1. Introdução
Contexto
Este documento apresenta a análise técnica e orçamentária de alternativas de estruturas de pavimento para o Contorno de Apucarana, desenvolvida pela Manta Associados para a Motiva.
Objetivo
Comparar quatro alternativas de pavimento (A0, A1, A2, A3) em relação ao Caso Base (CB) apresentado no leilão, considerando:
- Desempenho técnico e adequação ao tráfego previsto
- Custos de implantação (CAPEX)
- Riscos técnicos e construtivos
- Impactos potenciais no OPEX de manutenção
Metodologia
A análise foi estruturada em três etapas principais:
Análise Técnica
Avaliação das características estruturais, pontos positivos e negativos de cada alternativa
Análise Orçamentária
Comparação de custos com base em duas referências independentes (Caso Base e Consag)
Síntese Integrada
Posicionamento das alternativas em matriz CAPEX × Risco Técnico
Alternativas Analisadas
2. Dados de Tráfego
Os dados de tráfego foram extraídos do Relatório Técnico e servem como base para o dimensionamento estrutural de todas as alternativas.
Parâmetros de Tráfego
Observações
- O tráfego previsto é classificado como muito pesado, exigindo estruturas robustas e duráveis
- Todas as alternativas foram dimensionadas para atender ao mesmo nível de tráfego (TH01)
- A variação de custos entre alternativas reflete diferentes estratégias estruturais para o mesmo desempenho esperado
3. Estruturas de Pavimento
Esta seção apresenta a composição das estruturas de pavimento de cada alternativa, detalhando as camadas, espessuras e materiais especificados.
A0 - Estrutura Atual (Semirrígida)
Espessura Total: 102 cmA1 - Pavimento Flexível Reforçado
Espessura Total: 51-63 cm + regularizaçãoA2 - Base Asfáltica (ATB/EME)
Espessura Total: 40-49 cmA3 - Semirrígido Otimizado
Espessura Total: 9-10 cm + camadas ajustadasPrincipais Diferenças
- A0 (Semirrígida): Base e camada tratadas com cimento
- A1 (Flexível): Sem cimento, maior espessura asfáltica
- A2 (Base Asfáltica): Base asfáltica de alto módulo (ATB/EME)
- A3 (Otimizada): Semirrígida com camada antirreflexão
4. Análise das Alternativas
Análise técnica comparativa das alternativas, destacando pontos positivos e pontos negativos de cada solução, sem classificação ou recomendação direta.
Estrutura Atual (Semirrígida)
Alternativa proposta pela área de Novos Negócios da Motiva e atualmente utilizada como referência para o desenvolvimento do projeto básico
Pontos Positivos
- Alta capacidade estrutural, adequada a níveis elevados de tráfego (TH01 alto)
- Boa distribuição de tensões proporcionada pela base tratada com cimento
- Redução da dependência de grandes espessuras asfálticas com impacto positivo no CAPEX inicial
- Uso de ligante asfáltico modificado (CAP borracha) nas camadas superiores contribuindo para maior resistência à fadiga
- Tratamento do subleito reduzindo a variabilidade de desempenho associada às condições geotécnicas
- Estrutura coerente com práticas adotadas em rodovias concessionadas com tráfego pesado
Pontos Negativos
- Risco de trincamento por retração hidráulica nas camadas cimentadas com potencial propagação para as camadas asfálticas (trinca refletida)
- Ausência explícita de camada antirreflexão dedicada (como SAMI ou geossintéticos), transferindo toda a mitigação para o uso de CAP borracha
- Espessura relativamente reduzida das camadas asfálticas aumenta a sensibilidade a erros de execução, variações de tráfego ou falhas localizadas de drenagem
- Elevada sensibilidade construtiva - camadas cimentadas exigem controle rigoroso de dosagem, homogeneização, cura e fissuração
- Potencial aumento do risco de OPEX caso ocorram manifestações precoces de trincamento
Flexível Reforçado
Primeira alternativa técnica desenvolvida pela Manta, sem utilização de camadas tratadas com cimento
Pontos Positivos
- Eliminação do risco de trincamento por retração hidráulica (ausência de camadas cimentadas)
- Maior tolerância a variações construtivas e de materiais, reduzindo sensibilidade executiva
- Facilidade de reparo e manutenção localizada sem necessidade de remoção de grandes áreas
- Comportamento mais previsível ao longo do tempo, com menor variabilidade de desempenho
- Adequação a contextos onde o controle tecnológico de camadas cimentadas é mais desafiador
- Menor risco de OPEX associado a patologias estruturais precoces
Pontos Negativos
- Maior espessura total de pavimento, aumentando custos de terraplenagem e volume de materiais
- Dependência de controle rigoroso da qualidade das camadas granulares para garantir desempenho
- Maior sensibilidade a problemas de drenagem e infiltração de água nas camadas de base
- Risco de deformação permanente (afundamento de trilha de roda) caso haja falhas no controle tecnológico
- CAPEX inicial mais elevado em comparação com alternativas semirrígidas
Base Asfáltica (ATB/EME)
Segunda alternativa técnica desenvolvida pela Manta, baseada em base asfáltica estrutural
Pontos Positivos
- Máxima robustez estrutural, com base asfáltica de alto módulo (ATB/EME) proporcionando excelente distribuição de cargas
- Eliminação total do risco de trincamento por retração (ausência de camadas cimentadas)
- Menor espessura total de pavimento em comparação com alternativas flexíveis convencionais
- Elevada durabilidade e vida útil, com menor necessidade de intervenções de manutenção
- Comportamento estrutural altamente previsível e consolidado internacionalmente
- Ideal para trechos críticos com solicitações de tráfego mais severas
Pontos Negativos
- CAPEX inicial significativamente mais elevado (60-67% acima do Caso Base)
- Dependência de controle tecnológico rigoroso na execução da base asfáltica (temperatura, compactação, dosagem)
- Menor disponibilidade de fornecedores e equipamentos especializados para ATB/EME no Brasil
- Necessidade de planejamento logístico mais complexo para garantir continuidade da execução
- Risco de custos adicionais caso haja necessidade de ajustes ou retrabalhos durante a obra
Semirrígido Otimizado
Terceira alternativa técnica desenvolvida pela Manta, mantendo o conceito semirrígido com ajustes voltados à mitigação de riscos
Pontos Positivos
- Mantém a robustez estrutural das camadas cimentadas com mitigação de riscos de fissuração
- Incorporação de camada antirreflexão (SAMI ou geossintético) reduzindo propagação de trincas
- Espessura aumentada de camadas asfálticas superiores para maior tolerância a patologias
- Equilíbrio entre CAPEX e desempenho técnico, com custo intermediário
- Ajuste do teor de cimento para reduzir retração e fissuração excessiva
- Alternativa de compromisso entre robustez semirrígida e mitigação de riscos
Pontos Negativos
- Ainda mantém risco residual de trincamento, mesmo com medidas de mitigação
- Dependência da eficácia da camada antirreflexão, que pode variar conforme execução
- Necessidade de controle tecnológico rigoroso tanto nas camadas cimentadas quanto na camada antirreflexão
- CAPEX ligeiramente superior ao da alternativa A0 (17-22% acima do Caso Base)
- Complexidade executiva aumentada pela incorporação de camada adicional
5. Comparação Orçamentária
Metodologia
A análise orçamentária foi realizada com base em duas referências independentes de custos unitários, aplicadas de forma consistente a todas as alternativas:
1ª Referência - Custos Caso Base:
Custos extraídos da planilha do Bloco 2B (base ABR/23 atualizada para NOV/24 via IPCA)
2ª Referência - Custos Consag:
Custos da proposta Consag para o mesmo escopo (base NOV/24)
Referência: Custos Caso Base
Tronco (Pista + Acostamento)
| Alternativa | Custo (R$/m²) | Δ% vs CB |
|---|---|---|
| CB - Caso Base (Bloco 2B) | 187.11 | — |
| A0 - Estrutura Atual (Semirrígida) | 168.19 | -9.5% |
| A1 - Flexível Reforçado | 219.06 | +17.8% |
| A2 - Base Asfáltica (ATB/EME) | 308.88 | +66.1% |
| A3 - Semirrígido Otimizado | 217.36 | +16.9% |
Dispositivos (Pista + Acostamento)
| Alternativa | Custo (R$/m²) | Δ% vs CB |
|---|---|---|
| CB - Caso Base (Bloco 2B) | 160.49 | — |
| A0 - Estrutura Atual (Semirrígida) | 156.29 | -7.2% |
| A1 - Flexível Reforçado | 173.71 | +3.1% |
| A2 - Base Asfáltica (ATB/EME) | 300.11 | +78.2% |
| A3 - Semirrígido Otimizado | 204.53 | +21.4% |
Total (Tronco + Dispositivos)
| Alternativa | Custo (R$/m²) | Δ% vs CB |
|---|---|---|
| CB - Caso Base (Bloco 2B) | 183.28 | — |
| A0 - Estrutura Atual (Semirrígida) | 166.56 | -9.2% |
| A1 - Flexível Reforçado | 212.84 | +16.0% |
| A2 - Base Asfáltica (ATB/EME) | 307.67 | +67.7% |
| A3 - Semirrígido Otimizado | 215.60 | +17.5% |
Referência: Custos Consag
Tronco (Pista + Acostamento)
| Alternativa | Custo (R$/m²) | Δ% vs CB |
|---|---|---|
| CB - Caso Base (Bloco 2B) | 198.93 | — |
| A0 - Estrutura Atual (Semirrígida) | 203.22 | +3.3% |
| A1 - Flexível Reforçado | 234.58 | +19.2% |
| A2 - Base Asfáltica (ATB/EME) | 319.67 | +62.5% |
| A3 - Semirrígido Otimizado | 232.60 | +18.2% |
Dispositivos (Pista + Acostamento)
| Alternativa | Custo (R$/m²) | Δ% vs CB |
|---|---|---|
| CB - Caso Base (Bloco 2B) | 180.22 | — |
| A0 - Estrutura Atual (Semirrígida) | 176.93 | -0.7% |
| A1 - Flexível Reforçado | 183.09 | +2.7% |
| A2 - Base Asfáltica (ATB/EME) | 307.04 | +72.3% |
| A3 - Semirrígido Otimizado | 216.60 | +21.5% |
Total (Tronco + Dispositivos)
| Alternativa | Custo (R$/m²) | Δ% vs CB |
|---|---|---|
| CB - Caso Base (Bloco 2B) | 196.36 | — |
| A0 - Estrutura Atual (Semirrígida) | 199.61 | +2.8% |
| A1 - Flexível Reforçado | 227.52 | +17.2% |
| A2 - Base Asfáltica (ATB/EME) | 317.94 | +63.7% |
| A3 - Semirrígido Otimizado | 230.40 | +18.6% |
6. Síntese Técnico-Econômica
A integração das análises orçamentárias com o Relatório Técnico permite posicionar as alternativas de pavimento em termos de equilíbrio entre CAPEX inicial e risco técnico.
Posicionamento: CAPEX × Risco Técnico
A0 - Estrutura Atual
Menor CAPEX (especialmente na base CB), mas maior risco técnico devido a trincamento e sensibilidade construtiva das camadas cimentadas.
A1 - Flexível Reforçado
CAPEX intermediário, associado a menor risco de trinca refletida e maior simplicidade construtiva. Risco de deformação permanente requer controle tecnológico.
A2 - Base Asfáltica
Maior CAPEX, compensado por elevada robustez estrutural e menor risco de patologias. Alternativa mais conservadora, indicada para trechos críticos.
A3 - Semirrígido Otimizado
Equilíbrio entre CAPEX e risco, mantendo robustez do semirrígido e reduzindo riscos de fissuração através de medidas de mitigação.
Observações Gerais
Considerações Finais
A MOTIVA deve avaliar as alternativas apresentadas em conjunto com suas premissas de concessão, disponibilidade de materiais locais e estratégia de manutenção de longo prazo.
Recomenda-se que, previamente à adoção definitiva de qualquer das alternativas, a solução selecionada seja submetida à análise, validação e detalhamento por projetista especializado em pavimentação rodoviária.