proximidades dos cabeços.
Os dados disponíveis e a inspeção macroscópica efetuada ao longo da frente do cais
fazem supor que se trata duma superstrutura em betão simples, com uma armadura de pele ou,
mais provavelmente, apenas malha cúbica na zona dos cabeços.
Faz parte ainda da área de intervenção (reabilitação), um pavimento de betão que se
desenvolve ao longo de todo o cais, localizado especificamente entre a superstrutura do cais
nº 1 e a viga de coroamento do antigo cais antes mencionado e que foi designado por “cais
descativado”. A largura deste pavimento não é constante em todo o seu comprimento, mas é
sempre inferior a 4.50 m.
1.1.3 Descrição da fundação do cais em estudo
Relativamente à fundação, os termos de referência do concurso indicam que o substrato
rochoso ocorre entre as cotas -10.50 m (ZH) e -14.00 (ZH).
A cota de serviço do cais de -9.00 m (ZH) foi obtida com recurso a um prisma de
enrocamentos, de altura variável o qual, segundo o projeto, tinha as seguintes características:
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Processo Construtivo

Núcleo constituído por enrocamento da gama 0.2 a 0.5 T;

Prisma de proteção, entre as cotas -11.00 m (ZH) e -9.00 m (ZH), constituído por
enrocamento da gama 1 a 2 T;

Prisma de proteção em enrocamento da gama 0.5 a 1 T, do fundo à cota -11,00m (ZH);

No topo do núcleo foi previsto um tapete regularizado, em pedra de menor dimensão (não
especificada).
A informação que foi disponibilizada no concurso, designadamente, as fotografias
subaquáticas obtidas em locais específicos e adequadamente identificados, mostraram que o
material constitutivo da proteção do prisma é muito diverso em dimensão e apresenta vazios
que não existiriam, caso a execução tivesse garantido a gama de enrocamento projetada (12T) para aquele perfil. A inspeção a que se procedeu já no âmbito da Empreitada confirma
esta informação.
Também constatou-se que estão ausentes pedras de dimensão intermédia da gama projetada,
daí resultando que o manto de proteção existente não revelou o indispensável travamento
entre as pedras, que o projeto, por certo, previa para não deixar os vazios que expõem o
núcleo.
A patologia identificada nestes locais foi o descalçamento do bloco de fundo. De acordo com
a interpretação dada pela Consulmar1, a inadequada colocação do enrocamento, bem como a
falta de pedras de dimensão intermédia, colocadas para constituir um manto regular e de
elementos convenientemente travados e encaixados, terá propiciado a ocorrência deste tipo de
fenómeno.
1.1.4 Acessórios do Cais
No que respeita aos acessórios, o Cais 1 apresentava as seguintes características:

Dezasseis (16) cabeços para 100 T, espaçados entre si de 15.00 m;

Defensas do tipo "SUMITOMO 800H x 1600L FENDER" dispostas horizontalmente;

Duas escadas em betão, uma em cada extremidade do cais, executadas na própria
superstrutura.
1
Consulmar - Entidade projetista
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1.1.5 Descrição da intervenção
Este projeto de execução assenta, essencialmente, em duas vertentes.
A primeira diz respeito à correção das patologias detetadas na fundação do cais e na sua
superstrutura;
A segunda reporta-se à necessidade de reperfilar o cais existente, elevando a cota superior da
superstrutura para o nível +3.30 m (ZH).
Em termos conceptuais, o objeto da intervenção centrou-se em quatro zonas:

Fundações;

Superstrutura do cais nº.1;

Viga de coroamento do cais desativado;

Pavimento entre o cais nº1 e o cais descativado.
Na fundação, a intervenção, circunscrita às áreas identificadas nos documentos de
concurso, pretendeu-se repor a situação inicial recarregando o perfil de enrocamento até à
largura da banqueta original (3m) nas zonas onde a degradação produziu infraescavação. As
recargas foram efetuadas com enrocamento da gama prevista no projeto inicial procurando, na
medida do possível, colmatar os vazios existentes com pedra de dimensão adequada.
Em relação à superstrutura em betão do Cais existente, foi proposto o tratamento das zonas
degradadas, reconstruindo a superstrutura por enchimento com betão até à nova cota de
coroamento de +3,30 m (ZH) fixada pelo MITT.
O pavimento degradado, situado entre o cais nº.1 e o cais desativado existente no tardoz, foi
substituído por um novo pavimento em betão armado cuja superfície superior foi levada à
nova cota de referência já mencionada de +3.30 m (ZH).
No que concerne à viga de coroamento do cais desativado, foi efetuar a reabilitação da área
superficial e o renivelamento também pela cota já referida.
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1.1.5.1 Prisma de Fundação
Conforme indicado na inspeção subaquática, os enrocamentos de proteção (0.5/1T e 1/2T)
apresentam zonas de bastante irregularidade no talude, evidenciando pedras não travadas e
falhas significativas de pedras de dimensão intermédia da gama indicada, com adoçamento
desse mesmo talude e infra escavações na zona do bordo do bloco de fundo.
O levantamento topo – hidrográfico efetuado pelo Consórcio em Março de 2011, não permitiu
identificar outro tipo de patologias, para além do existente nas zonas referenciadas.
Nestas condições a intervenção proposta para as zonas identificadas, visa repor o perfil do
projeto original.
Essa reposição foi efetuada com pedra idêntica àquela que, supostamente, constitui o prisma
existente, de modo a garantir alguma segurança nas zonas identificadas. Para isso
contemplou-se uma extensão de 1.50 m antes e depois das secções limite onde se detectou a
infraescavação.
As infraescavações foram reparadas do modo que seguidamente se descreve:
Os vazios existentes nestas zonas foram preenchidos com betão submerso, sendo
posteriormente o prisma de proteção corrigido conforme se referiu anteriormente. O
preenchimento com betão das zonas ocas (as designadas locas) foi executado com recurso a
sacos de areia que confinaram a colocação do betão, e durante a sua cura, impedindo a saída.
Figura 3 - Estrutura do cais a reabilitar
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5
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Figura 4 - Sobre escavação sob Cais 1
Figura 5 - Medida corretiva da sobre escavação sob
Cais 1
Fonte: Autor
Fonte: Autor
1.1.5.2 Reabilitação da superstrutura
A superstrutura do cais foi reabilitada em locais onde ocorreram patologias evidentes, tais
como, armaduras corroídas ou betão em mau estado de conservação.
De uma forma sucinta, prescreveu-se a remoção do betão deteriorado numa espessura mínima
de 0.10 m (com um mínimo de 0.05 m abaixo do nível das armaduras), procedendo-se em
seguida à limpeza das superfícies e à adição de produtos anticorrosivos nas armaduras,
finalizando-se o processo com as betonagens para se alcançar as cotas finais previstas.
Relativamente à cota da superfície de topo do cais, após finalizados os trabalhos de
reabilitação, ela ficou ligeiramente alterada relativamente à atualmente existente, situando-se
o topo do cais, depois da intervenção, à cota +3.30 m (ZH).
Quanto ao processo de demolições envolvido no processo de reabilitação, foram necessários
alguns cuidados nas zonas onde se previu a presença de caixas de passagem ou de caixas de
tomada. Nestes casos, com atenção especial para as caixas de tomada de água mais profundas
e amplas, foram adotados procedimentos adequados a garantir que a execução dos mesmos
não introduza danos na estrutura remanescente.
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Figura 7 - Inicio da demolição da superstrutura
Figura 6 - Colocação de enrocamento da gama 10 a 100 kg
após saneamento
A reparação de betões de idades diferentes foi, preferencialmente, assegurada pela aplicação
de produto Sika Top 110 EPOCEM, com o objetivo de assegurar a ligação adequada entre os
betões. Para situações em que a aplicação do produto epoxídico, aplicado à trincha ou
segundo a prescrição do fabricante, se revele de difícil ou de demorada execução, foi sugerido
a adoção dum procedimento alternativo e também eficaz.
No que respeita aos trabalhos que foram previstos para a superstrutura, houve ainda a
necessidade de intervir mesmo nas zonas sem patologias visíveis. De facto, devido à nova
cota de +3.30 m (ZH), indicada pelo MITT para a superfície do cais, foi imprescindível fazer
enchimentos com betão também nas áreas onde a superstrutura apresentava em boas
condições.
Assim, nessas áreas, o betão existente foi picado e escovado até à colocação do inerte à vista,
sendo posteriormente posta uma camada de betão “in situ” até à cota +3.30 m (ZH), devendo
tal camada respeitar sempre uma espessura mínima de 0.10 m. A obtenção da espessura
mínima indicada poderá implicar demolições mais profundas na estrutura existente.
Em qualquer dos casos o Consórcio, de acordo com o que indicou na sua Proposta,
providenciou sempre a execução de processos e metodologias mais adequadas à resolução das
patologias detetadas.
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1.1.5.3 Pavimento existente e viga de coroamento do cais
desativado
A intervenção descrita nesta secção diz respeito ao pavimento existente entre a superstrutura
do cais nº. 1 e a viga de coroamento do cais desativado, que foi substituído por um pavimento
de betão com 0.25 m de espessura.
Atendendo à compactação do material existente entre o cais 1 e o “cais desativado”, foi
dispensada a camada de sub-base prescrita para a execução do novo pavimento. Para isso,
durante a execução, foram avaliadas (por meio de ensaio expedito) as efetivas condições de
resistência e de deformabilidade suficientes para que aquele aterro/enrocamento possa
desempenhar as funções da camada de sub-base.
Tal como já se referiu, a propósito da superstrutura do cais nº 1, também nos trabalhos
associados à intervenção na viga de coroamento do cais desativado, foi necessário proceder ao
renívelamento desta viga pela cota +3.30 m (ZH).
Este facto implicou a necessidade de uma intervenção mesmo em zonas sem patologias, a
qual seguiu os moldes já apresentados a respeito de trabalhos similares na superstrutura do
cais nº 1.
1.1.5.4 Reabilitação e substituição de acessórios
 Defensas
De acordo com os termos de referência do concurso, as defensas existentes deveriam ser todas
removidas e substituídas. Neste âmbito, foram substituídas por defensas cónicas do tipo “SCN
1000 E2.1”, com um painel de 2.20x3.00 m (conforme a ilustração abaixo), que ficaram
distribuídas ao longo de todo o cais, distanciadas entre si de 15.00 m.
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Figura 8 - Defensas cónicas
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5

Cabeços
De acordo com as termos de referência do concurso, foi necessário substituir dois cabeços:
Esses cabeços de substituição foram para a força de tração de 1000 kN (100 Ton), a qual foi
fixada na execução em conformidade com os pormenores apresentados pelo fabricante
escolhido.
Relativamente às fixações destes novos cabeços, como solução mais adequada procurou-se
aproveitar as fixações existentes, com uma especial precaução, desde que as mesmas não
apresentem patologias relevantes, facto que foi avaliado aquando dos trabalhos de
substituição.
Foi previsto que se novas fixações forem necessárias, terão de ser posicionadas numa área
muito próxima da existente, para não haver grandes desvios relativamente à malha de
armadura específica dos cabeços.
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Figura 9 - Representação em corte
Figura 10 - Armaduras de suporte para
a defensa
Dimensões
Tipo
a
b
c
d
e
f
g
h
l
k
l
m
n
r
p
100KN 900 800 480 420 165 700 150 90 85 750 350 320 115 365 160
Nota:
Dimensões indicativas a ajustar face às especificações do fabricante
Tabela 1 - Cabeço para 100 Ton/1000 KN
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5
 Outros Acessórios do Cais 1
Foram projetados os restantes acessórios, tais como tampas de caleiras e de caixas de tomada,
assim como tampas das tomadas de água.
Figura 11 - Execução da laje de cobertura da caleira de
combustíveis
Figura 12 - Conclusão das câmaras de visita da rede
elétrica e de telecomunicações
35/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
1.1.6 Bases de Projeto
Foram considerados os seguintes dados de base:
a)
Tipo, classe e qualidade dos betões
- Betão armado ...................................................................................
C35/45 XS3;
- Betão simples...................................................................................
C30/37 XS1;
Na fixação destas características atendeu-se ao cimento disponível em Cabo Verde que é Tipo
II A/L 42,5 R.
Designação da classe
Descrição do Ambiente
Exemplos informativos onde
podem
ocorrer
classes
de
exposição
XS1
Ar transportando sais marinhos, Estruturas na zona costeira ou
mas sem contacto direto com a
na sua proximidade
água do mar
XS2
Submersão permanente
Partes estruturais marítimas
XS3
Zonas de marés, de rebentação Partes de estruturas marítimas
ou de salpicos
Tabela 2 - Classes de exposição
b) Aço em armaduras
- A 500 NR
1.1.7 Elementos sobre marés
Forças devidas à amarração e à acostagem
O cais é dotado de cabeços e defensas.
A capacidade dos cabeços de amarração a utilizar é de 1000 kN, espaçados de 15 m. As ações
devidas às defensas não são condicionantes para a verificação da estabilidade do cais.
36/124
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Processo Construtivo
Desnível hidrostático
O cais foi dimensionado para resistir não só aos impulsos devidos ao terreno, como também
aos impulsos devidos à pressão hidrostática, originada por diferentes níveis de água no tardoz
e à frente do cais.
Foi considerado um desnível hidrostático de 0,50m.
Sismo
No caso em estudo, consideraram-se os seguintes parâmetros:
Ch = 0.10 g
Cv = 0.03 g
Ch -
Coeficiente sísmico horizontal
Cv -
Coeficiente sísmico vertical
g – Aceleração da gravidade = 9,81 m/s2
1.1.8 Verificação da segurança a nível do projeto
a) Combinações de ações
De acordo com a memória justificativa do projeto de execução, as combinações de ações
analisados são as que se seguem:

Peso próprio + Impulsos ativos estáticos devidos aos aterros e às sobrecargas + desnível
hidrostático (Nível da água correspondente à BM min) + Tração nos cabeços de amarração;

Peso próprio + Impulsos ativos estáticos devidos aos aterros e às sobrecargas (Nível da água
correspondente à PM máx) + Tração nos cabeços de amarração;

Peso próprio + Impulsos ativos estáticos devidos aos aterros e a 50% das sobrecargas
uniformemente distribuídas + ação sísmica conforme definida anteriormente (Nível médio das
águas).
b) Segurança ao deslizamento e derrubamento
Os coeficientes de segurança ao deslizamento e ao derrubamento são os que em seguida se
indicam:

Combinações de ações sem intervenção da ação sísmica:
37/124
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Processo Construtivo

Fator de segurança ao deslizamento ............................................1.5

Fator de segurança ao derrubamento ...........................................1.5

Combinações de ações com intervenção da ação sísmica:

Fator de segurança ao deslizamento ............................................1.1

Fator de segurança ao derrubamento ...........................................1.1
c) Tensões na fundação
Admitem-se as seguintes tensões de segurança:
a) Combinações de ações sem intervenção da ação sísmica
-
Enrocamento .......................................................... 0,4 MPa
-
Rocha .................................................................... 0,9 MPa
b) Combinações de ações com intervenção da ação sísmica
-
Enrocamento .......................................................... 0,6 MPa
-
Rocha .................................................................... 1.1 MPa
d) Condições Geotécnicas e Suas Implicações
As prospeções geotécnicas efetuadas na zona submersa mostraram a existência de três
camadas, que se descrevem em seguida:
Uma primeira camada, formada essencialmente por areias finas e lodo, com uma suposta
pequena fração de argila. Este material não pôde ser consolidado, e testes de plasticidade
efetuados classificam-no como “não plástico”. É possível encontrar alguns blocos de rocha,
especialmente na zona de entrada do porto e na zona exterior à mesma. A espessura desta
primeira camada varia entre 0m e 15m.
A segunda camada é constituída por rocha alterada a muito alterada, com espessuras que
variam entre os 2 m e os 15 m.
38/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
A terceira camada é constituída por basaltos compactos, cuja dragagem se torna impossível
sem recorrer a métodos como a perfuração ou o jacteamento.
O Consorcio procedeu ao levantamento topo-hidrográfico em Fevereiro e Março de 2011,
elemento técnico esse que foi adotado na elaboração do presente Projeto de Execução.
e) Regulamentação
Na elaboração do presente projeto teve-se em consideração a regulamentação portuguesa em
vigor (Regulamento Betão Armado e Pré-esforçado e Regulamento de Segurança e Ações
para Estruturas), assim como a regulamentação Europeia (Eurocódigos 2, 7 e 8).
1.1.9 Verificação do cais existente
1. Metodologia de cálculo utilizada
A verificação estrutural do muro-cais foi efetuada com recurso ao programa de cálculo
GRAV desenvolvido na CONSULMAR, fazendo parte do seu acervo técnico.
Este programa, para as várias situações analisadas, começa por calcular os coeficientes de
impulso a aplicar conforme as camadas de terreno e seguidamente, para as juntas estruturais
existentes, cuja verificação de estabilidade interessa, o mesmo programa calcula as forças
totais estabilizantes e derrubantes que aí se exercem.
Finalmente para as mesmas juntas foram apresentados os vários parâmetros que interessam à
avaliação das condições de estabilidade da estrutura, nomeadamente a excentricidade da
resultante de todas as forças na junta e os fatores de segurança que aí se verificam ao
deslizamento e ao derrubamento, entendidos estes como o quociente entre as ações
estabilizantes e as ações desestabilizantes.
É ainda apresentada a tensão máxima que se exerce ao nível da junta de fundação.
Os coeficientes de impulso para o cálculo dos impulsos estáticos são calculados segundo a
expressão:
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Processo Construtivo




1
cosec  . sin (  -  )
k


sin(    ) 
sin ( +  ) . sin ( - i) 
1

sin (  +  ) . sin (  - i) 
2
k-
Coeficiente de impulso;
-
Ângulo com a vertical da superfície da estrutura em contacto com o solo;
-
Ângulo da direção dos impulsos totais com a normal à parede;
i-
Ângulo com a horizontal que forma a superfície do aterro a suportar;
-
Ângulo de atrito interno do solo.
Para o cálculo dos impulsos em situação sísmica, utilizou-se o método de Mononabe e Okabe
que consiste em substituir na expressão anterior os ângulos "" e "i" por (+) e (i+), sendo
 dado por:
 = tg-1
Ch
1 C v
em que:
2. Resumo das verificações efetuadas
Apresenta-se em seguida o resumo do dimensionamento da estrutura do cais de blocos:
Figura 13 - Estrutura do cais de blocos
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Processo Construtivo
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5
3. Navios de Projeto
Consideraram-se as seguintes características para as embarcações de projeto:
 CAIS A (-9.00 m) ZH

Comprimento ........................................................................................................ 150,0 m

Boca ........................................................................................................................ 23,0 m

Calado ....................................................................................................................... 9,0 m

Dwt ....................................................................................................................... 12 000 t

Deslocamento ....................................................................................................... 21 000 t

Velocidade normal de acostagem .........................................................................0,20 m/s
 CAIS A (-13.50 m) ZH

Comprimento ........................................................................................................ 185,0 m

Boca ....................................................................................................................... 29,0 m

Calado ................................................................................................................... 11,50 m

Dwt ....................................................................................................................... 40 000t

Deslocamento ....................................................................................................... 50 000t

Velocidade normal de acostagem ...................................................................... 0,20 ms-1
4. Energia de acostagem
A energia de acostagem é dada por:
E

2g
x C x C xC x V 2
M
E
C
 - Deslocamento da embarcação
CM - Coeficiente de massa hidrodinâmica
g - Aceleração da gravidade = 9,81 ms-2
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5
O coeficiente de massa hidrodinâmica é determinado pela expressão seguinte:
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Processo Construtivo
Cm  1 
2D
B
Em que:
D - Calado
B – Boca
Ce- Coeficiente de excentricidade
O coeficiente de excentricidade é determinado pela expressão seguinte:
Ce 
k 2  a 2 cos 2 
k 2  a2
em que :
k – Raio de giração do navio ; (k = 0.25, sendo L o comprimento do navio);
a – Distância entre ponto de impacto e o centro de gravidade do navio;
 – Ângulo da linha entre o ponto de impacto e centro de gravidade da embarcação e o vector
velocidade.
Em condições normais,  = 70º - 80º
Figura 14 - CAIS A (-9.00 m) ZH
Figura 15 - CAIS A (-13.50 m) ZH
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5
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Processo Construtivo
CC - Coeficiente de Configuração; em estrutura fechada CC = 0.90
V
- Velocidade de acostagem = 0,20 ms-1
Tendo em conta a energia de acostagem acima indicada, a defensa escolhida foi a SCN 1000
E2.1 (Super Cone Fender), com uma capacidade de absorção de energia de 488 kNm.
(ilustração 2).
1.1.10 Estabilidade do Enrocamento da Fundação
a) Enquadramento
Refere-se neste subcapítulo à verificação da gama de enrocamento como proteção do prisma
de fundação do Cais 1.
A solicitação a que as proteções dos prismas de fundação das estruturas de acostagem podem
estar sujeitas, pode ser causada por vários agentes, nomeadamente por correntes, ondas e
turbulência geradas pelos hélices dos navios. Presume-se que no interior do porto da Praia foi
este último, o principal agente responsável pelas possíveis instabilidades desta infraestrutura.
Assim, para o dimensionamento do peso do enrocamento de proteção da fundação do cais
contra a erosão causada pelos hélices dos navios, recorreu-se à formulação apresentada no
EAU – Recommendations of the Committee for Waterfront Structures Harbours and
Waterways (Recomendações do Comité das estruturas beira-mar, Portos e Hidrovias).
Os parâmetros que intervêm na determinação das correntes de erosão provocadas pelos
hélices dos navios são, entre outros, os seguintes:

Potência;

Diâmetro do propulsor

Altura do propulsor relativamente à quilha da embarcação.
No quadro seguinte apresentam-se as características gerais, tal como os parâmetros
necessários ao dimensionamento, do navio adotado.
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Processo Construtivo
Parâmetros
Navio de projecto
Porte (DWT)
Deslocamento (t)
Comprimento fora a fora, LOA (m)
Boca, L (m)
Calado carregado, Cc(m)
Potência do propulsor principal (kW)
Diâmetro do propulsor principal (m)
12 000
20 000
149.0
21.3
8.6
8 000
4.2
Altura do propulsor principal relativamente à quilha do navio (m)
2.3
Potência do propulsor ou propulsores transversais (kW)
Diâmetro do propulsor ou propulsores transversais (m)
Distância entre a abertura do propulsor transversal e o limite do
casco do navio (m)
110
1.0
5.3
Tabela 3 - Características do navio considerado no dimensionamento
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5
b) Verificação da capacidade resistente do prisma de enrocamento
O diâmetro mediano necessário dos enrocamentos do prisma de proteção do pé do cais pode
ser determinado pela expressão seguinte:
dreq
2
Vfundo
 2
B x g x Δ'
Em que:
dreq- diâmetro do enrocamento necessário (m)
Vfundo – velocidade máxima no fundo (m/s)
B – coeficiente de estabilidade, com o valor de 1,25;
g - 9,81 (aceleração da gravidade) (m/s2)
’ – Densidade relativa do enrocamento sob impulsão (rs - ro) / ro
rs, ro - densidade do enrocamento e da água do mar, respetivamente (t/m3)
Nomenclatura/
Navio de projecto
unidade
Parâmetros
Máxima velocidade no fundo
Vmax (m/s)
4.73
Coeficiente de estabilidade
Aceleração da gravidade
Densidade da água
Densidade do material
Densidade relativa
B (-)
g (m2/s)
rw (t/m3)
rs (t/m3)
∆'
dreq (m)
1.25
9.81
1.025
3.00
1.927
k∆ (-)
W 50 (kN)
1.05
12.47
Diâmetro dos enrocamentos
Coeficiente de forma
Peso dos Enrocamentos
44/124
0.759
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Processo Construtivo
Tabela 4 - Cálculo do enrocamento compatível com a velocidade
Fonte: (idem)
1.1.11 Especificações técnicas
Foram adotadas as especificações apresentadas nas Common Specifications (Especificações
Gerais) e nos Employer´s Requirements (Requisitos do Dono da Obra) que integraram o
processo de concurso.
 Materiais
o Cimento
O cimento considerado no presente Projeto de Execução está em linha com os pressupostos da
Proposta do Consórcio, ou seja, baseia-se na adoção do único tipo de cimento comercializado
em Cabo Verde que é o tipo II A/L 42,5 R.
o Adjuvante para betão submerso
Como indicado, o produto proposto foi SIKACRETE UCS que é um adjuvante em pó, pronto
utilizado e que é especialmente concebido para a colocação do betão em ambiente
subaquático, a fim de conferir ao betão afundado características de trabalhabilidade, coesão,
homogeneidade e ausência de desbotamento.
As principais características técnicas são:

Valor PH a 20.º C – não aplicável

Teor em cloro <0.1

Viscosidade a 20.º C – não aplicável

Na2O equivalente ≤ 1%

Temperatura de aplicação> 5.ºC

Solubilidade na água - não solúvel

Toxicidade – não tóxico
Figura 16: Sikacrete UCS
45/124
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Processo Construtivo
A dosagem do adjuvante está compreendida entre 250 e 1600 gramas por 100 kg de cimento,
devendo ser feita conjuntamente com este, dependendo das condições de trabalho e sobretudo
da inclinação para a colocação do betão, da altura do ponto de queda e da força da corrente e
das vagas.
Na armazenagem do produto, que se apresenta em sacos de 10kg, deve evitar-se o calor
mantendo o produto na sua embalagem fechada a uma temperatura inferior a 25.ºC, conforme
a rótula do produto.
o Pedra para enrocamento
O material pétreo utilizado nas reparações, quer do prisma de fundação, quer na infra
escavação, foi a pedra com uma granulometria apropriada, conforme a gama prevista na
memória descritiva do projeto de execução e bem adequada ao fim em vista, ou seja, que
possibilite a sua colocação de forma a constituir camadas de pedra bem arrumada e travada,
para assegurar a sua estabilidade e as dos mantos respetivos.
A pedra utilizada é da Ilha de Santiago, selecionada nas pedreiras do Consórcio, tendo
granulometria descontínua e cujas características gerais obedecem ao estabelecido nas
Especificações do concurso, bem como as presentes condições particulares.
Toda a pedra foi transportada por meio de veículos apropriados até ao local de aplicação em
obra – a frente do cais – em quantidade suficiente para assegurar os ritmos de trabalho
previstos.
As recargas de enrocamento foram efetuadas nas zonas periféricas e com o cuidado
necessário a garantir os requisitos do projeto, designadamente ficarem estáveis e travadas
entre si, cumprindo o perfil. Na colocação procurou-se colmatar as zonas erodidas colocando
aí as pedras de dimensão mais apropriada. Na execução das recargas de enrocamento também
foi assegurado que as pedras de peso maior sejam colocadas na zona superior do manto, de
forma a minorar os eventuais efeitos da ondulação e dos hélices dos navios.
Trata-se de um trabalho cuidado e moroso que implica meios terrestres e a colaboração de
mergulhadores para o acompanhamento da execução. Este requisito prende-se com a
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Processo Construtivo
necessidade de assegurar a colocação nos locais apropriados do prisma (onde existe a falta de
Figura 18 - Enrocamento 1,5t a 2,5t (travamento CoreLoc’s TM) – Perfil 22 ao Perfil 24
Figura 17 - Pedreira - Stock de enrocamento 0,6t a 1,3t
pedra), efetuar o seu alargamento e utilizar
unidades (pedras) de dimensão apropriada à zona em reparação.
o Resina epóxi para colagem de betão
A resina epóxi para colagem de betão ou argamassa fresca para betão ou argamassa existente
foi muito bem preparada, sendo esta isenta de solventes, constituída por dois componentes e
formulada para este tipo de aplicação, devendo, para tal, possuir:
1. Facilidade de espalhamento: a sua viscosidade deverá ser inferior a 30 Poise a 25º C.
2. Vida útil longa: Pelo menos 75 minutos a 25º C, numa massa de um litro. O tempo
disponível em filme fino, deverá ser de, pelo menos, 2 h a 25º C.
3. Elevada aderência ao aço, ao betão e à pedra, mesmo em condições adversas, tais como
temperaturas baixas e presença de humidade.
4. Peso específico da mistura na ordem dos 1200 N/m3.
o Madeiras comuns (para moldes, cimbres, etc.)
Características
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Processo Construtivo
1. As madeiras para moldes, cimbres e outros, foram aplainadas e tiradas de linha e possuir
secções que permitam assegurar a indeformabilidade das cofragens de qualquer tipo
durante as operações de betonagem. Regra geral, tiveram quase sempre uma espessura não
inferior a 3 cm e as juntas a meia madeira, para que as superfícies exteriores das peças de
betão resultem perfeitamente lisas e isentas de cavidades, com vista a dispensar-se a
aplicação de rebocos de argamassa.
2. As madeiras empregadas em obras auxiliares dos moldes e para permitir as betonagens,
tais como pontes de serviço, andaimes, escoramentos, etc., tiveram qualidades e
dimensões adequadas aos fins a que se destinam, segundo as regras da arte e o consenso
geral.
1.1.12 Reparação do Betão da Superstrutura
Este presente tópico destina-se a trabalhos de reparação do betão em zonas pouco extensas e
de reduzida profundidade e em que se admite a ausência de corrosão nas armaduras.
Foram consideradas as seguintes fases nos trabalhos de reparação:
1. Saneamento da camada superficial de betão deteriorado.
2. Reposição da secção de betão existente.
3. Revestimento de proteção das superfícies de betão.
Os trabalhos obedeceram às seguintes especificações:
 Saneamento do Betão
a) O saneamento parcial das superfícies deterioradas de betão abrangeu as zonas em que este
se encontre fissurado ou apresente sinais de deterioração e/ou vestígio de alteração das
suas propriedades mecânicas e químicas sem, no entanto, ser necessário atingir, nesta
operação de saneamento, as zonas envolventes das armaduras.
b) A eliminação do betão deteriorado, feita apenas superficial e localmente, pressupondo a
ausência de corrosão das armaduras e, portanto, a inexistência de penetração dos agentes
corrosivos no betão.
48/124
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Processo Construtivo
c) A operação de saneamento foi feita com recursos a meios manuais e mecânicos e tendo
em atenção a necessidade de preservar as zonas não danificadas do betão.
Para a reparação da Superstrutura do cais 1, a profundidade que atingiu este saneamento
dependeu da extensão dos efeitos da corrosão e do grau de penetração dos agentes corrosivos
no betão, apontando-se uma profundidade média para o saneamento, da ordem de 50 a
75 mm, devendo-se sempre assegurar um espaço livre em redor dos varões intercetados pelo
referido saneamento, equivalente aos seus respetivos diâmetros, com um mínimo de 25 mm.
d) Foi efetuada uma completa remoção de todos os materiais que se encontravam alterados
ou degradados e preservando-se sempre o núcleo central do betão são.
e) A confirmação da existência ou não de fissuração e/ou corrosão das armaduras no interior
do betão, para além da zona saneada, foi feita através da observação visual cuidadosa da
superfície do betão descarnada.
 Reposição da secção de betão
a) A reposição da secção de betão existente foi precedida da aplicação, tanto nas armaduras
como nas superfícies de betão existentes, de uma camada de resina epóxi, para melhorar a
aderência do betão novo ao já existente, conforme mencionado nos Employer´s
Requirements, capítulo 3.5, pág. 11).
b) A utilização de produtos epóxi de ligação betão fresco/betão existente foi feita de forma
criteriosa. Com efeito, a eficácia duma tal aplicação dependente da pot life da resina
epóxi. O novo betão é aplicado antes de esgotada essa pot life, isto é, antes de se iniciar a
polimerização da resina. Caso contrário, o novo betão encontrará uma superfície
completamente vidrada, onde a aderência será quase nula. Trata-se, pois, de uma operação
que requer cuidados extremos, pelo que as equipas responsáveis pela reparação possuem
experiência adequada para o efeito.
c) As resinas epóxi empregues foram do tipo LPL “Long Pot Life” para obviar o problema
atrás referido. Como ordem de grandeza, é apontado uma “pot life” de 75 minutos a
25º C, numa massa de um litro.
49/124
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Processo Construtivo
d) A betonagem, segundo processos tradicionais, requer a aplicação de moldes adequados às
circunstâncias em que se processa a referida operação. Esta obedece a um plano de
betonagens que atendeu aos diversos fatores que influenciam os trabalhos de reparação,
nomeadamente, a “pot file” da resina epóxi utilizada como “ligante”, a qual condiciona
naturalmente o sistema de cofragem a aplicar e as suas respetivas dimensões.
e) A composição do betão utilizado nas reparações foi cuidadosamente preparada, de acordo
com as características dos betões existentes, das dimensões dos elementos a que se destina
e dos meios (materiais e equipamentos) disponíveis para realizar a operação de colocação
do betão.
A dimensão máxima do inerte foi adotado em sintonia com o tipo de betonagem a efetuar, não
devendo no entanto aquela dimensão ultrapassar um limite compreendido entre 10 mm e
20 mm. A resistência característica do betão utilizado nos trabalhos de reparação foi superior
à do betão existente, em cerca de 5,0 MPa.
 Revestimento de proteção das superfícies de betão
a) Foi efetuada a aplicação de um tratamento superficial de proteção aos elementos
reparados e, em geral, a todas as restantes estruturas que estejam expostas a ambientes
mais agressivos.
b) A proteção das superfícies de betão contra a ação dos agentes atmosféricos, contra os
elevados gradientes térmicos e os efeitos provocados pela ação das águas do mar, foi
conseguida através de aplicação de uma pintura epoxídica nas referidas superfícies que, ao
penetrar nos poros do betão, reduzindo a permeabilidade do mesmo.
1.2
Parte B - Expansão do Cais 1
Esta parte constitui a extensão do cais 1, a qual consiste, resumidamente, no seu
prolongamento, adicionando-o 267,35 m de comprimento.
1.2.1 Descrição da solução estrutural
 Zona Corrente da Extensão do Cais 1 (Cais em caixotões)
50/124
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Processo Construtivo
Esta zona corresponde ao troço do novo cais, no qual é adotada a solução estrutural de
caixotões. A extensão do Cais 1, com fundos de serviço a -13.50m (ZH), foi executada em
continuidade do cais 1 (cais reabilitado).
A expansão deste cais foi efetuada com recurso à utilização de treze caixotões, dos quais onze
com extensão de 20,25 m (com 10 células) e dois caixotões com 16,45 m (com 8 células). Na
ligação ao cais 1 existente foram materializadas duas colunas de aduelas com largura de 5,05m
por cada coluna contendo a coluna AD2 doze unidades e a coluna AD1 dez unidades.
Os treze caixotões foram fundados à cota -14,00 m (ZH), a coluna de aduelas AD2 à cota 11,45 m (ZH) e a coluna AD1 à cota -9,35 m (ZH), sendo que as aduelas AD1 e AD2 têm
0.95m e 2.35m respetivamente de altura para cada elemento.
Figura 20 - Aduela – Elemento Terminado
Figura 19 - Betonagem de uma Aduela
51/124
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Processo Construtivo
Figura 21 - Colocação de Aduelas
Figura 22 - Aspecto Final do Enchimento das Aduelas
(Betão e Enrocamento)
Sobre o terreno natural, num perfil previamente dragado e que se pode contemplar ao
nivelamento do fundo rochoso em algumas zonas, foi colocado um prisma de enrocamentos
de 10 a 400 kg, com taludes 3V:4H, que serve de fundação aos treze caixotões. Esse prisma
de fundação de espessura variável, consoante as cotas dos fundos existentes, para poder
receber os caixotões tem a superfície superior devidamente regularizada com a pedra de
menor dimensão da gama mencionada.
Os caixotões apresentam uma configuração em planta dividida em células com 3,55 m
segundo a frente de acostagem e 4,55 m na direção perpendicular. Sendo colocados
longitudinalmente segundo a sua maior dimensão, cada caixotão apresentar exteriormente
20,25 m segundo a frente acostável e 10,25 m (10,30 m incluindo o espaço da junta) na
perpendicular.
O corpo de cada caixotão Tipo I é formado por 10 células, distribuídas por cinco fiadas de
duas células cada. Todas as paredes interiores terão 0,25 m de espessura que será 0,45m nas
paredes exteriores. O caixotão Tipo II (mais pequeno) mantém exatamente as características
descritas, apresentando apenas oito células.
A altura dos caixotões é de 15,70 m, situando-se o seu coroamento à cota +1,70 m ZH (nível
médio do mar) após colocação em obra, totalizando assim 16,20 m de altura. Na laje do
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Processo Construtivo
fundo, com 0,50 m de espessura, estão presentes "salientes" que se destacam 0,05 m da laje e
têm como função melhorar as condições de atrito com o enrocamento da fundação.
As células dos caixotões são enchidas, do lado mar, com enrocamento TOT, sendo as células
do lado do aterro, cheias com material da pedreira ou areia. No que respeita aos poços
verticais entre caixotões, formados pelos salientes laterais, os poços extremos (lado do mar e
do lado de aterro) são preenchidos com sacos de betão, enquanto o poço intermédio será cheio
de rachão (peso individual da pedra 10-15 kg).
Figura 23 - Preenchimento de Juntas entre Caixotões –
Sacos de Betão Traço Seco
Figura 24 - Caixotões – Prolongamento do Cais 1
No tardoz dos caixotões é colocado um prisma de alívio constituído por enrocamento de
0.003 kg a 400 kg, ao que se segue o aterro do terrapleno, interposto por um filtro constituído
por material com uma granulometria de 0.428 mm a 12.7 mm, disposto em talude com
inclinação natural (compreendida entre 1H:1V e 3V:4H), resultante da descarga direta.
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Processo Construtivo
Figura 25 - Estrutura do cais de caixotões
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5
 Tolerâncias
Na colocação dos caixotões são observadas as seguintes tolerâncias:
a)
Tolerância para desvios de prumada em relação ao eixo longitudinal: menor ou igual que
100 mm;
b) Tolerância para desvios na horizontal em relação ao eixo longitudinal: menor ou igual
que 100 mm;
c)
Desvio do nível projetado para o topo das colunas ± 100 mm
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Processo Construtivo
Figura 26 - Enchimento dos caixotões
Figura 27 - posicionamento dos caixotões
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5
Ensaio realizado “in situ”
A classe de abaixamento, ou valor pretendido é de 200±30 mm, quer dizer que o
abaixamento deve ser de 200 mm com uma tolerância de ±30 mm. Essa verificação é feita
através do ensaio de abaixamento do betão (slump test), que é feita in situ (no local) da
betonagem imediatamente antes da betonagem;
Figura 28 - Ensaio de abaixamento (slump test)
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Processo Construtivo
Classe
S1
S2
S3
S4
S5
Abaixamento em (mm)
10 a 40
50 a 90
100 a 150
160 a 210
>220
Tabela 5 - classes de abaixamento.
Fonte: Norma portuguesa NP EN 206-1 2007
1.2.2 CAIXOTÕES PRÉ-FABRICADOS
Segundo SANTOS (2013),estruturalmente os caixotões são unidades fechadas constituídas
por paredes verticais com base numa laje de fundo que tem o objetivo de assegurar uma
distribuição mais uniforme das cargas e não concentradas numa só zona, e por vezes com uma
superfície dentada para garantir uma melhor aderência ao prisma de fundação, aumentando o
atrito entre o enrocamento e o betão da laje de fundo. Em planta chegam a apresentar
dimensões de 30 x 25 metros e em altura até 20 metros. Os caixotões retangulares são os mais
comuns, mas também existem em secção circular. Dado a grande dimensão das paredes surge
a necessidade da existência de paredes interiores que assegurem o travamento entre estas
paredes exteriores. Estas paredes interiores originam células que mais tarde serão enchidas
com areia, enrocamento de pequenas dimensões, betão, ou uma combinação entre estes. Os
caixotões são solidarizados com uma superestrutura (viga em betão armado) no coroamento.
1.2.2.1 Betão
O betão empregado no fabrico dos caixotões está em conformidade com o definido no
projeto.
CLASSES DE BETÃO
TIPO DE ESTRUTURA
Caixotões em betão armado
CLASSE DE
EXPOSIÇÃO
AMBIENTAL
XS3
CEM II/A-L
CEM II/B-M (CEM II/AL+POZOLANA)
C50/60; 380KG/m3; C35/45; 340kg/m3;
a/c = 0,40; Cl 0,2
a/c = 0,45; cl 0,2
Core-loc´s
XA1
C35/45; 340kg/m3;
C30/37; 320kg/m3
a/c = 0,50
a/c= 0,55
Muro de cortina
XA1
C35/45; 340kg/m3;
C30/37; 320kg/m3
a/c = 0,50
a/c= 0,55
ARMADURAS: A500NR
RECOBRIMENTO: 5.5cm
NOTA: face às limitações existentes no mercado local, o consórcio poderá vir a optar, caso a caso, por
uma das classes de betão constantes mais legendadas das peças desenhadas, as quais respeitam os
requisitos contratuais e normativos, nomeadamente os parâmetros de resistência e de classe de
exposição ambiental
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Classe
de
abaixamento
170 a 230mm
80 a 100mm
50 a 90mm
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Processo Construtivo
Tabela 6 - Classe de Betão
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5
1.2.2.2 Método construtivo
Antes de se iniciar a produção dos caixotões é feito o corte e a moldagem de armaduras de
aço e montagem da cofragem para a laje de fundo.
Figura 30 - Estaleiro de ferro
Figura 29 - Cofragem da laje de fundo na doca
flutuante
Fonte: Autor
Figura 31 - Evolução da construção dos caixotões em doca flutuante
Fonte: João dos Santos – Fevereiro de 2013
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Processo Construtivo
a) Betonagem da laje de fundo
b) Montagem da cofragem deslizante, e início da betonagem da parede
c) Betonagem da parede, com cofragem deslizante
d) Flutuação do caixotão
A produção começa com a betonagem da laje de fundo do caixotão. Tal operação envolve
um volume de betão de 119 m3 que corresponde a 0,50 m de altura da laje de fundo.
No final da betonagem, logo que o betão começa a ganhar presa, faz-se a escarificação da
superfície onde assenta as paredes garantindo assim maior aderência entre a laje de fundo e a
parede do caixotão, pois são betões de idades diferentes, sendo que, pelo processo construtivo
a laje de fundo teria que ganhar presa a fim de ser colocada a cofragem para a betonagem da
parede da mesma. A respetiva superfície é impregnada com sikalatex imediatamente antes do
início da betonagem das paredes.
O tipo de aço utilizado e o recobrimento é A 500 NR, e 5,5mm de segundo o NP EN 206-1
2007, parte 1: Especificação, desempenho, produção e conformidade Quadro 7.
Figura 33 - Superfície escarificada
Figura 32 - Ripado da laje de fundo
A bombagem ocorre em processo contínuo através da cofragem deslizante. De acordo com
o processo construtivo adaptado pelo empreiteiro, a betonagem do corpo do caixotão
ocorre através da betonagem em continuo, sem paragens, a um ritmo de, sensivelmente, de
10 m3/h que corresponde sensivelmente a 25 cm/hora na subida das paredes. Para garantir
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Processo Construtivo
uma betonagem em contínuo, o betão possui na sua composição, adjuvantes a fim de
acelerar a presa.
Figura 35 - Betonagem da parede dentro da água
Figura 34 - Cofragem deslizante
Todo este processo decorre inicialmente com a estrutura em cima da doca flutuante, visto
que a uma altura não inferior a 6,55 m de altura o caixotão atinge a sua flutuabilidade, e
condicionados pelo fundo marinho, nessa ocasião, a doca é afundada, processo decorrente
do enchimento dos tanques de lastro com água e o caixotão, já em flutuação, é puxado para
junto de um dos cais provisórios construídos em auxílio para a construção destes, onde
decorrerá a continuidade do deslize até ser atingida a cota 15,70 m (conforme o projeto).
Figura 37 - Betonagem de Caixotão – processo de
bombagem
Figura 36 - Betonagem de Caixotão – Laje de fundo
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Processo Construtivo
Os caixotões permanecem em flutuação até serem transportados por rebocador e afundados
no local definitivo através do enchimento com água das células que cada um possui. As
células estão divididas em secções para compensar, em termos de lastro, e equilibrar a
unidade no afundamento. Na operação de colocação do caixotão no seu destino são
envolvidos, além do rebocador, uma equipa de mergulho e diversas máquinas para que o
caixotão fique corretamente posicionado.
Figura 39 - Transporte para o local de afundamento
Figura 38 - Caixotão - Elemento Terminado
Depois de estarem na água a flutuar, o transporte é feito com um rebocador a puxar pela proa
com o caixotão cheio com um lastro de estabilidade em água (Figura 26). Uma vez
transportado ao local de afundamento, e assegurado o correto posicionamento, é assente sobre
um prisma de fundação em enrocamento e habitualmente enchida a totalidade do lastro com
água, para evitar que entre novamente em flutuação. Por fim é lastrado com a inundação das
células com o material granular previsto.
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Figura 41 - Lastreamento com água
Figura 40 - Preenchimento de Juntas entre Caixotões
– Sacos de Betão Traço Seco
Figura 42 - Levantamento Topográfico de Caixotão
Figura 43 - Afundamento do Caixotão
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Processo Construtivo
Figura 44 - Afundamento do Caixotão 1 – Enchimento
de Células com Água do Mar
Figura 45 - Betonagem de Caixotão – Saída da Doca
Flutuante
Enchimento dos caixotões

As células a vermelho são simultaneamente preenchidas com água de forma que o caixotão se
afunde de forma equilibrada, evitando a penda de equilíbrio nos bordos.

Por outro lado, as células azuladas, que também são preenchidas simultaneamente asseguram
o equilíbrio lateral enquanto o caixotão é afundado com lastro de água.
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
Posteriormente estas juntas serão preenchidas com material pétreo de forma permanente.
1.2.2.3 Fundação
A vala de dragagem da fundação deve estar isenta de lodo. No caso de existência de
cavidades ou vazios, estes são desobstruídos e preenchidos com enrocamento de
granulometria apropriada.
O prisma de fundação dos caixotões deverá ser convenientemente protegido, de forma a
evitar-se o arrastamento do material que constitui a camada de fundação. A altura mínima do
prisma de fundação sob o caixão não é inferior a 0.50 m.
Para a regularização do prisma de fundação onde os caixotões irão assentar é usado o material
de menor dimensão da gama (10-400 kg) ou brita com tamanho máximo de 70 mm, pois, a
camada a ser regularizada deve ser colocada com uma espessura adequada e ficar nivelada.
Figura 46 - Execução de Prisma de Fundação de
Caixotão
Figura 47 - Prisma de Alivio – Cais 1 Extensível
1.2.2.4 Colocação dos caixotões
Os caixotões deverão ser colocados conforme os alinhamentos do projeto e dentro das
tolerâncias especificadas.
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Processo Construtivo
As juntas verticais entre as colunas devem ser tais, que cada coluna de caixotões se possa
mover livremente numa direção vertical, relativamente às colunas adjacentes sem que esses
caixotões colidam com qualquer outro.
Figura 48 - Reposicionamento de Caixotão
Figura 49 - Execução do prisma de fundação
1.2.2.5 Remate da Extensão do Cais 1
A solução construtiva adotada pelo Consórcio conduz a um comprimento acostável total do
novo cais de 267,38 m (incluindo juntas).
Figura 51 - Cais 1 extensão – Prisma de Alivio
Figura 50 - Panorâmica do Novo Cais
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Processo Construtivo
Figura 52 - Sobrecarga Corretiva de Caixotões
1.2.2.6
Dimensionamento dos caixotões
De acordo com a responsável pela verificação e aprovação da componente 1 - reabilitação e
extensão do cais 1, (0.1326.06), revisada e validada em Maio de 2011, o dimensionamento
dos caixotões decorrem do seguinte modo:
 Dimensionamento das paredes
Na avaliação dos impulsos estáticos sobre as paredes, resultantes do enchimento das células
dos caixotões recorreu-se à teoria de silo de Koenen-Jansen, exposta em A. Guerrin - "Traité
de béton armé". Vol. 11.
A altura de referência é calculada pela expressão:
ho =
R
Em que:
tg  x tg2 (45 - /2)
R - Razão entre a área e o perímetro das células.
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 - Ângulo de atrito entre a parede e o material de enchimento.
 - Ângulo de atrito interno do material de enchimento.
A pressão máxima sobre as paredes verticais é calculada por intermédio de:
Pomax 
 .R
tg 
x (1- e
- Z/ho
)
Em que:
 - Peso específico efetivo do material de enchimento.
Z - Altura das células.
R, δ e ho, como já indicado.
Figura 53 - Caixotão em corte
Figura 54 - Pressão nas paredes
verticais
O cálculo dos esforços atuantes nas paredes dos caixotões foi feito com recurso a um
programa de cálculo automático designado por SAP 2000 (2).
(2 )
-
SAP 2000 Integrated Finite Element analysis and Design of Structures - Computers & Structures, Inc., by
Edward Wilson and Ashraf Habibullah
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Processo Construtivo
Este programa permite fazer análise estática e dinâmica, tendo disponível uma gama de
elementos previstos para modelizar qualquer estrutura. No caso concreto utilizou-se apenas o
elemento finito do tipo laje.
Figura 55 - Modelo das paredes dos caixotões em
SAP2000
Fonte: Reabilitação e extensão do cais 1 - 1326_06_c1_mdg_v5
 Dimensionamento da laje de fundo:
A pressão sobre a laje de fundo é dada pela expressão:

z 
qmáx    h0 1  e  
h0 

1.2.3 Superstrutura de betão "in situ"
1.2.3.1 Superstrutura do Cais 1
A superstrutura do muro-cais foi constituída por um muro de betão armado betonado “in-situ”
com secção transversal em forma de “L” assente à cota +1,70m (ZH) sobre o topo dos
caixotões e coroamento à cota +3,30 m (ZH). No topo do material das células, e ligeiramente
abaixo do seu bordo, foi colocado betão de regularização que servirá de cofragem inferior à
betonagem da superstrutura.
Esta superstrutura foi betonada por troços longitudinais, separados por juntas de dilatação
com dentes de transmissão de carga horizontal.
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Processo Construtivo
Figura 57 - Colocação de armadura - Superestrutura
Figura 56 - Betonagem da Viga da Superestrutura
Figura 58 - Colocação de Cofragem da Viga da
Superestrutura
Figura 59 - Aspeto Final da Viga de Superstrutura e
preparação do 2º Troço
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Processo Construtivo
Capítulo 2:
ENROCAMENTO
2.1 Âmbito e definição
No enrocamento utilizado para a construção do prisma de fundação da obra em estudo,
devido á natureza geológica da ilha de Santiago, predominam as rochas magmáticas
vulcânicas, com granulometria descontínua e cujas características gerais obedecem ao
estabelecido nas Especificações Técnicas do Projeto, bem como às respetivas condições
particulares. A rocha basáltica é de cor escura e dura e o seu peso próprio é de 2,9 toneladas
por metro cúbico. Nesta secção procedeu-se à avaliação da gama de enrocamento a adotar
para a proteção do prisma de fundação da extensão do cais 1.
Tal como a maioria dos procedimentos feitos na construção civil, são feitos ensaios prévios
referentes ao enrocamento. Estes ensaios abrangem o desgaste, peso específico, absorção e
resistência mecânica do maciço analisado.
A Proteção do Terrapleno é apresentada no Projeto de Execução do perfil P1 a P63.
Trata-se de um trabalho cuidadoso e moroso que implica meios terrestres e a colaboração de
mergulhadores para o acompanhamento da execução.
Merece uma menção específica a zona inicial da proteção, na qual se assegura a ligação física
com os trabalhos de proteção marítima realizados na Fase 1, e que pela ocorrência de fundos
muito irregulares (essencialmente constituídos por rocha decomposta e blocos de muito
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Processo Construtivo
grande dimensão) – inconvenientes do ponto de vista construtivo – foi estudada a
possibilidade de abandono da solução de vala para encastramento do manto de blocos CORELOC.
De acordo com a “COMPONENTE 2 – PROTECÇÃO DO TERRAPLENO (0.1326.06)” do
projeto de execução, a solicitação que as proteções dos prismas de fundação das estruturas de
acostagem podem estar sujeitas pode ser causada por vários agentes, nomeadamente por
correntes, ondas e turbulência geradas pelos hélices dos navios. No interior do porto da praia
este tem sido um dos principais agentes responsáveis pelas possíveis instabilidades desta
estrutura.
Por isso na execução das recargas de enrocamento as pedras de peso maior foram colocadas
na zona superior do manto de forma a minorar os eventuais efeitos da ondulação e dos hélices
dos navios.
Face à irregularidade dos fundos, constituídos essencialmente por rocha decomposta e blocos
de muito grande dimensão, propôs-se a alteração dos perfis-tipo patenteados, de forma a
torná-los de mais fácil execução, garantindo igualmente a estabilidade do talude.
É fornecido diariamente uma quantidade considerável de material pétreo proveniente de
duas pedreiras: a da CVC, situada na zona de Ribeirão Chiqueiro, Conselho São Domingos e
a da MSF, localizada na zona de Agostinho Alves, no Concelho da Praia.

A pedreira da CVC fornece gamas de massa mais baixa, uma vez que se faz a extração por
meio de explosivos, e a rocha em exploração é extremamente fraturada. Por isso as gamas
provenientes dessa pedreira são de 2-300 kg, 10-100 kg, e de 10-400 kg.

Para o filtro da proteção do terrapleno após a colocação do geotêxtil foram utilizados
gamas de enrocamentos de 2 a 300 kg e 600 a 1300 kg;

A berma do pé de talude é formada pelo prolongamento do material do núcleo, sobre o
qual assentam o filtro e o manto; o manto de proteção da berma assenta sobre um tapete
de fundação constituído por enrocamento de 10 a 100 kg.
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Processo Construtivo
Figura 60 - Secção do Perfil tipo P1
Fonte: Componente 2 – Protecção do terrapleno (0.1326.06) “versão final”
A Grua de rastos possibilita a colocação do material pétreo, de modo a constituir camadas de
pedra bem arrumada e travada para assegurar a estabilidade dos mantos respetivos. Cada
rocha deve interligar-se uma com a outra para suportar a força do mar. A densidade, o
tamanho, a força e a permeabilidade de cada elemento é vital, pois o quebra-mar e o molhe
deverão ser capazes de resistir aos impactos das ondas que são uma ameaça permanente.
Figura 61 - Reperfilamento de taludes
Figura 62 - Reperfilamento de taludes – Perfil 46 ao Perfil
63
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Processo Construtivo
2.2
Muro de cortina
Para verificação/confirmação da estabilidade da solução foram efetuados ensaios em modelo
físico bidimensional, à semelhança do previamente efetuado na fase de Concurso, sendo com
base neles definida a geometria agora apresentada.
A Revisão do projeto de Execução obedeceu aos aspetos focados antes e foram tomados como
base nos seguintes elementos técnicos:
 Breakwater Design Report. Preparatory Studies for the First Phase of the Port of Praia
Expansion and Modernization Project (Final version – December 2008), Millennium
Challenge Account – Republic of Cape Verde;
 Levantamento hidrográfico e vídeo da inspeção aquática na zona da vala, efetuado pelo
Consórcio (Somague/MSF/Etermar) em Novembro de 2010;
 Levantamento topo-hidrográfico, efetuado pelo Consórcio (Somague/MSF/Etermar) em
Fevereiro/Março de 2011;
 INHA – Instituto de Hidrodinâmica Aplicada. Ensayos Hidrodinámicos 2D de Estabilidad
del Pie de la Sección P1 del Dique en Talud del Puerto de Praia (Cabo Verde) – Informe
Final, Julio 2011;
 Coastal Engineering Manual (CEM), U.S. Army Corps of Engineers;
 Manual on the Use of Rock in Hydraulic Engineering. Rock Manual (CIRIA C683)
O remate entre a proteção e o pavimento do terrapleno (terminal de contentores) foi
conseguido através de um muro cortina em betão armado com coroamento à cota +8,00 m
(ZH), que tem a função de proteger também o terrapleno contra o galgamento das ondas.
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Processo Construtivo
Figura 63 - Muro de cortina
Fonte: Componente 2 –
Proteção do terrapleno (0.1326.06)
“versão final”
Tendo em conta que o betão da sapata de fundação e da parede do muro são betões de
diferentes idades, além de ser feito a grifagem pela projeção da água, que consiste em projetar
água sob pressão à superfície a fim de obter uma superfície irregular, é aplicado um produto
de colagem de betão denominado cikalatex, com o objetivo de garantir maior aderência entre
estes betões. Este produto é aplicado imediatamente antes da betonagem.
Figura 64 - Abertura de Fundação para o Muro Cortina
Figura 65 - Betão de Limpeza e Cofragem da sapata
do Muro Cortina
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Processo Construtivo
Geometria
A geometria do dente do muro-cortina foi afinada, diferindo ligeiramente da que constava no
projeto patenteado a principio (no concurso), tal como se pode visualizar nas Figuras da
tabela seguinte, sendo que através dos cálculos efetuados demonstram que a estabilidade da
solução alternativa agora adotada é em tudo idêntica à solução patenteada a concurso, até
melhorando a respetiva estabilidade.
Muro Tipo Geometria
Cs
Cs
deslizamento derrubamento
Projeto
Patenteado
1,40
Projeto de
Execução
1,61
Tabela 7 - Geometria do muro de cortina
74/124
1,88
2,03
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Fonte: Componente 2 - Proteção do terrapleno (0.1326.06) “versão final”
Juntas
A distância entre as juntas é de 0.02 m e entre estas juntas é fixado o poliestireno expandido
(EPS) com a função de permitir que cada estrutura trabalhe de forma independente,
permitindo assim que a estrutura absorva uma certa deformação sem que haja rotura da
estrutura, ou seja, tornando assim uma estrutura monolítica. Esta junta é feita num troço de 10
em 10 metros de cada sapata.
Figura 66 - Um troço de sapata e planta
Fonte: Componente 2 - Proteção do terrapleno (0.1326.06) “versão final”
Figura 68 - Pré-fabricação de cofragem para o murro
cortina
Figura 67 - Poliestireno expandido aplicado nas juntas
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Processo Construtivo
2.2.1 Tipo, classe e qualidade dos betões
Classe
de
CEM II/B-M (CEM II/A-L+Pozolana)
exposição
Muro cortina
XS2
C30/37; 340kg/m3; 0,45; Cl 0,2
Nota: Face às limitações existentes no mercado local, o Consórcio não descarta a
possibilidade de optar, caso a caso, por uma das classes de betão constantes nas
legendas das peças desenhadas, as quais respeitam os requisitos contratuais e
normativos, nomeadamente os parâmetros de resistência e de classe de exposição
ambiental.
Tipo de estrutura
OBS: Nos perfis que envolvem a cabeça do quebra-mar, foi utilizado a classe de exposição
XS3, consequência da mudança do método de betonagem, passando da betonagem por
auxílio de tapetes, por betonagem bombada.
2.2.2 Armaduras
Tanto para as sapatas, como para a parede do muro optou-se pela ausência de armaduras,
uma vez que são estruturas que funcionam apenas pelo peso (gravíticas). Em obras
marítimas são necessários alguns cuidados, quanto à utilização de armaduras, pois trata-se
de um ambiente extremamente agressivo, uma vez que nesta se encontra uma notável
presença de cloreto que é um dos fatores de corrosão. Por isso, quando a ausência de
armaduras não traz prejuízos para a qualidade da obra, ou seja, quando não afeta a
durabilidade e a estabilidade da estrutura, convém dispensar o seu uso.
Face às características do local de intervenção e de acordo com as verificações feitas
relativamente aos esforços solicitados pela estrutura, o consórcio optou pela exclusão de
armaduras na execução do muro de cortina, uma vez que esta não se encontra sujeita aos
esforços de tração.
O muro de cortina está fundado numa camada constituída por gama de enrocamento 2300kg (núcleo).
2.2.3 Acão da onda
No presente projeto de execução foram considerados os valores extremos ao largo para os
períodos de retorno de 100 anos, Hs=3,5 m e Tp=17 s.
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Processo Construtivo
Agitação marítima
Cada construção constitui um desafio à natureza e as obras marítimas não fogem à regra. As
obras marítimas são constantemente expostas aos impactos das ondas, muitas vezes, de fortes
intensidades provenientes da agitação marítima. Durante a expansão do Cais 1 foi registada
uma agitação marítima que causou alguns prejuízos, dado que o forte impacto das ondas
provocou um arrastamento de uma parte do enrocamento do quebra-mar, o que levou à
danificação de uma parte do mesmo quebra-mar. A danificação da estrutura do quebra-mar,
pela ação do mar, foi facilitada pelo facto de, na altura, o processo de enrocamento ainda não
se encontrar concluído e o respetivo perfil ainda não possuir nem sapatas de fundação e muito
menos a parede do murro de cortina. Tudo isto levou a que, com a agitação da maré, a
estrutura
do
quebra-mar
sofresse
danos
consideráveis,
causando,
assim,
alguns
constrangimentos no que diz respeito ao prazo de execução da obra.
Figura 69 - Agitação marítima – forte impacto das
ondas
Figura 70 - Arrasto de sedimentos por galgamentos
A medida que foi adotada para a correção deste problema, foi a de recolocar o enrocamento
de proteção do quebra-mar, dando por quase concluído o processo de enrocamento nesta
parte, estando em falta apenas a colocação de Core-loc´s e o muro de cortina que iria garantir
a total estabilidade da estrutura.
Estas medidas foram adotadas de imediato, logo após os estragos, uma vez que se encontrava
nas épocas das chuvas e as previsões meteorológicas não eram muito favoráveis relativamente
à execução de obras marítimas.
77/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
2.2.4 Verificação da estabilidade dos muros cortina

Método de Cálculo
O dimensionamento do muro de cortina foi efetuado com base no método proposto por Martin
(1999)3, no qual se calculam as pressões de impacto e as refletidas e se considera a mais
desfavorável. Este método baseia-se no princípio de que as ondas que incidem no muro de
cortina já rebentaram, o que ocorre nos seguintes casos:

A onda rebenta antes de atingir o pé do talude;

>3 (parâmetro de Irribarren), ou seja, a onda rebenta sobre o talude do quebramar e é do tipo colapsante ou mergulhante;

O ponto (Ac/Hc,Bb/Hc) fica fora da região de impacte definida na figura seguinte.
Figura 71 - Definição das regiões de impacto de choque e não impacto da onda (empírica)
Fonte: Componente 2 - Proteção do terrapleno (0.1326.06)
Em que:
Hc – altura da onda com probabilidade de ocorrência de 0,01%, podendo ser aceite como
Hc ≈ 1,8Hs (m);
Ac – distância entre o nível de repouso e o coroamento da berma (m);
Bb – largura da berma do manto de proteção (m).
Martin, F l, Losada, M A and Medina, R (1999). “Wave loads on rubble mound breakwaters crown walls”.
Coastal Engg, no 37, pp 149-174
3
78/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Figura 72 - Esquema geral dos diagramas de pressões, de impacto
e refletidas
Fonte: Componente 2 – Protecção do terrapleno (0.1326.06) “versão final”
2.2.5 Cálculo das pressões devidas à ação da onda

Pressões de Impacto
A distribuição da pressão ao longo do muro cortina no caso das pressões de impacto é
determinada por Pso (pressão de impacto exercida pela onda na zona do muro cortina não
protegida pela berma) e Cw2 – parâmetro empírico adimensional que permite calcular a
pressão de impacto exercida pela onda na zona do muro cortina protegida pela berma (Pi =
Cw2Pso).
Pso  cw1 r w gSo ;


B
c w 2  0.8 exp   10.9  b
;
L
p 

em que:
2
 R
 cos   ;
c w1  2,9 u


H
c 

Ru
Hc
 Au 1  exp  Bu   (Ru - espraiamento máximo);
Au e Bu – coeficientes experimentais, que dependem das características do manto e do
número de Iribarren ();
79/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
rw – densidade da água;
S o  H c 1 

Ac
;
Ru 
Lp – comprimento de onda pico no local (m).
A pressão de impulsão devido ao impacto da onda no lado exterior (Pre na figura anterior) é
dada por Pre = Cw2Pso. A pressão de impulsão devido ao impacto da onda no lado interior é
representada na Figura por Pra e é igual a 0;

Pressões Refletidas
A distribuição da pressão ao longo do muro cortina no caso das pressões refletidas é
determinada por Pp(z) - pressão refletida devida à ação da onda - determinada pela seguinte
equação:
Pp ( z )  c w3 r w g S o  Ac  z 
em que:
cw3  a exp(Co) (parâmetro empírico adimensional),
2
H

Co  c c
 b ;
L
p


a, b e c – coeficientes de ajustamento, que dependem das características do manto, Bb/Dn50.
Dn50 – diâmetro equivalente do elemento que forma a berma;
A pressão de impulsão refletida devida à ação da onda (lado exterior) Pre na Figura é
equivalente a Pp (z = wf), em que wf é a cota da base do muro cortina em relação ao nível de
repouso considerado.
A pressão de impulsão refletida devida à ação da onda no lado interior é dada por Pra = Pre,
em que  depende de Bb/L e n, sendo L a largura do muro cortina e n a porosidade.
Os resultados dos cálculos de pressão de impacto e pressão refletida são apresentados na
figura a seguir.
80/124
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Processo Construtivo
Figura 73 - Diagrama de pressões no muro de cortina
Fonte: Componente 2 – Protecção do terrapleno (0.1326.06) “versão final”
2.2.6
Verificação da Segurança ao Deslizamento e Derrubamento
A segurança ao deslizamento foi verificada através de:
Fv  f a  Fh  ( P  Fpre )  f a  ( Fso  Fka ) (forças de impacto) ou
Fv  f a  Fh  ( P  Fpra  Fpre pra )  f a  ( Fp  Fka ) (forças refletidas)
Fv – Forças verticais que atuam na estrutura;
Fh – Forças horizontais que atuam na estrutura;
P - Peso da estrutura, força vertical que contribui para a estabilidade da estrutura;
Fpre, Fpre-pra – Forças verticais que contribuem para a instabilidade da estrutura;
Fso, Fka, Fp – Forças horizontais que contribuem para a instabilidade da estrutura;
fa – fator de atrito muro/prisma de TOT;
Para avaliar a estabilidade ao derrubamento o seguinte critério deve ser cumprido:
M in  M es
Min – Momentos instabilizantes
Mes – Momentos estabilizantes
81/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Figura 74 - Betonagem do Muro Cortina – Sapata

Figura 75 - Um troço de muro de cortina
Ensaios em modelo reduzido em 3D
Secção - tipo P1
Esta solução foi ensaiada para três níveis de maré, +0,2 m ZH, -0,8 m ZH e +1,3 m ZH.
Apresenta-se, de seguida, a síntese das conclusões do relatório dos ensaios, com base no qual
foram definitivamente finalizados os perfis P1 a P20:
 O pé de talude da secção P1 para a proteção do terrapleno no porto da Praia, não apresenta
problemas de estabilidade para as condições de agitação definidas de acordo com o período de
retorno de 100 anos: Hs=3,5 m e Tp=18 s, podendo-se confirmar que o pé é estável.

Características dos terrenos
De acordo com o Relatório Geológico e Geotécnico referido na Componente 2 – Proteção do
terrapleno (0.1326.06) “versão final”, a camada superior dos fundos marinhos é constituída
por areia fina siltosa com alguma percentagem de argila, apresenta espessura variável entre 0
e 15m.
A segunda camada, constituída por materiais resultantes da decomposição do substrato
basáltico, apresenta espessura variando entre 2 a 5 m.
82/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Finalmente, a terceira e última camada corresponderão ao substrato basalto.
Foi efetuada uma análise de sensibilidade à variação da espessura da primeira camada, tendose concluído que os fatores de segurança mínimos obtidos correspondiam às menores
espessuras. Assim, foi considerado, na verificação da estabilidade, uma espessura de 3,0 m
para essa camada.
No que respeita às restantes camadas, estas não são determinantes na verificação da
estabilidade ao deslizamento circular.
Na verificação da estabilidade ao deslizamento circular consideraram-se as seguintes
características mecânicas médias dos terrenos:
Camada
Y
ysat
Φ’
c’
3
3
(kN/m ) (kN/m ) (º) (kPa)
Litología
1
Areias finas siltosas
18
20
30
0
2
Rocha basáltica alterada
-
20
40
0
3
Substrato basáltico
-
22
60
0
18
20
40
0
Enrocamentos em geral e pedrapleno
Tabela 8 - Características mecânicas médias dos terrenos
Fonte: Componente 2 – Protecção do terrapleno (0.1326.06) “versão final”
Na Figura seguinte apresenta-se a geometria do perfil tipo analisado.
Figura 76 - Perfil representado em corte
83/124
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Processo Construtivo
Fonte: Componente 2 – Protecção do terrapleno (0.1326.06) “versão final”
2.2.7 Descrição da Proteção do Terrapleno
O perfil transversal tipo do troço da proteção do terrapleno (Perfis P1 a P5 no projeto de
Execução / Cross Section K do projeto patenteado) – apresenta um comprimento aproximado
de 45 metros, com uma orientação ENE/WSW – materializa a proteção da estrada de ligação
ao porto, sendo constituído por:
 Filtro de enrocamento da gama 0,6 a 1,3 t, em duas camadas, com espessura de 1,6 m e
inclinação 4:3 (H:V);
 Manto de proteção do talude com inclinação 3:4 (H:V) formado por uma camada de blocos
artificiais CORE-LOC, de 3,9m3 (10,14t) assente sobre as camadas do filtro. O manto
apresenta uma espessura de 2,4 m e forma uma berma de coroamento à cota +7,00 m (ZH),
com 5,12 m de largura – correspondente a 3 unidades CORE-LOCTM;
 Existe ainda um prisma em enrocamento classificado a completar a plataforma de
coroamento à cota +7,0 m ZH na gama 1,5 a 2,5 t, com uma largura variável dependente
com o ajuste ao talude de proteção da estrada de ligação ao porto existente;
Segundo a memória descritiva e justificativa do projeto, para o assentamento das camadas
alistadas acima sobre a estrutura existente, foi necessário, de acordo com as indicações das
Peças Desenhadas, proceder à remoção de algumas das camadas já existentes.
O perfil transversal-tipo do troço da proteção do terrapleno (Perfis P6 a P7 no projeto de
Execução / Cross Section J do projeto patenteado) – que apresenta um comprimento
aproximado de 35 metros, com uma orientação variável de ligação entre os troços adjacentes é em tudo semelhante ao anterior apresentando adicionando a introdução do núcleo em
enrocamento TOT (2-300 kg), de forma a preencher o vazio entre a proteção existente e a
agora a construir.
Nos perfis P1 a P7, o pé de talude da proteção foi composto por uma berma em enrocamento
da gama 7,0 a 9,0 t, em duas camadas, com uma espessura de 2,8 metros e largura na base de
4,2 metros, com um talude de inclinação 3:2 (H:V), garantindo o apoio dos CORE-LOC.
Para o assentamento da berma abaixo da cota -1,20 m (ZH), foi necessário ao longo deste
84/124
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Processo Construtivo
troço a remoção (por dragagem) dos materiais do fundo aí existentes até aproximadamente à
cota de -5,90 m (ZH).
Figura 77 - Perfil 7
Fonte: Idem
Nos perfis P8 a P20 (Cross Section I, H e G do projeto patenteado), a berma do pé de talude é
composta por um prisma de enrocamento da gama 7,0 a 9,0 t, com uma largura de 4,2 m na
base, com uma espessura de 2,8 metros, com um talude de inclinação 3:2 (H:V);
Figura 78 - Perfil 20
Fonte: Idem
Nos Perfis P21 a P63 (Cross Section E do projeto patenteado), a berma do pé de talude é
formada pelo prolongamento do material do núcleo, no qual assentam o filtro e o manto; o
manto de proteção da berma assenta sobre um tapete de fundação constituído por
85/124
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Processo Construtivo
enrocamento 10 a 100kg, existindo ainda um prisma de travamento da camada do manto
constituinte da berma em material 1,5 a 2,5 t, com uma largura de 3 m;
Figura 79 - Perfil 62
Fonte: Idem
O perfil transversal corrente do restante troço de proteção do terrapleno (Perfis P8 a P63 no
Projecto de Execução/Cross Section I, H, G, F e E do projeto patenteado) que apresenta uma
orientação NE/SW - é igualmente constituído por:
 Núcleo de enrocamento em TOT (2-300 kg), com talude exterior com inclinação 4:3
(H:V);
 Filtro de enrocamento da gama 0,6 a 1,3 t, em duas camadas, com espessura de 1,6 m,
revestindo o núcleo;
 Manto de proteção do talude formado por uma camada de blocos artificiais CORE-LOC,
de 3,9m3 (10,14t) assente sobre a camada de filtro. O manto apresenta uma espessura de
2,4 m e forma uma berma de coroamento à cota +7,00 m (ZH), com 5,12 m de largura –
correspondente a 3 unidades CORE-LOC.
2.3
Geotêxtil
A transição entre o material do núcleo (2 – 300kg) e o aterro é garantida através de um filtro
em tela geotêxtil (geotêxtil não tecido de peso  200 g/m2) e camada de proteção em material
britado (25-38 mm), devendo no mínimo prolongar-se até à cota -6,0 m ZH.
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Processo Construtivo
Especificações e normas



ASTM D 4595
DIN 53363
DIN 53865/3
Figura 80 - Esquema Geotêxtil
 Funções do geotêxtil
Conforme descrito, este elemento, usualmente associado à drenagem, tem como principal
função, no caso presente, prevenir a erosão contendo a lavagem dos finos existentes no
material de aterro e permitir a livre circulação da água, sem obstrução, eliminando pressões
hidráulicas resultantes da construção.
A porosidade do geotêxtil deve também ser assegurada, face aos materiais em presença, a fim
de evitar a fuga dos finos com as consequências conhecidas.
Além da porosidade, o outro parâmetro importante é a resistência mecânica (rasgamento
estático e dinâmico) que assume relevo nas operações de colocação do geotêxtil e durante o
seu funcionamento (movimentos por ação da onda).
Figura 81 - Colocação do geotêxtil
Figura 82 - Preparação do Geotêxtil
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Processo Construtivo
 Bases da definição do geotêxtil
A definição do geotêxtil, tendo em conta a situação específica da sua utilização neste projecto,
deve atender aos dois parâmetros mencionados, além das condições adiante referidas.
a) Porosidade
Na proteção do terrapleno do futuro Parque de Contentores, existe um núcleo de material pétreo
da gama 2/300 kg.
Conforme descrito na memória descritiva e justificativa do projeto, o material de aterro em
“stock” tem uma curva granulométrica que para D60 conduz a um diâmetro do inerte da ordem
de 11 mm. O restante material apresenta diâmetros da ordem de 4/5 mm.
O diâmetro de referência da porosidade do geotêxtil deve ser inferior àqueles diâmetros, ou
seja, deverá assegurar que d90 < D60, no caso de material sem coesão para o fluxo dinâmico
de água, onde:
d - diâmetro dos poros do geotêxtil;
D - diâmetro do material.
b) Resistência
O material envolvente do geotêxtil resulta, por um lado, do núcleo (sobre o qual será colocado
o geotêxtil) e, por outro lado, do futuro material de aterro proveniente do “stock” existente ou
de empréstimos identificados.
A resistência deverá ser suficiente para garantir que o geotêxtil não rompa sob a ação das
cargas, essencialmente na operação de colocação mas, também, sob a ação da onda.
Por isso foi adotado um valor na ordem de 7 kN/m.
 Aplicação
Para a colocação do geotêxtil deve ser assegurada uma superfície adequada, ou seja, não
contendo irregularidades sensíveis que introduzam esforços desnecessários no geotêxtil. Para
isso, propõe-se a utilização dum material britado de 25-38 mm, destinado a regularizar o
enrocamento do núcleo, criando uma superfície sobre a qual irá assentar o geotêxtil.
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
No caso presente, atentas as condições existentes, designadamente a cava da onda,
recomenda-se a adoção da cota (-6.00 m) ZH, tal como ilustrado no esquema de colocação do
geotêxtil, incluído nas Peças Desenhadas.
 Características do geotêxtil
Em face dos parâmetros mencionados e condições de utilização em presença são estas as
características principais do geotêxtil:

Resistência ≥ 7 kN/m;

Porosidade < 5 mm (no caso mais desfavorável);

Espessura ≥ 2 mm.
Assim, face aos parâmetros de referência indicados, qualquer tipo de geotêxtil não tecido de
peso ≥ 200 g/m² e resistência superior a 7 kN/m, será adequado.
Figura 83 - colocação do geotêxtil
Fonte: Componente 2 – Protecção do terrapleno (0.1326.06) “versão final”
89/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Capítulo 3:
3.1
QUEBRA-MAR
Descrição da estrutura do quebra-mar
O quebra-mar é uma estrutura, cujo objetivo é proteger o porto da ação das ondas.
De acordo com o Projeto de Execução apresentado, a solução escolhida foi um quebra-mar,
em taludes, protegido com um manto de elementos artificiais de CORE-LOC de 3,9m3
(10,14t), tanto do lado exterior, como do lado interior, incluindo o perfil de rotação da cabeça,
aplicados sobre um sub-manto (filtro), constituído por enrocamentos selecionados, o qual, por
sua vez, é aplicado sobre o núcleo.
A estrutura do quebra-mar cujo limite físico inicia no Perfil P-64 e se estende até à cabeça do
quebra-mar, está muito diretamente ligada ao processo de enrocamento e proteção ao
terrapleno, uma vez que a execução do quebra-mar constitui a sequência lógica da proteção do
terrapleno, abordada no capítulo anterior.
O comprimento total da componente quebra-mar é de 233,45 m (distância entre P64 e P88 –
perfil pelo eixo de rotação da cabeça), com orientação NE-SW e encontra-se representado
através dos perfis P64 a P89.
3.2
Dados do solo
Os resultados dos estudos geotécnicos e geofísicos, realizados no âmbito do projeto,
consistem no seguinte:
90/124
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Processo Construtivo
- S5: furo vertical, TSC e exames laboratoriais e de amostras
- Linhas de refração P8 e P6
- Dinâmica sonoridade P4ext, P5int, P5ext, P6int, P6ext
- Trialpits fundo do mar TP5, TP6
Figura 84 - Quebra-mar em planta
Fonte: O.1326.06 Especificações Técnicas Quebra Mar
3.3
Pesquisas disponíveis no âmbito do quebra-mar
Segunda Fase do Porto de praia projeto de Expansão e Modernização
Especificações Técnicas do Quebra-mar - Final / Setembro de 2009.
As investigações geofísicas realizadas ao longo do cais 1 existente revelaram que o subsolo da
área do projeto é constituído de três camadas principais:
- Uma camada de areia e cascalho ligeiramente siltosa e que a espessura é aparentemente nula
perto do existente estrutura (perfis P27 - P28 e P29), que não parece corresponder com os três
testes in situ, uma alteração do substrato entre 3 a 5 metros de espessura.
91/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
3.4
Caracterização dos perfis que compõem o quebra-mar
1. Os perfis P64 a P67 representados nas peças desenhadas correspondem à transição entre o
processo de proteção do Terrapleno e o quebra-mar, e apresentam a seguinte constituição:
 Núcleo de enrocamento 2-300 kg com talude com inclinação 4:3 (H:V);
 Filtro de enrocamento da gama 0,6 a 1,3 t, com duas camadas e espessura total de 1,6 m
assente sobre o núcleo;
 Manto de proteção do talude formado por blocos artificiais CORE-LOC, de 3,9 m3 (10,14t)
assente sobre a camada de filtro. O manto apresenta uma espessura de 2,4 m e forma uma
berma de coroamento à cota +8,00 m (ZH), com 5,12 m de largura – correspondente a 3
unidades de blocos CORE-LOC;
 Berma de pé de talude formada pelo prolongamento do material do núcleo, no qual
assentam duas camadas de enrocamento 0,6 t a 1,3 t que assentam sobre um tapete de
fundação constituído por enrocamento 10 a 100 kg com espessura de 1 m;
 Existe ainda um prisma de travamento da camada do manto constituinte da berma em
material 1,5 a 2,5 t, com uma largura no coroamento do prisma de 3 m;
 A berma de pé de talude apresenta assim dois patamares às cotas -7,5 m (ZH) (manto e
prisma de travamento) e -9,90 m (ZH) (enrocamento 0,6t e 1,3 t) e taludes com inclinação
de 3:2 (H:V);
 O muro de cortina em betão apresenta cota de coroamento à +8,00 m (ZH) e as dimensões
apresentadas nos desenhos de construção;
O muro de cortina encontra-se em alguns perfis associado a um maciço de coroamento que
constitui um prolongamento da sua base. Entende-se que referências ao muro de cortina
dizem respeito ao conjunto ‘muro de cortina + maciço de coroamento’ e consequentemente a
largura da base corresponde também à largura do conjunto. A espessura do maciço de
coroamento – e base do muro cortina - é constante e igual a 1,62 m em todos os perfis.
2. Os perfis 68 a 72, apresentam uma alteração no pé de talude do intradorso devida à nova
configuração do cais nº 1. Estes perfis apresentam a seguinte configuração:
92/124
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Processo Construtivo
 Núcleo de enrocamento 2-300 kg com talude com inclinação 4:3 (H:V) no extradorso e 3:2
(H:V) no intradorso; o núcleo apresenta cota de coroamento à +4,00 m (ZH) e largura de
coroamento de 3,77 m;
 Talude exterior com proteção idêntica aos perfis 64 a 66;
 Muro cortina com coroamento à cota +8,00 m (ZH) com largura da base variável;
 O intradorso é protegido por manto em blocos artificiais CORE-LOC com inclinação 3:2
(H:V) sobre o filtro composto por duas camadas de enrocamento 0,6 a 1,3 t; o manto estendese desde o coroamento até à -4,05m (ZH), sendo o talude revestido apenas por duas camadas
de enrocamento 0,6 a 1,3 t desse nível até à cota em que intersecta o declive adjacente de
remate do cais nº 1;
3. Os perfis 73 a 80 apresentam a seguinte constituição:
 Núcleo de enrocamento 2-300 kg com geometria semelhante aos perfis anteriores;
 Intradorso semelhante aos P68-P72; neste caso o pé de talude é constituído pela extensão
das duas camadas de enrocamento 0,6 a 1,3 t que assentam diretamente sobre os fundos,
que nestes perfis variam entre -16m (ZH) e -17m (ZH);
 Extradorso semelhante aos perfis anteriores (P67 a P70), com variação apenas na cota de
fundo, que nestes perfis varia entre -17m (ZH) a -18m (ZH);
 A geometria do muro cortina é idêntica à dos perfis anteriores, com cota de coroamento à
+8,00 m (ZH).
4. Os perfis P81 a P83 representam a transição entre a zona do tronco e a zona da cabeça do
quebra-mar. O perfil P81 apresenta manto de proteção constituído por CORE-LOC até à
cota +4,05 m (ZH) e duas camadas de enrocamento 0,6 a 1,3 t desde essa cota até ao
tapete de fundação do manto.
5. Os perfis P82 e P83 apresentam o manto de proteção constituído por CORE-LOC desde o
coroamento até à berma de pé de talude. Esta berma de pé de talude apresenta largura
variável de forma a compatibilizar o perfil do tronco com o perfil da cabeça. A cota de
coroamento da base do muro nestes perfis varia 1 m num troço de 10 m, ou seja apresenta
uma pendente de 10%.
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Processo Construtivo
6. Os perfis P84 e P85 dão continuidade à transição entre o tronco do quebra-mar e a zona da
cabeça e caracterizam-se pelo seguinte:
 Extradorso idêntico aos perfis anteriores;
 Muro cortina com geometria e cota de coroamento idêntica aos perfis P73 a P80, com
largura constante na base de 8,7 m e pendente constante de 1% no sentido do intradorso,
partindo de uma cota de 4,59 m (ZH);
 Intradorso com manto de proteção formado por CORE-LOC com declive 4:3 (H:V) assente
sobre filtro composto por duas camadas de enrocamento 0,6 a 1,3 t, com berma de
coroamento à cota +5,7 m (ZH), com 4,9 m de largura, correspondente a 4 fiadas de blocos
CORE-LOC;
 Berma de pé de talude no intradorso formada pelo prolongamento do material do núcleo,
no qual assentam duas camadas de enrocamento 0,6 t a 1,3 t que assentam sobre um tapete
de fundação constituído por enrocamento 10 a 100 kg com espessura de 1 m;
 À semelhança do extradorso, no intradorso é igualmente aplicado um prisma de
travamento do manto constituído pelo enrocamento 1,5 a 2,5 t;
7. O perfil P86 corresponde à transição entre os perfis P85 e P87.
8. Por fim, os perfis da cabeça, P87 a P89 nos Desenhos de Construção, apresentam a
seguinte constituição:
 Intradorso e extradorso do perfil P88 protegidos com manto de CORE-LOC, com berma de
coroamento à +8,00 m (ZH) e largura igual a 5,12 metros que correspondem a três fiadas
de blocos CORE-LOC;
 O intradorso e extradorso do perfil P88 apresentam berma de pé de talude à semelhança do
extradorso dos outros perfis;
 O perfil P89 corresponde ao perfil de rotação da cabeça e a sua geometria é idêntica ao
intradorso do perfil P88;
 O muro cortina apresenta uma geometria idêntica à dos perfis anteriores com uma largura
de base de 5,9 m, que no perfil de rotação da cabeça corresponde a uma largura total de
11,8 m.
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Processo Construtivo
Distribuição entre perfis ao longo do alinhamento do molhe
P64-87
10m
P87-88
3.40m
3.5
Core-loc
Os ensaios foram efetuados no “Laboratório do Instituto de Hidrodinâmica Aplicada” de
Barcelona, pelo Consórcio, ensaios em modelo físico bidimensional, à semelhança do
previamente efetuado à fase de Concurso, para se poder verificar/confirmar a estabilidade da
solução alternativa à vala, apresentada para o detalhe construtivo da zona de apoio dos
CORE-LOC.
O objetivo dos ensaios realizados, foi o estudo da estabilidade do pé de talude da secção tipo
P1 (secção mais desvantajosa) da proteção do terrapleno do Porto da Praia. A secção é
composta por um manto principal em blocos artificiais do tipo CORE-LOC, com berma de
coroamento à cota +7,0 m ZH. O filtro da proteção é em enrocamento da gama 0,6 a 1,3 t, e o
núcleo da gama 2-300 kg.
A solução da zona de apoio dos CORE-LOC apresenta uma berma de pé de talude com
coroamento à cota -2,0 m, formada por enrocamento da gama 7,0 a 9,0 t, como consta a figura
abaixo.
3.5.1 Características principais das unidades LocTM
o Características geométricas
A forma de unidade é especificamente definida e deve ser respeitada para assegurar que a
blindagem atinja um grande desempenho, no que tange à estabilidade hidráulica necessária.
Estas
especificações
referem-se
à
unidade
central
LOC™
desenvolvida
em
meados de 1990, que é considerada a primeira unidade de geração NÚCLEO LOC ™, ao
contrário da segunda geração, NÚCLEO unidade LOC ™ atualmente a ser desenvolvida.
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Processo Construtivo
Volume
da
unidade Altura da unidade C
(m)
(m2)
0.7
1.4
2.0
2.4
3
3.9
5
6.2
8.5
11
1.46
1.85
2.08
2.20
2.38
2.59
2.82
3.02
3.36
3.67
Figura 85 - Forma Geral da Unidade
LocTM o Core
Tabela 9 -Características da unidade
Figura 86 - Dimensão da unidade central LocTM
Fonte: Second phase of the Porto of Praia Expansion and Modernization Project, Technical
Specicifications for the Breakwater – Final/September 2009
96/124
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Processo Construtivo
 Outras características da unidade essenciais
o Características influenciam a estabilidade hidráulica
A unidade central LOC ™ é o resultado de pesquisa que determinou uma série de importantes
parâmetros (em peso, dimensões, densidade e volume). É fundamental agir de acordo com
esses parâmetros para garantir uma confiabilidade satisfatória.
o Características que influenciam a resistência estrutural
O betão que constitui a unidade deve satisfazer os requisitos de resistência à tração e à
compressão previstas anteriormente. A integridade do cimento não deve ser alterada por
forma a evitar defeitos de fabrico tais como o faveolamento ou rachaduras, etc.
Cada unidade que contém um defeito será analisada a fim de determinar a extensão e as
consequências desse defeito e adequação a um fim.
Unidade de
volume
(m3)
Unidade de
altura
C
(m)
Espessura
de chapa de
aço (mm)
Área
da
placa (m2)
Peso
do
molde (kg)
1.4
2.0
2.4
3.0
3.9
5.0
6.2
8.5
11.0
1.85
2.08
2.2
2.4
2.59
2.82
3.02
3.36
3.67
4
4
4
5
5
5
5
6
9.3
11.7
13.1
15.6
18.1
21.5
24.6
30.5
36.4
750
900
1000
1100
1300
1550
1800
2150
2850
Tabela 10 - Características dos moldes dos core-Loc´sTM Moldes
Fonte: Idem
97/124
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Processo Construtivo
3.5.2 Critério de colocação de core-loc´s
Para a sua colocação, existem equipamentos e máquinas apropriadas para essa tarefa (grua
de rastos), bem como uma equipa de mergulho que acompanha toda essa operação, pois, o
assentamento dos core-loc´s deve estar de acordo com as especificações do projeto
previamente concebidas e não pode haver core-loc´s partidos. Em caso de houver alguma
estrutura partida é necessário que seja retirada e substituída a fim de garantir um bom
comportamento da estrutura quando sujeita aos impactos das ondas.
Figura 88 - Colocação de Core-Loc’s ™ no talude interior
do Quebra-Mar
98/124
Figura 87 - Remoção de um elemento partido
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Processo Construtivo
Capitulo
4:
DRAGAGEM,
ASSINALAMENTO MARÍTIMO
ATERROS
E
A área de intervenção envolve dragagens potenciais nos seguintes locais:
 Canal de acesso e Bacia de Manobra;
 Dragagem de construção da extensão do Cais 1;
 Dragagem na zona inicial do manto de proteção do revestimento do parque de contentores
As obras de dragagem visam remover os sedimentos que se encontram no fundo de um corpo
de água para permitir a passagem de embarcações de maior calado, garantindo assim acesso
ao porto. Para a extensão do porto da Praia, este processo teve o objetivo de conceber um
aumento da profundidade natural da bacia de manobra, permitindo assim a circulação de
navios de maior porte.
Segundo o artigo “OH 4- Portos rios e canais” dragagem consiste na retirada, transporte e
deposição de material submerso por processos mecânicos ou hidráulicos.
Objetivo:
- Melhorar condições de navegabilidade
- Melhorar condições de escoamento
99/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
- Aproveitar material dragado
De acordo com a “Arquitetura e urbanismo UFSC”, existem vários tipos de dragagem, bem
como as técnicas e equipamentos.
Tipos de dragagem:
1- Dragagem de implantação - é aquela que é executada para implantação, ampliação ou
aprofundamento de canais de navegação, bacias de evolução e em outras obras de serviços
de engenharia em corpos de água;
2- Dragagem de manutenção - é executada para restabelecer total ou parcialmente as
condições originalmente licenciadas;
3- Dragagem de mineração - é executada para o efeito de exploração e aproveitamento
económico de recursos minerais;
4- Dragagem de recuperação ambiental - consiste na melhoria das condições ambientais
ou para proteger a saúde humana.
Técnicas e equipamentos de dragagem
Dragas Mecânicas; Dragas Hidráulicas; e Dragas de Sucção.
4.5 Dragas de Sucção
O tipo de draga de sucção, ilustrado na figura seguinte, é a aspiradora, sendo que também
existem as cortadoras. Nas dragas aspiradoras, a sucção é feita por meio de um grande bocal
de aspiração, como o dos aspiradores de pó. Com o auxílio de jatos de água, o material é
desagregado e, através de aberturas no bocal, é aspirado e levado junto com a água aos tubos
de sucção. A draga opera contra a corrente, podendo fazer cortes em bancos de material
sedimentado de até 10 metros de largura.
As características específicas de uma draga dependem das bombas e da fonte de energia
escolhida.
As dragas de sucção cortadoras dispõem de um rotor aspirador, equipado com lâminas que
desagregam o material já consolidado para que este possa ser aspirado para o interior do tubo
de sucção que se insere no núcleo do rotor. O funcionamento é idêntico ao da aspiradora,
100/124
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Processo Construtivo
porém, apresentam maior eficiência, e ao invés de atuarem numa linha recta, o movimento da
draga descreve a trajetória de um arco.
Figura 89 - Draga de sucção
Fonte: OH 4 – Portos rios e canais
Figura 91 - Bucal de aspiração
Figura 90 - Tanque de depósito do material
desagregado
No projeto em estudo, foi efetuado a dragagem por sucção, alterando assim a profundidade da
bacia de manobra dos -9 m para -12 m (cota de serviço).
Os perfis representados (em anexo) ilustram os níveis (cotas de serviço) a obter com as
dragagens previstas, atendendo às tolerâncias estabelecidas, a seguir indicadas:
101/124
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Processo Construtivo
Zona de Dragagem
Cota
Canal de Acesso
-12,00 m (ZH)
Bacia de Manobra
-12,00 m (ZH)
Zona do Cais 2
-12,00 m (ZH)
Zona de Empréstimo I
-11,00 m (ZH)
Zona de Empréstimo II
-10,00 m (ZH)
Construção do Cais 1
-14,00 m (ZH)
Proteção do Terrapleno
Variável
Tabela 11 - Cotagem das zonas sujeitas à dragagem
Fonte: Componente 4 – Dragagem, aterros e apoio à navegação 0 1326 06_C4_MD_V5
4.2
Informação Geotécnica
Esta informação especializada foi disponibilizada em concurso (Geotechnical Survey Report
de Dezembro de 2008) complementada com o (Addendum to The Geotechnical Survey
Report) também de Dezembro de 2000.
Foi considerada esta informação tecnicamente adequada e ajustada, dispensando, por isso,
outros ensaios na fase de construção.
Segundo a informação, as zonas a dragar apresentam a seguinte natureza:
Figura 92 - tipos de solos existentes
Fonte: idem
102/124
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Processo Construtivo
Presumiu-se, ainda segundo aquela informação, que o material dragado foi maioritariamente
constituído pela camada superior (camada R1) cuja espessura varia entre 0 e 15 m, e é
constituída por lodos, silte e areias muito finas, com ocasional ocorrência de argila.
A segunda camada em profundidade (camada R2), com espessura variando entre 2 e 15 m e
subjacente à primeira camada, é constituída por rocha fragmentada e muito alterada.
Após o levantamento batimétrico de Fevereiro / Março de 2011 realizado pelo Consórcio, não
se previu a necessidade de remover material da camada R2, com exceção da zona do Canal de
acesso a ocorrência dum afloramento rochoso (rocha alterada) a cotas que variam entre os 10,00 m (ZH) e os -12,00 m (ZH), constituindo esta última a cota de estabelecimento do canal
de acesso.
Nestas condições, foi necessário proceder à remoção desse material rochoso. Embora não
tenha expressão quantitativa, caso se mostre tecnicamente adequado e economicamente
viável, poderá ser utilizado na construção como material da gama T.O.T.
No que respeita ao material proveniente da dragagem, de acordo com a indicação constante
do capítulo 5.3 da Secção VI-B, “Definição do Material a ser Dragado” do projeto de
execução, a informação recolhida em 2007 revela, para as amostras constantes da tabela
apresentada para a camada superficial mencionada naquele capítulo, o seguinte:
 Canal de acesso – Percentagem elevada (da ordem de 80%) de areia, com cerca de 16% de
silte e argila;
 Bacia de Manobra – Percentagem muito elevada de areia (90%) numa amostra, enquanto
que numa outra amostra, mais a nordeste, revela uma baixa percentagem de areia (cerca de
25%), sendo os restantes 75% de silte e argila;
 Fundações do Cais nº 1– ambas amostras revelaram presença de areias em torno dos 80%
Numa perspetiva da segurança que se deve associar à consideração da qualidade técnica do
material previsivelmente existente, do ponto de vista técnico, dificilmente se poderá
aproveitar mais de 60% desse material.
103/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
4.3
Fundos de serviço
Foram fixados as áreas com os fundos de serviço requeridos para a operação ou atividades de
apoio de construção.
Segundo os termos de referência do concurso (capítulo 2.3.2 da Secção VI-A dos ER
“employer requirements”), o calado máximo dos navios a considerar no projeto foi de
11,50m.
Nestas condições os fundos de serviço, que determinaram as cotas de dragagem, foram:
 -12,00m (ZH) no canal de acesso e na bacia de manobra
 -13,50m (ZH) na extensão do cais 1 (a fixação desta cota de serviço atendeu aos
movimentos do navio, pé de piloto, tolerância de dragagem, etc.).
4.3.1 Dragagens de construção do Cais 1
A dragagem da vala de construção da extensão do Cais 1, nos perfis tipo considerados, foi
determinada pela necessidade de construir a fundação da estrutura do cais.
Assim, na transição do cais existente para o novo cais 1, face à cota dos fundos anteriores, foi
necessário efetuar uma dragagem de construção, com o objetivo de possibilitar a execução do
prisma de fundação em enrocamento da gama 10 até 400 kg, cuja espessura (altura) mínima
deve ser de 1,0 m.
A cota teórica de fundo da vala dragada foi no mínimo -15.00 m (ZH), para garantir a
espessura mínima do prisma de fundação antes mencionada. Contudo, esta dragagem terá de
ser efetuada em função da batimetria existente.
De acordo com a informação batimétrica antes mencionada, metade da extensão não
necessitou de ser dragada, pois, os fundos ocorrem a cotas mais profundas que a cota de
serviço estabelecida.
Neste caso apenas teve-se que construir os prismas de fundação com a espessura executável,
regularizando a respetiva superfície de topo (à cota de projeto) onde assenta o caixotão.
104/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
4.3.2 Dragagens gerais
Sob esta designação foi incluído as restantes dragagens a efetuar no âmbito do contrato da
empreitada e que são:
 Dragagem do Canal de Acesso;
 Dragagem da Bacia de Manobra.
 Dragagem da bacia do Cais 2.
Figura 93 - Dragagem na bacia de manobra
4.3.3 Dragagem do Canal de Acesso
O rasto deste canal teve cerca de 150 m de largura, desenvolvendo-se numa extensão de
aproximadamente 265 m, medidos segundo o seu eixo, desde a batimétrica -12,00 m (ZH) até
à intersecção com a bacia de manobra. A batimetria da zona a sul do porto da Praia e, em
particular, no enfiamento do canal de acesso, e a sul deste, indica sucessivamente maiores
profundidades [superiores a -15,00 m (ZH)] imediatamente a sul da elevação submersa
existente na zona poente do canal. Nestas condições está perfeitamente assegurada a
progressão dos navios de projeto, quer na aproximação até ao canal de acesso, quer na saída
do porto.
Todavia, a batimetria efetuada pelo Consórcio em Fevereiro / Marco de 2011 veio a revelar a
existência duma elevação cujo topo se situa a cotas da ordem de -10,00 m (ZH). Esta
singularidade será removida por dragagem recorrendo ao método do desmonte de rocha
subaquática, que de acordo com as circunstâncias se revelou o mais apropriado.
Na elevação submarina atrás citada, a informação aponta para a rocha alterada, sendo
fundamentalmente constituída por basaltos. Este material foi removido, de acordo com as
105/124
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Processo Construtivo
metodologias descritas, de modo a assegurar as cotas de serviço do canal de acesso, incluindo
a distância de segurança prevista para oeste, relativa ao ilhéu de Santa Maria.
Figura 94 - Dragagem do Canal de Acesso ao Porto da Praia
4.4
Dragagem da Bacia de Manobra
As dragagens gerais constituem uma bacia de forma circular, com diâmetro de 400 m
relativamente centrada na futura bacia portuária.
De acordo com a batimetria indicada no levantamento efetuado pelo Consórcio e antes
identificada, constatou-se que a batimétrica de -12,00 m, de diretriz bastante irregular,
dividindo sensivelmente a meio a área da bacia de manobra, pelo que as zonas de dragagem
efetiva se situam na metade norte da bacia de manobra.
Quanto à natureza do material a dragar a informação técnica já mencionada, constante da
secção VI-A do Volume II do processo do concurso, designadamente as amostras 2, 4 e 7,
apontam para o material com a seguinte caracterização (em percentagem):
106/124
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Processo Construtivo
Amostra
2 Topo
2 Fundo
4 Topo
4 Fundo
7 Topo
7 Fundo
Pedra/Burgau
0
0
3,7
5,2
2,2
2,2
Areia
22,1
26,3
63,2
79.6
89,2
90,1
Silte/Argila
77,9
73,7
33,1
15,2
8,6
7,7
Tabela 12 - Natureza do material a dragar
Fonte: Componente 4
– Dragagem, aterros e apoio à navegação 0 1326 06_C4_MD_V5
Assim, na zona da bacia de manobra mais próxima do Cais 2, representada pela amostra 2, o
material é predominantemente silto-argiloso, tecnicamente inadequado para aplicação em
obra (aterros).
A restante área da bacia de manobra, cuja representatividade pôde ser assimilada à amostra 7,
já apresenta condições razoáveis, com vista à sua eventual utilização. Contudo, como já se
situa na zona de maiores profundidades, ou seja, superior a -12,00 m (ZH), não se previu a
sua utilização, pois não estava incluída na dragagem contratual.
Por sua vez, a amostra 4, situada na cunha triangular de norte incluída na zona
contratualmente a dragar, apresenta uma percentagem razoável de areia, mas o seu
quantitativo, associado às limitações operacionais e rentabilidade da operação, já antes
assinaladas, tornam pouco viável a respetiva utilização.
Assim, o material contratualmente a dragar nesta cunha triangular foi levado a depósito.
Todavia, não se exclui, à partida, a possibilidade de poder aplicar algum do material no aterro,
caso se confirme a aptidão técnica do material dragado, por um lado, e as condições existentes
à data da execução, por outro lado, não constrangerem os ritmos das operações de dragagem.
4.5
Aterros
Quanto aos Aterros, o respetivo projeto de execução foi elaborado, tendo em atenção os
seguintes aspetos:
 Material de outras manchas de empréstimo, cuja análise de caracterização e ensaios, foram
atempadamente efetuadas (ex. Rotunda ITP, Rotunda BMW);
107/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
 Processo construtivo baseado na execução em avanço de um prisma construído com material
de pedreira, colocado por basculamento, servindo de plataforma de trabalho.
No domínio do apoio à navegação, no essencial, deu-se continuidade à conceção apresentada
na Proposta do Consórcio, apresentando o detalhe de dimensionamento das respetivas
estruturas de apoio e fundação, bem como uma variante construtiva à sinalização do pé do
talude da cabeça do quebra-mar. No entender do consultor especializado, como em local
próprio é mencionado, essa sinalização do pé do talude não é totalmente adequada, pelo que
seria vantajosa a sua eliminação.
No Projeto-base preconizava-se uma solução para a materialização do terrapleno portuário,
com o recurso a solos com características adequadas para a execução do aterro, já que de
acordo com os Documentos de Concurso e Estudo de Impacte Ambiental não existia qualquer
impedimento de natureza ambiental ou legal que impedisse o recurso a material de pedreira
para o preenchimento do terrapleno.
Com esta opção, as operações de dragagem foi, substancialmente reduzidas relativamente ao
volume máximo expectável, sendo limitadas à construção de dragagem para a fundação e
extensão do cais 1, dragagem da bacia de manobra e dragagens menores para a proteção da
estrada. Tornou-se, assim, possível executar as obras sem violar as restrições indicadas no
estudo de impacto ambiental e causadas pelo uso de material dragado da bacia.
O método construtivo foi o tradicional, procedendo-se por avanço sucessivo, a partir de terra,
à colocação do prisma de enrocamentos do núcleo, de enrocamentos classificados no submanto, à execução dos taludes do manto de proteção em blocos artificiais e à colocação do
TOT no aterro do terrapleno.
Em sentido inverso, foram colocadas as fiadas de coroamento dos mantos de blocos artificiais
e realizada a betonagem do muro de cortina.
108/124
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Processo Construtivo
4.6
Origem dos materiais para o aterro
Foram previstas duas alternativas quanto à origem dos materiais para enchimento do
terrapleno. Uma alternativa previu o recurso a materiais de pedreira, ou outras manchas de
empréstimo, enquanto a outra considera a possibilidade de se utilizarem materiais dragados.
4.7
Apoio à navegação
O sistema de apoio à navegação previsto e apresentado nos documentos de concurso é
constituído pelos seguintes elementos:
 Sinalização de sector (alvo em terra)
 Sinalização por farol implantado na cabeça do Quebra-mar,
 Bóias de sinalização, do limite poente da bacia portuária;
 Uma bóia de iluminação portuária, na batimétrica de 10m de profundidade, oposta à
cabeça do quebra-mar
 Uma bóia de iluminação, no azimute Leste, no limite oeste da bacia de manobra
 Sinalização do sopé do talude do Quebra-mar
4.8
Sinalização do porto da praia
4.8.1.1
Sinalização do Sector
Este elemento de sinalização, constituído por alvo e sinal luminoso, foi implantado em terra,
em local exterior ao recinto portuário, e junto à falésia da via de acesso desde a cidade.
Satisfazendo o requisito estabelecido este dispositivo está orientado segundo o eixo do canal
de acesso, cobrindo aproximadamente 360.º para possibilitar uma aproximação segura à
entrada do porto e, também, permitir colocar o navio no eixo do mesmo canal de acesso à
distância de uma milha náutica.
109/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
O esquema identificando a localização do dispositivo, da sua estrutura e do equipamento a
adotar, definidos no processo de concurso, encontram-se já completamente caracterizados no
subcapítulo 16.2.1.2 da Secção VI-B do Volume II, pelo que são mantidos no presente projeto
de execução. A geometria poderá, naturalmente, sofrer ligeiros ajustes em função do
equipamento que vier a ser fornecido.
A fundação para a fixação e o suporte da estrutura metálica, é constituída por um maciço de
betão enterrado, cujo topo devidamente nivelado serve de suporte e base à estrutura metálica.
A estrutura está fixada por chumbadouros adequados, de acordo com o sistema e detalhes de
fixação previstos pelo fornecedor da torre metálica.
Os trabalhos de construção, além do saneamento dos elementos (pedras ou blocos) da falésia
que revelem instabilidade, foram de escavação para a criação do maciço de fundação e a
execução do próprio maciço de fundação do dispositivo.
Para a fundação da estrutura do elemento de sinalização, recorreu-se a uma solução típica em
betão armado constituída por uma sapata com 1.90 m x 1.90 m em planta e 1.90 m de altura.
Este maciço encontra-se enterrado, ficando o fundo assente sobre numa camada de betão de
regularização com 0.10 m de espessura.
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Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
4.8.1.2
Geometria da estrutura analisada
Figura 95 - Assinalamento Marítimo – Instalação da Luz
de Sector
Fonte: Componente 4 – Dragagem, aterros e apoio à navegação 0 1326 06_C4_MD_V5
4.9
Farol implantado no quebra-mar
A estrutura em apreço apresenta as características típicas de um farol, sendo globalmente
formada por uma geometria tronco-cónica, que se desenvolve entre a cota 4.59 m (ZH) e o
topo da cúpula que envolve o foco luminoso situado à cota 12.00 m (ZH).
111/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Na figura seguinte apresenta-se a geometria do farol retirada dos Bid Documents (Caderno de
Encargos) – Desenho nº 73314x – NA – LI – 002 -”, que foi integralmente respeitada no
dimensionamento posteriormente apresentado.
4.9.1.1
Geometria do Farol
Em termos de estrutura, o farol em referência difere um pouco do que foi patenteado no
projeto como consta na figura abaixo. Através de um consenso advindo, optou-se pela
estrutura metálica para o farol, aproveitando assim as suas vantagens os quais pode-se referir,
a rápida montagem e economicamente mais viável.
Figura 96 - Assinalamento Marítimo Instalação de Farol
Figura 97 - Farol patenteado no Projeto
Fonte: Idem
112/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Considerações Finais
O Porto da Praia passou por um processo de redimensionamento e modernização único
durante todo o tempo. O Projeto foi financiado pelo programa do governo Norte-Americano
Millenium Challenge Account, e pelo governo de Cabo Verde, tendo por finalidade aumentar
a capacidade operacional e a produtividade deste porto.
As obras da 2ª fase do projeto de expansão e modernização do porto consistiram na
reabilitação e extensão do cais nº1 a construção de um terminal de contentores e um quebramar, a dragagem para profundidades de até 13,50 metros, e a instalação de equipamentos de
apoio à navegação.
Estas obras (da 2ª fase) juntaram-se às outras concluídas (da 1ª fase), a saber: um cargo
village de 14 hectares, a reabilitação do cais nº 2, e uma via de acesso, que liga o porto ao
terminal de cargas. Inicialmente, o âmbito do projeto foi de amplificar o Cais nº 1 em 232
metros, até totalizar os 450 metros de comprimento, enquanto o fundo para dragagem até 13,50 m do Zero Hidrográfico, segundo o GUIA DO PORTO DA PRAIA (2011/2012). Mas
estas dimensões previstas inicialmente sofreram alterações, ganhando assim maior terreno do
que previamente considerado, como consta no capítulo a seguir (ampliação do Cais).
113/124
Expansão e Modernização do Porto da Praia Fase-2
Processo Construtivo
Este Posto de atracação tem atualmente a capacidade de abrigar simultaneamente dois portacontentores de tamanho médio, na parte norte, e um barco de carga a granel (combustível ou
cimento), na extremidade sul.
As novas instalações para descarga e transporte de combustíveis e cimento foram equipadas
com lança de descarga de combustíveis e sistema de combate de incêndios, rede de tubagens
de combustíveis (ao longo do novo muro-cortina).
Do acordo com o mesmo guia, o novo terminal de contentores que se situa atrás do Cais nº 1,
ocupando uma área de oito hectares, com pavimento resistente, este terminal foi concebido
para obter uma capacidade adicional para receber 420 contentores cheios, 684 vazios e 26 de
carga perigosa, totalizando um total de 1130 contentores.
Esta área foi equipada com redes de abastecimento de água potável e de drenagem de águas
usadas, assim como com um sistema de combate ao incêndio.
Nesta fase do projeto, o Porto da Praia ganhou um quebra-mar de 233 metros (conforme o
projeto), que tem por função defender a baía da calema, fenómeno natural que costuma
provocar fortes ondulações nas águas portuárias, especialmente entre Maio e Outubro
(período de transição da época verão para a época das chuvas). Esta barreira concede maior
segurança às manobras de atracação dos navios e auxilio nas operações de carga e descarga.
Para garantir a fluidez do trânsito entre o porto, a Cidade e as zonas comerciais foi construído
uma via de acesso rodoviário junto ao terminal de cargas na primeira fase do projeto. Na sua
essência, o projeto de expansão e modernização do Porto da Praia, teve como objetivo,
preparar este porto para suportar, de forma eficiente e económica, o crescimento de tráfego
previsto para os próximos vinte cinco anos.
De acordo com a “Clause 8.1 of the General Conditions of Contract”, a ordem do serviço do
início da empreitada foi no dia 18 de Novembro de 2010. Ao terminar a obra, a receção
provisória ao Ministério de Infraestruturas e Economia Marítima foi aos 20 de Fevereiro de
2014. Finalmente, a obra foi inaugurada em 11 de Março de 2014, pelo Primeiro-ministro Dr.
José Maria Neves, com a presença das autoridades nacionais, e portuguesas, visto que o
Governo Português desempenhou um papel importante nona execução desta obra, visto que a
114/124
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Processo Construtivo
sua construção foi empreendida por um consórcio constituído essencialmente por empresas
portuguesas.
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Processo Construtivo
Conclusão
Critério de escolha para execução do cais 1 (expandido) em caixotões
Existem diversos tipos de cais no que diz respeito à sua constituição:
A - Cais em blocos pré-fabricados de betão, vulgarmente designados por blocos-cais;
B - Ponte-cais com a colocação de estacas-pilares entubados em manga de aço e que
posteriormente são colocadas vigas e lajes pré-fabricadas;
C – Cais em paredes moldadas;
D – Cais em estacas do tipo «Larsen», vulgarmente designadas por estacas prancha.
Limitações das soluções anteriormente mencionadas:
A utilização de blocos-cais é a mais vulgar. Em Cabo Verde, esta foi a solução utilizada no
Porto de Porto Novo, Ilha de Santo Antão, a que foi usada no Porto Grande na década de 60
com exceção do cais 1, a que foi utilizada no Porto da Praia na remodelação em 1987, a que
foi usada no Porto de Vale Cavaleiros e na Brava. É uma solução económica mas bastante
limitada em termos de cota de cais. Em Porto Novo, para um cais com profundidade de 9,0m
as peças utilizadas no fundo do muro cais tinha 72 toneladas o que leva a que seja uma grua
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de rastos de grandes dimensões. Para profundidades de 15 m, como é o caso da ampliação do
Porto da Praia era incomportável a utilização de blocos cais.
As hipóteses C e D dependem claramente da geologia e geotecnia. A hipótese com a
execução do muro em paredes moldadas está implícito que as camadas do extrato do fundo do
mar tenha alguma coesão (C), isto é, tenha matriz argilosa que permita que a escavação por
clam-shell não feche, mesmo com a introdução de lamas bentoniticas, é fundamental a
existência de coesão natural dos solos sob o cais e isso não se verificava no Porto da Praia. A
camada sob o cais é formada por areias, areias com siltes e corais, sendo a coesão destes
materiais negligenciáveis, dai o projetista ter abandonado essas possibilidades.
A utilização da hipótese D é apropriada a fundos arenosos, que é o que acontece no Porto da
Praia. Chegou seriamente a ser equacionada a utilização de estacas prancha. Essencialmente
tem dois problemas à sua utilização. Como é um elemento metálico, na zona de maré a
corrosão é acentuada, por efeitos dos cloretos sobre a chapa de aço. Em projeto, é possível
verificar a corrosão expectável de elementos à maré e incrementar a espessura da chapa,
denominado sobres espessura de corrosão, mas tal não implica que seja necessário a
manutenção da estrutura metálica com pintura à base de produtos asfálticos. Uma outra
questão é que a cravação de estacas Larsen torna-se inviável se existir extratos rochosos ou
mesmo pedras de dimensões apreciáveis que impeçam a verticalidade da cravação e dado que
existem corais e pedras, em reduzido numero na área, é difícil assegurar essa condição.
Depois com uma altura livre de 16,0m a encurvadura da estaca Larsen era muito acentuada
pelo que, por razões técnicas esta opção foi abandonada.
Finalmente a opção B nunca foi efetuada em Cabo Verde, pese embora seja, neste momento,
uma solução muito utilizada a nível mundial. Neste momento, a empresa portuguesa SETH
que executou as obras do Porto de Porto Novo e o Acesso Norte ao Porto Grande concluiu o
cais de cruzeiros em Lisboa, Portugal com um cais em ponte cais. Trata-se de uma solução
porticada com pilares em estacas de betão armado, encamisadas em tubo de aço desde o fundo
do mar até acima da superfície e depois toda a solução é pré-fabricada (vigas e pré-lajes). A
única deficiência técnica desta solução é o facto de resistir mal a esforços horizontais na laje,
dessa forma todo o processo de atracação de navios têm de assegurar que os esforços a
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transmitir à laje são diminutos. Mais recentemente foram utlizadas estacas diagonais para
fazer todo o travamento da estrutura. Foi opção do projetista utilizar caixotões de modo a ter
uma frente de cais continua pois a ponte-cais não assegura essa continuidade.
O conjunto da solução em Caixotões apresenta uma elevada rigidez estrutural interna e assim
uma maior capacidade de resistência às cargas verticais e horizontais. Portanto, foi adotada a
melhor opção nos mais diversos métodos de execução de cais.
Ampliação do cais 1
O cais 1 existente tinha inicialmente 217,40 m com cota de fundo -9,00m. A ampliação
consistiu em construir 268,10 m com cota de serviço -13,50m. Na totalidade o cais 1 possui
presentemente 485,50 m com uma parte com -9,00 m (217,40 m) e a restante com cota de
serviço -13,50 m (268,10m).
Sendo assim, o porto da Praia hoje difere em uma grande escala, do que antes, tanto no aspeto
estrutural como funcional. Segundo a ENAPOR, os serviços demorados que antes arrostavam
por causa dos congestionamentos dos navios que levavam a uma demora de 2.5 dias foi
ultrapassado. A ligação do porto à via principal (estrada circular) constitui assim um aumento
da operacionalidade deste porto, tornando-o num porto mais moderno e incentivador de
comércio.
Avaliação da realização dos objetivos e limitações
Foi efetuada uma recolha bibliográfica relativamente desenvolvida na área das obras
portuárias, bem como na análise do projeto de execução. O acompanhamento da obra em
estudo permitiu também validar diversos conhecimentos adquiridos, de uma forma prática,
através da observação e da discussão técnica com os diversos intervenientes na obra, a
diversos níveis, muitos deles com dezenas de anos de experiência profissional em obras
marítimas.
Nesse contexto, pode-se tecer algumas considerações/apreciações, nomeadamente no que se
refere ao cumprimento dos objetivos propostos inicialmente. Tais objetivos consideram-se
atingidos, já que ao longo deste trabalho se desenvolveu:
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Processo Construtivo

Uma síntese dos principais conceitos associados às obras marítimas e portuárias, na
vertente de produção/fiscalização;

Conquistada uma capacidade de ter espírito crítico em relação aos trabalhos
executados, a perceção de possíveis falhas na execução das peças e potenciais riscos
de qualidade na durabilidade dos materiais e aquisição de conhecimentos na utilização
dos materiais mais importantes na concretização de obras marítimas.
A nível das limitações, a principal dificuldade encontrada foi o carecimento de bibliografia
associada à descrição dos processos construtivos e às particularidades da fiscalização de obras
marítimas e portuárias.
Apesar de existirem vários métodos de construção de Cais, nomeadamente por estacas,
blocos, caixotões, etc… no método de construção pelos caixotões é segurado por um certo
secretismo ainda, o que torna o acesso á fundamentação teórica bastante árdua.
Perspetiva para futuros desenvolvimentos
Seguindo um modelo semelhante ao adotado no desenvolvimento deste trabalho, entende-se
que existe um vasto campo de domínios científicos associados às obras hidráulicas (portuárias
ou outras) que podem ser explorados e desenvolvidos.
Como exemplo de outras áreas a merecer um estudo e divulgação semelhantes aos realizados
neste presente trabalho, pode-se citar:
 Dragagens, aterros e assinalamento marítimo;
 Execução de prisma de fundação para a proteção do terrapleno;
 Reabilitação de Cais;
 Execução de quebra-mar;
 Análise de betões utilizados em obras marítimas;
Os recursos da obra exemplo, estudados na perspetiva da produção ou fiscalização, é uma via
bastante interessante para registar e sintetizar conhecimento, já que as obras marítimas e
portuárias, apresentam características e especificidades que tornam quase que obrigatória a
assimilação dos conhecimentos adquiridos durante o período letivo, pois apresentam vertentes
de hidráulica, mecânica dos solos, reabilitação de estruturas, vias de comunicação,
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Processo Construtivo
planeamento e direção de obras e entre outras disciplinas que fazem parte do plano curricular
da engenharia civil.
De tudo o que foi narrado ao longo deste trabalho, versando diferentes aspetos das fases do
projeto de execução, que abarca diferentes tipologias de trabalhos, desfecha-se que o processo
de construção/expansão, bem como a modernização de portos constitui-se de carácter
complexo, uma vez que depende de vários fatores, nomeadamente, fatores ambientais,
hidrografia, geotecnia, estações locais, etc. mas por outro lado vê-se que com um bom
planeamento das diferentes atividades a executar, é possível gerir de forma estável o
andamento de todo este processo. Todavia, a expectativa é que este trabalho sirva de encosto
e auxílio a diferentes trabalhos que poderão derivar deste (mencionado acima em “Perspetivas
para desenvolvimentos futuros”).
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Processo Construtivo
Bibliografia
FERREIRA, Tiago Rafael de Almeida, (2009), Projeto de reformulação do quebra-mar norte
do porto de Leixões, FEUP universidade do Porto.
Memórias descritivas do Projeto de execução
-
REABILITAÇÃO E EXTENSÃO DO CAIS 1 - 1326_06_C1_MDG_V5
-
DRAGAGENS, ATERROS E APOIO À NAVEGAÇÃO - 0 1326 06_C4_MD_V5
-
PARQUE DE CONTENTORES - O.1326.06_C5_MD_V7
-
PROTECÇÃO DO TERRAPLENO - O 1326 06_PE_C2_V4_final
-
QUEBRA-MAR - O 1326 06_PE_C3_V2
Normas para os trabalhos com Betão

BS EN 196: “Methods of testing cement”

BS 812): “Testing aggregates”

BS EN 882:2004 “Chemicals used for treatment of water intendeed for human
consumption. Sodium aluminate”

BS 1305:1974 “Specification for batch type concrete mixers”

BS 1881: “Testing concrete”

ASTM A615/A615M “Standard specification for deformed and plain billet steel bars for
concrete reinforcement”.

ASTM C142-97:2004: “Standard test method for clay lumps and friable particles in
aggregate”.

ASTM C289-97: “Standard test method for potential alkali-sílica reactivity of aggregates
(chemical method)”.
OH 4 – Portos rios e canais “AUDITORIA DE OBRAS HIDRICAS Para TCU – aula 6”
PORTO DA PRAIA FASE II – Estudos de composição de betão de ligante hidráulico
C35/45 XS3 - CAIXOTÕES.
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Processo Construtivo
RIBEIRO, Tiago José Teixeira, (2009), Processo de construção e Fiscalização de obras
Portuárias, FEUP universidade do Porto.
SANTOS, João Pedro Lála, (2013) Construção com Caixotões Pré-Fabricados vs. Cais sobre
Estacas em Obras Marítimas. Caso de Estudo - Ampliação do Cais do Terminal XXI.
TECHNICAL SPECIFICATIONS FOR THE BREAKWATER - Preparatory studies for the
second phase of the port of Praia expansion and modernization project - Contract n° MCA
CV/06/INF/2007.
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Processo Construtivo
Sitografia:
http://www.windguru.cz/pt/index.php?sc=258925
www.ebah.com
www.sobena.org.br
www.scribd
www.enapor.cv
www.consulgal.pt
https://earth.google.com
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Processo Construtivo
A - PEÇAS DESENHADAS4
A.1 REABILITAÇÃO E EXTENSÃO DO CAIS 1

Representação das armaduras dos caixotões

Vista pormenorizada das aduelas tipo I e tipo II, e dos caixotões respetivamente
A.2 ENROCAMENTO

Apresentação dos perfis relacionados à proteção do terrapleno
A.3 QUEBRA-MAR

Representação em Planta do quebra-mar

Exibição dos perfis que compõem o quebra-mar
A.4 DRAGAGEM, ATERROS E ASSINALAMENTO
MARÍTIMO

Zona de intervenção para dragagem no perfil tipo 3
A.5 PARQUE DE CONTENTORES

Amostra do processo de arrumação dos contentores de forma a simplificar as
operações de carga e descarga

Representação da faixa de rodagem da via do canal de acesso ao porto
A.6 GUIA DE FISCALIZAÇÃO

Controlo para aplicação do betão
A.7 RESULTADOS DOS TESTES DE COMPRESSÃO

4
Betão C30/37, para materialização de sapatas e murro de cortina.
As peças desenhadas apresentadas nos anexos, são representações do projeto de execução da obra EMPP2
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