BIM aplicado a pontes e passarelas

Descubra como o BIM pode ajudar na melhoria de qualidade no planejamento, no projeto e na construção de pontes, viadutos e passarelas.

As estruturas de pontes, viadutos e passarelas proporcionam economia, rapidez e segurança para o fluxo de pessoas e mercadorias. Essas estruturas são chamadas de obras de arte especiais (OAEs) devido à complexidade em determinar as cargas atuantes, além de exigir uma dose de criatividade em sua concepção e construção – provavelmente você deve ter se deparado com a grandiosidade e beleza de alguma dessas obras. Em geral, as construções dessas estruturas são aguardadas com grande expectativa pela população que se beneficia ao passar facilmente por um obstáculo que antes era transposto com dificuldade, seja percorrendo caminhos mais extensos, utilizando balsas ou até se aventurando por construções provisórias em madeira. Responsáveis pelas políticas de transporte e de mobilidade urbana, os Governos em suas diversas instâncias, seja Federal, Estadual ou Municipal, são os responsáveis pelos investimentos mais expressivos em pontes no país e o atual cenário político e econômico coloca em evidência a necessidade de transparência e eficiência na aplicação dos recursos públicos. Estas condições somadas à participação da sociedade na elaboração e fiscalização das políticas públicas e a disponibilidade de recursos tecnológicos, estão acelerando o processo de transformação digital nos Governos. Encaixa-se perfeitamente nesse momento a adoção do Building Information Modeling (BIM), também conhecido no Brasil como Modelagem da Informação da Construção, para melhorar a eficiência do setor de construção civil. O Governo Federal Brasileiro ao instituir a Estratégia BIM BR publicando o Decreto n° 9.377 em maio de 2018, revogado e atualizado pelo Decreto n° 9.983 de agosto de 2019, sinaliza para o mercado e direciona toda a Administração Pública Federal para a adoção do BIM nas contratações de obras e serviços de engenharia, e que, junto a iniciativas em outras instâncias de Governo, provocam um desencadeamento de ações de implementação de BIM usando do poder de compra governamental para promover um ambiente adequado ao investimento e sua difusão no país. Um dos projetos piloto da Estratégia BIM BR é exatamente a adoção do BIM nas contratações para recuperação, reforço e reabilitação de pontes e viadutos no âmbito do Programa de Manutenção e Reabilitação de Estruturas (PROARTE), operacionalizado pelo Departamento Nacional de Infraestruturas de Transportes (DNIT), responsável por mais de 8.000 pontes em 63.000 mil km de rodovias pelo país. Nesse contexto, como a metodologia BIM pode ajudar na melhoria do planejamento, projeto e construção na implantação e adequação de OAEs? Para responder isso discutiremos a seguir sobre a qualidade dos projetos e a eficiência dos processos. Um dos usos BIM na etapa de projetos é a extração automática de quantitativos a partir do modelo tridimensional, mas para obtermos melhor acurácia nos quantitativos, é imprescindível termos vistorias e ensaios de qualidade que antecedem a etapa de projeto. A obtenção de uma vistoria com documentação de qualidade, a precisão da topografia, mapeamento das interferências existentes, identificação de áreas de desapropriação e impactos ambientais são alguns exemplos de informações que podem ser decisivas na concepção e implantação de elementos estruturais, soluções de drenagem, instalação do canteiro de obras e quantitativos de escavações. A Figura 1 apresenta imagens de um aerolevantamento com drones sendo processadas em um software para a geração de uma nuvem densa de pontos, que então, possibilitará a obtenção de um modelo digital de superfície.

Figura 1- Processamento de aerolevantamento com drone gerando nuvem de pontos e modelo digital de superfície. Fonte: Consórcio PROARTE - DNIT

Para as obras existentes é imprescindível conhecer as dimensões básicas e o posicionamento dos elementos da estrutura existente. A captura da realidade com equipamentos de alta precisão, como laser scanner e drones, geram dados que podem ser rapidamente utilizados na elaboração de modelos possibilitando obter medidas que não estariam disponíveis com equipamentos de medições tradicionais. Uma consequência da aplicação do BIM é alteração drástica nos fluxos de trabalho dos profissionais envolvidos na vistoria, projeto, contratação e fiscalização de projetos de pontes. A metodologia BIM permite a integração de informações de forma eficiente e isso acarreta em uma maior eficiência no planejamento, pois ainda na fase de estudos de alternativas de concepção é possível simular diversos cenários extraindo quantitativos, analisando custos, além de uma abordagem visual tridimensional. Com estes dados há uma melhora considerável na comunicação entre as instituições envolvidas na aprovação dos empreendimentos. A Figura 2 mostra uma nuvem de pontos de uma ponte gerada por um laser scanner que será a base da modelagem da estrutura existente - Figura 3. Na fase de projetos observa-se diversos usos do BIM, sendo que um deles justificaria todo o trabalho de implantação da metodologia: a documentação do projeto a partir do modelo. Os algoritmos dos softwares já disponíveis permitem que pranchas de detalhamento com cortes e vistas estejam vinculadas ao modelo tridimensional, que caso seja atualizado, reflete automaticamente as alterações nos detalhamentos. Este é um notável ganho de produtividade na elaboração da documentação de projeto, permitindo redirecionar a ação de projetistas para atividades mais nobres, reduzindo erros de compatibilidade e aumentando a confiança no projeto. Pelo lado de quem recebe o projeto, a análise e aprovação de documentos padronizados, permite a utilização de rotinas automatizadas de verificação, que reduzem o tempo gasto na análise de conformidade, e na redução do número de solicitação de revisões resultando em aprovação célere. Também destaco as inúmeras vantagens na construção virtual do modelo que permitem a compatibilização entre as disciplinas, um cronograma com frentes de trabalho ajustadas e acompanhamento do previsto realizado. A Figura 4 apresenta a riqueza do detalhamento a partir de modelos tridimensionais que melhoram a percepção de quem avalia o projeto. As passarelas são importantes dispositivos que garantem a travessia segura de pedestres em trechos com elevado fluxo de veículos e com tráfego sem interrupção para travessia de pedestres, como ocorre em áreas urbanas próximas a rodovias. Por ser um dispositivo com frequente demanda de instalação é importante avaliar a padronização. Mesmo que ela ocorra apenas na superestrutura, já que os elementos de fundação são definidos conforme as condições do solo em cada local. A padronização traz benefícios pois racionaliza o processo de produção, instalação, fiscalização e manutenção, além de agilizar as contratações. Com um padrão definido passa-se a ter uma série histórica referente a custo e prazo. Estes dados trazem uma nova perspectiva para o gestor que melhora o planejamento e programação de investimentos além de atuar em tempo hábil para corrigir desvios e melhorar todo o processo. Neste sentido o DNIT lançou o Álbum de Projetos Tipo de Passarelas para Pedestres (Figura 5), publicado pelo seu Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Estão disponíveis uma variedade de elementos modulares de passarelas, pilares e módulos de acesso permitindo atender diversas alturas e vãos. A Figura 5 apresenta imagens destes modelos. O sucesso da implantação do BIM está apoiado na capacitação e alinhamento das pessoas com as diretrizes e políticas que orientam a adoção de tecnologias, juntamente com a melhoria dos processos institucionais. Não tenho dúvidas em enfatizar as capacitações e formação de pessoas. São elas que conduzirão o processo de transformação digital. Nesta jornada os softwares e hardwares são as ferramentas essenciais para executarmos as atividades, mas de nada adianta tê-las sem quem saiba operá-las da maneira certa e no momento adequado. Anderson Alvarenga é Engenheiro Civil pela Universidade de Uberaba e Especialista em Gestão Pública pela Fundação Getúlio Vargas. Atua no Governo Federal com estratégia para disseminação do BIM no Brasil, é membro da Rede BIM de Governos Latino Americanos. Atuou como analista de projetos de pontes no DNIT, onde atualmente, exerce a função de Coordenador de Gestão Estratégica e Riscos Corporativos na Diretoria Executiva.