Beton híd építése: felett és alatt

körülbelül egy mérföldre északra a St. Louis Gateway Arch, legénység már elfoglalt építése egy másik jelentős mérföldkő a nagyobb St. Louis terület.
a boltív magasságának kétharmadánál található az új, ferdekábeles Mississippi folyó híd St. Louis és St. Clair megye között, III., semmiképpen sem fogja beárnyékolni a régió ikonikus mérföldkőjét. De a maga módján az új híd jelentősen befolyásolja az utazást Missouriban és Illinoisban, valamint Amerika szívében.

tömegtermelés
2009 végén a fő span projektet a Massman Construction Co., Traylor Brothers Inc. és az Alberici Constructors 229 millió dollárért. Ez a projekt egy 2771 láb hosszú hidat tartalmazott 1500 láb fesztávolsággal és két 400 láb magas delta alakú tornyot. Az új hídhoz becslések szerint 50 000 cu YD betonra lenne szükség. Ha elkészül, az új híd lesz a harmadik leghosszabb kábeltartós fesztávolság az Egyesült Államokban.
közel két évvel az új Mississippi folyó hídjának építése után a két torony, amely a Mississippi feletti ferdekábeles híd fő fesztávolságát támogatja, éppen eléri a 175 lábat a víz felett.
az előző két évet a két 400 láb magas toronyhoz szükséges beton lefektetésével töltötték, egymástól 1500 láb távolságra a Mississippi partján. Mint egy jéghegy, a hatalmas tornyok támogatásához szükséges beton nagy része a víz turbulens felszíne alatt rejtőzik, ritkán, ha valaha, a folyami utazók láthatják.
a két torony mindegyike hat 12 láb átmérőjű. fúrt aknák, amelyek körülbelül 70 láb iszapon és iszapon mennek keresztül körülbelül 20 láb mészkőbe. Egy 13 láb mély tömítési pálya eléri a fúrt akna tetejét, és tömítésként működik a hatalmas kasszához. A 20 láb mély, 55 láb széles és 88 láb hosszú toronylábak a legnagyobbak a projekt tömeges betonhelyei közül. A torony alapja, amely kb 70 láb a talapzat felett a hídfedélzet aljáig, a hatalmas lábazat tetején ül.
ennek a két fő toronynak nemcsak a híd súlyát és a várható államközi forgalmat kell viselnie, hanem ellenállnia kell az esetleges földrengéseknek, uszályütközéseknek és a Mississippi mentén uralkodó erős szélnek is. Annak érdekében, hogy a tornyok elég robusztusak legyenek ahhoz, hogy megfelelően megfeleljenek ezeknek a követelményeknek, a mérnökök óriási mennyiségű megerősítő acélt építettek be az alapozásba. Minden torony Alapítvány tartalmaz több mint 1,9 millió font betonacél-a legtöbb 21?4 ban ben. átmérője.
ezt a szorosan csomagolt megerősítő acélhálót a projekt sok dolgozója “Kanári ketrecnek” nevezte, mivel az acélt olyan szorosan helyezték el, hogy egy kanári nem férhetett el a rudak között. Az acél mennyisége jelentős hatással volt az alapítvány konkrét mennyiségeinek kiszámítására.
” általában nem tartalmazza a betonacél alapjainak térfogatát egy betonöntésben, mert az jelentéktelen. Ezen alapok esetében a megerősítő acél térfogat szerint 100 cu yd betonnak felel meg ” – mondta Chris Kelly, a Missouri Közlekedési Minisztérium (MoDOT) fő építési felügyelője.
ennek a két alapnak a beton szállítása és elhelyezése is kihívást jelentett. Az első a hatalmas mennyiségű beton volt, amelyet egyszerre kellett önteni. Minden Alapítvány pour, a legnagyobb a projekt, részt több mint 3600 cu YD beton. Minden Alapítványnak egy folyamatos öntésnek kellett lennie. Az Illinois-i torony első alapja 43 órát vett igénybe. A legénység kedden kora reggel indult, szerdáig és csütörtök kora reggelig ömlött. Mivel a legénység megtanulta az első hatalmas öntést, a második öntés a Missouri oldal tornyához közel 36 órát vett igénybe.
“amint elkezdődik az öntés, elkötelezettek vagyunk, és nincs visszaút” – mondta Tom Tavernaro, a közös vállalat projektmérnöke.
mivel a munkavállalók felkészültek ezekre a hatalmas öntésekre, a tervezés volt a siker kulcsa. A mérnökök előzetes tervezési találkozót tartottak az összes kulcsfontosságú személyzettel annak biztosítása érdekében, hogy minden érintett megértse az öntési tervet, és tudja, hogyan kell kezelni az esetleges esetleges eseményeket.
ennek a hatalmas öntésnek a betonját a helyi betongyártók közös vállalata szállította. A két vállalat sok előkészületet tett erre a tartós öntésre. Először próbatételeket készítettek annak biztosítására, hogy a beton elérje a minimális 6000 psi nyomószilárdságot, mégis könnyen szivattyúzható és simán áramlik a túlterhelt betonacél körül. A betont két üzem szállította-egyet a Mississippi folyó mindkét oldalán. Így, ha az egyik üzemből való hozzáférést blokkolja a forgalom, az öntés zökkenőmentesen folytatódhat. Egy harmadik üzem készenléti állapotban volt a két fő üzem egyikének meghibásodása esetén.
a teherautók minden útvonalát meg kellett tervezni, hogy elkerüljék a forgalmat és a késéseket a vasúti kereszteződésekben. Extra műszakos sofőröket hoztak be, szükség esetén pedig extra teherautók álltak készenlétben. A hatalmas öntés minden részletét, beleértve azt is, hogy hol fordultak meg a teherautók, hol vettek mintákat tesztelésre, és hol takarítottak ki a teherautók, gondosan megtervezték a késések elkerülése érdekében.
a váratlan események megtervezése megtérült az Illinois tower pour számára. A teherautók folyamatosan áramlottak a projekt felé, de egy vonat blokkolta őket, amely hajnali 2 órakor keresztezte az úttestet, és megállt egy kritikus vasúti átkelőhelyen. Bár már jó mennyiségű beton volt a helyszínen, elég korán volt az öntés során, hogy a személyzetnek kapcsolatba kellett lépnie a vasúttal a vonat mozgatásához. Ahogy volt, a megtöltött betonkocsik sora, amelyek arra vártak, hogy eljussanak az öntéshez, körülbelül fél mérföldnyire hátrált, mielőtt a vonatot el lehetett volna távolítani az átkelőtől.
a tömeges öntés folyamatát is gondosan megtervezték. Két betonszivattyú-teherautót helyeztek el a folyóparton, meghibásodás esetén egy tartalék szivattyú-teherautó állt rendelkezésre. A legénység ideiglenes gyalogos hidakat telepített a sima vezetékcső megtartására, hogy a betont a tornyokba szállítsák. A torony elhelyezési gémje segített a legénységnek a betont az alapokhoz irányítani. A mérnökök egy nagyon specifikus elhelyezési mintát határoztak meg annak biztosítása érdekében, hogy az összes betont hideg illesztések nélkül lehessen elhelyezni. Megállapították, hogy óránként 100 cu yd minimális öntési sebességre van szükség körülbelül 2 láb rétegekben annak biztosítása érdekében, hogy az egész alap folyamatos betontömb legyen.
annak biztosítása érdekében, hogy a beton simán áramoljon a hatalmas mennyiségű betonacél körül, a mérnökök optimalizálták a keveréket egy négykomponensű aggregátum keverékkel, nagy visszaeséssel. Hozzáadtak polikarboxilát nagy hatótávolságú vízcsökkentőt, hogy növeljék a visszaesést 10 ban ben. hogy 11 ban ben. aggregált szegregáció nélkül.
“csak egy esélyt kapsz, hogy jól csináld a pour-t, és szükséged van egy játéktervre, amellyel minden játékos a fedélzeten van” – mondta Tavernaro.

hővédelem
ezzel a hatalmas mennyiségű beton kerül egy időben, egy másik nagy gond volt a termikus szabályozás a beton. A mérnökök el akarták kerülni, hogy a beton külseje gyorsabban lehűljön, mint a belseje. Ennek megakadályozása érdekében a hőmérsékletkülönbséget kevesebb, mint 40 milliméterrel kellett fenntartani.
a tervezőcsapat háromágú támadást alkalmazott a termikus repedés megakadályozására. A terv, amelyet a Skokie CTL csoportja fejlesztett ki, Ill., tartalmaz egy teljesítmény-alapú hőmérséklet-különbség határértéket, amely létrehozta a megengedett hőmérséklet-különbségek görbéjét a mag és a külső felületek között, a beton szilárdságától függően.
először a mérnökök egy speciális betonkeveréket használtak, amely kevesebb hőt termelt. A keverékben lévő cement 70%-át őrölt granulált kohósalakkal helyettesítették, amely keveréket általában nem használnak. Mivel a salakkeverék hidratációs hője alacsonyabb, mint a cementé, korlátozza a beton csúcshőmérsékletét. A salak használata saját kihívásokat teremtett, mivel az ilyen keverékek általában kevésbé stabilak. A mérnököknek meg kellett győződniük arról, hogy a keverékek következetesek—különösen, ha figyelembe vesszük a keverék levegőbevitelét és visszaesési konzisztenciáját. Következetes keverékre van szükség a következetes erősségek, megmunkálhatóság és áramlás biztosításához. Az ellenőrök nagyon fegyelmezett minőség-ellenőrzési és minőségbiztosítási tervet hajtottak végre mind az üzemben, mind a helyszínen, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a beton megfelel-e az összes kívánt minőségi szabványnak.
másodszor, a csapat hűtőcsöveket használt az öntések magjában lévő hő csökkentésére. Crews elhelyezett műanyag csövek minden 5 ft függőlegesen és vízszintesen a tömeges öntsük. Folyamatos áramlás közel 40 a Mississippi folyó vizét folyamatosan pumpálták a csöveken keresztül, hogy elszívják a hőt a tömeg belsejéből. Miután a beton eléggé lehűlt, a csöveket levágták, hogy egyenletesek legyenek az alapozással, és fugakeverékkel töltötték meg.
végül a munkások nagy hőtakarókat tekertek a formák köré, és minden egyes öntés végén kiálló erősítést nyújtottak. Ezek a termikus takarók megakadályozták, hogy a beton külseje túl gyorsan lehűljön. A betonba ágyazott érzékelők lehetővé teszik a mérnökök számára, hogy figyelemmel kísérjék a beton szilárdságának növekedését és az aktuális hőmérsékletet. Ez biztosította, hogy a beton a kikeményedési időszak alatt ne lépje túl a hőmérsékletkülönbség határértékét. Ez a három módszer sikeresen kiküszöbölte az új híd alapjainak repedését.
a víz alatti munka befejezésével és a hatalmas mennyiségű beton hátrahagyásának kihívásaival a hídon dolgozó személyzet nagy előrelépést fog látni az elkövetkező néhány évben. A tornyokon végzett munka körülbelül hat hónapig tart, majd a munkások elkezdik összekötni a fedélzethez szükséges tartókat és kábeleket. A projekt munkálatai továbbra is ütemterv szerint zajlanak, és a legénység 2014 elejére vár, amikor az első forgalom áthalad az új hídon—ez a projekt kiegészíti a St. Louis város látképén lévő Átjáróívet. R&B