Inspeção de pontes: chegando perto dos lugares que ninguém vê

A deterioração de pontes se divide em três famílias: deterioração do concreto (fissuração, desplacamento e armadura exposta, eflorescência, ataque por cloretos, reação álcali-sílica, gelo-degelo), deterioração do aço (corrosão, degradação da pintura, trincas por fadiga, parafusos soltos ou faltando) e problemas em aparelhos de apoio, juntas de dilatação e drenagem. Todas se concentram onde água, sal e cargas repetidas conseguem entrar.

No Japão, após o colapso do teto do túnel Sasago em 2012, a inspeção periódica de pontes rodoviárias (e túneis) a cada cinco anos, baseada em inspeção visual de proximidade, tornou-se obrigatória em julho de 2014. Os inspetores chegam ao alcance do braço e percutem ou tocam onde necessário. Cada ponte é classificada em quatro categorias, de I (sã) a IV (ação urgente).

Os meios de se aproximar viram o custo e o risco. Veículos de inspeção sob pontes (“snoopers”) exigem interdição de faixas e não alcançam todos os vãos. Pilares altos e vãos sobre rios exigem andaimes, acesso por corda ou até um barco. Nos Estados Unidos, as inspeções rotineiras de pontes são exigidas em intervalos de até 24 meses (12 meses para pontes em más condições), e os proprietários enfrentam o mesmo problema.

A outra dor são as pessoas. O Japão tem cerca de 720.000 pontes rodoviárias (fim do ano fiscal de 2024), muitas delas de propriedade de municípios, e muitas cidades pequenas não têm nenhum engenheiro de pontes. As pontes com mais de 50 anos passaram de cerca de 130.000 no fim do ano fiscal de 2018 para cerca de 230.000 no fim do ano fiscal de 2024. O número de pontes envelhecidas cresce, enquanto o número de inspetores não. É por isso que a inspeção com drones está se tornando uma necessidade, não uma conveniência.

O drone substitui o *meio de acesso*. Sem fechar faixas nem montar andaimes, ele leva uma câmera até junto do elemento. Há três formas principais de usá-lo.

O padrão básico é uma grade: manter uma distância constante da superfície e sobrepor as imagens nas duas direções (60–80% de sobreposição é comum). As imagens podem então ser unidas em ortomosaicos ou modelos 3D, de modo que as fissuras possam ser mapeadas nos desenhos com posição e comprimento.

Para ver quanto tempo uma aeronave de inspeção sob tabuleiro consegue pairar com sua carga útil e bateria, rode o quadricóptero de inspeção incluído em dimensionar uma aeronave e estimar o tempo de voo pairado (Airffic Architect).

Debaixo de uma ponte é um lugar hostil para drones. O tabuleiro bloqueia o GNSS, então a posição deriva; as vigas de aço perturbam o campo magnético, então a bússola mente. Sobre rios, o vento se canaliza pelo vale, e os reflexos da água podem enganar os sensores de distância voltados para baixo.

• Sem GNSS: escolha aeronaves que se localizem por câmeras ou LiDAR (odometria visual-inercial, SLAM). Ambientes sem GNSS
• Perturbação magnética: verifique a saúde da bússola antes da decolagem e esteja pronto para voar em modos que não dependem do rumo magnético. Perturbação magnética
• Vento: o ar contorna os pilares. Mantenha uma rota de fuga afastada da estrutura e uma margem extra de afastamento. Vento e turbulência
• Escuridão: vigas-caixão e extremidades de vigas são completamente escuras. Use iluminação embarcada e exposição fixa para manter a qualidade das imagens consistente. Escuridão

Tirar fotos não encerra uma inspeção. A partir de milhares de imagens, é preciso encontrar os defeitos, medi-los, localizá-los, compará-los com a vez anterior e classificar a ponte. A IA ajuda a encontrar, medir e comparar; a classificação continua sendo tarefa do engenheiro responsável.

As diretrizes japonesas de inspeção periódica foram revisadas em fevereiro de 2019 para que, mantendo a inspeção visual de proximidade como base, tecnologias de apoio à inspeção, como drones, possam ser usadas para inspecionar com mais eficiência. A diretriz é geralmente descrita como permitindo métodos que o inspetor julgue capazes de dar um diagnóstico equivalente à inspeção visual de proximidade. O MLIT publica um catálogo de desempenho de tecnologias de apoio à inspeção para que os proprietários possam compará-las (o rascunho de 2019 começou com 16 tecnologias).

Voar é regulado separadamente. No Japão, voos sobre distritos densamente habitados ou a menos de 30 m de pessoas ou bens são “voos específicos” que exigem permissão ou aprovação conforme as condições, além de notificação do plano de voo e registro de voo. As pontes cruzam estradas, ferrovias e rios, por isso a coordenação com as autoridades rodoviárias, fluviais e ferroviárias é essencial. Compare países em regulamentações mundiais.

Quais lugares e métodos de voo exigem permissão ou aprovação no Japão, e como solicitar, está descrito em onde o Japão exige permissão de voo e como solicitar (Airffic Flight Institute).

• Percussão e tato: a delaminação é tradicionalmente encontrada batendo na superfície. Dispositivos de percussão montados em drones estão em teste, mas ainda não são um substituto geral.
• Corrosão sob revestimentos, defeitos internos: as fotos mostram apenas superfícies. Espessura e fissuras internas exigem ultrassom, correntes parasitas ou outros END.
• Áreas escondidas por lama ou ninhos: limpe primeiro. O que você não consegue ver, não consegue fotografar.
• Classificação e responsabilidade: interpretar defeitos e decidir ações continua sendo trabalho humano.

Ao pé de uma ponte municipal há um pequeno porto de drones. Antes do amanhecer, um drone passa entre as vigas em uma rota fixa e fotografa cada elemento da mesma pose e nas mesmas condições da vez anterior. Ao meio-dia, só os elementos que mudaram aparecem na tela do engenheiro. A “grande inspeção” quinquenal virou vigilância anual.

Ninguém precisa subir na ponte. As pessoas interpretam as mudanças, decidem a ordem dos reparos e explicam isso aos moradores. A inspeção deixa de ser um trabalho de ir a lugares perigosos e passa a ser um trabalho de cuidar da vida inteira da ponte.