BETONGBROKONSTRUKSJON: over og under

Om en kilometer nord for St. Louis Gateway Arch, har mannskap vært opptatt med å bygge et annet stort landemerke for Det Større St. Louis-området.
på to tredjedeler av Høyden Av Buen, Den nye kabel-bodde Mississippi River Bridge mellom St. Louis Og St. Clair County, Ill., vil på ingen måte overskygge det ikoniske landemerket for regionen. Men på sin egen måte vil den nye broen ha betydelig innvirkning på reisen I Missouri og Illinois og over hjertet Av Amerika.

Masseproduksjon
sent i 2009 ble hovedspanprosjektet tildelt Et joint venture Av Massman Construction Co., Traylor Brothers Inc. Og Alberici Konstruktører for $ 229 millioner . Dette prosjektet inkluderte en 2771 fot bro med en 1500 fot hovedspenn og to 400 fot høye deltaformede tårn. Den nye broen ville kreve en estimert 50.000 cu yd av betong. Når den er ferdig, vil den nye broen være den tredje lengste kabel-oppholdt span I USA.
Nesten to år inn i byggingen av Den nye Mississippi River Bridge, de to tårnene for å støtte hovedspenningen til den kabelbårne broen over Mississippi, når bare 175 fot over vann.
de to foregående årene har blitt brukt til å legge betongen som trengs for de to 400 fot tårnene, plassert 1500 fot fra Hverandre på Bredden Av Mississippi. Som et isfjell er mye av betongen som trengs for å gi støtte til disse massive tårnene skjult under vannets turbulente overflate, sjelden, om noen gang, å bli sett av elvereisende.
hver av de to tårnene består av seks 12-ft-diam. boret aksler som går gjennom ca 70 ft av silt og gjørme i ca 20 ft av kalkstein. En 13-ft-dyp tetningskurs når toppen av den borede akselen og fungerer som en tetning for den massive cofferdam. Tårnet footings, hver 20 fot dyp, 55 fot bred og 88 fot lang, er den største av masse betong plasseringer på prosjektet. Tårnbasen, som stiger omtrent 70 fot over foten til bunnen av brodekket, sitter på toppen av den massive foten.
disse to hovedtårnene må ikke bare bære vekten av broen og forventet interstate trafikk, men også tåle mulige jordskjelv, lekter kollisjoner og kraftig vind utbredt langs Mississippi. For å gjøre tårnene robuste nok til å oppfylle alle disse kravene, innlemmet ingeniører en enorm mengde armeringsstål i grunndesignene. Hvert tårnfundament inneholder mer enn 1,9 millioner lb armeringsstål-det meste av det 21?4 i. i diameter.
dette tettpakkede nettet av armeringsstål ble kalt “canary cage” av mange av arbeiderne på prosjektet, siden stålet ble plassert så tett at en kanarifugl ikke kunne passe mellom stengene. Mengden stål hadde en betydelig innvirkning på å finne betongmengder for fundamentet.
” normalt inkluderer du ikke volumet av armeringsstål i fundamenter i en betong pour fordi det er ubetydelig. I tilfelle av disse fundamentene var armeringsstålet ekvivalent med 100 cu yd av betong etter volum,” sa Chris Kelly, Missouri Department Of Transportation (MoDOT) senior construction inspector for hovedspanet.
Transport og plassering av betong til disse to fundamentene kom også med utfordringer. Først var den enorme mengden betong som måtte helles på en gang. Hver foundation pour, den største av prosjektet, involvert mer enn 3600 cu yd av betong. Hvert fundament måtte være en kontinuerlig pour. Den første foundation pour, for tårnet På Illinois side, tok 43 timer. Mannskaper startet tidlig på en tirsdag morgen og strømmet gjennom onsdag og inn tidlig torsdag morgen. Siden mannskapene lærte på den første massive pour, tok den andre pour, for tower Of Missouri-siden, nesten 36 timer.
“Når hellingen begynner, er du forpliktet og det er ingen vei tilbake,” Sa Tom Tavernaro, prosjektingeniør med joint venture.
mens arbeidere forberedte seg på disse massive øsene, var planlegging nøkkelen til suksess. Ingeniører holdt et planleggingsmøte med alle nøkkelpersoner for å sikre at alle involverte forsto pour-planen og visste hvordan de skulle håndtere eventuelle uforutsette hendelser.
Betong for denne massive pour ble levert av et joint venture av lokale betongprodusenter. De to selskapene gjorde mange forberedelser for denne vedvarende pouren. Først gjorde de prøvepartier for å sikre at betongen ville nå minimum 6,000-psi trykkfasthet, men likevel være lett å pumpe og flyte jevnt rundt det overbelastede armeringsstålet. Betongen ble levert av to planter-en på hver Side Av Mississippi-Elven. På den måten, hvis tilgang fra ett anlegg ble blokkert av trafikk, kunne pour fortsette jevnt. Et tredje anlegg var i standby i tilfelle en sammenbrudd i en av de to hovedanleggene.
alle ruter for lastebilene måtte planlegges for å unngå trafikk og forsinkelser ved jernbaneoverganger. Ekstra skift drivere ble brakt på, og ekstra lastebiler var på standby, hvis nødvendig. Hver detalj for den massive pour, inkludert hvor lastebilene snudde seg, hvor prøver ble tatt for testing og hvor lastebilene ville rydde ut, ble nøye planlagt for å forhindre forsinkelser.
Planlegging for uforutsetninger betalte Seg For Illinois tower pour. Lastebiler strømmet jevnt til prosjektet, men ble blokkert av et tog som krysset veibanen klokka 2 og stoppet på en kritisk jernbaneovergang. Selv om det var en god mengde betong allerede på stedet, det var tidlig nok i hell at mannskaper måtte kontakte jernbanen for å få toget flyttet. Som det var, linjen av fylt betong lastebiler venter på å komme til pour støttet opp om en halv mil før toget kan flyttes bort fra krysset.
prosessen for den massive pouren ble også nøye planlagt. To betongpumpebiler ble plassert på elvebredden, med en reservepumpebil som stod ved en sammenbrudd. Mannskapene installerte midlertidige gangbroer for å holde glatt rør for å transportere betongen til tårnene. En plassering boom på tårnet hjalp mannskaper direkte betongen til grunnmuren. Ingeniører bestemte seg for et meget spesifikt plasseringsmønster for å sikre at all betong kunne plasseres uten å ha kalde ledd. De fastslått at et minimum rate av helle på 100 cu yd per time i ca 2-ft lag var nødvendig for å sikre at hele fundamentet var en kontinuerlig betongblokk.
for å sikre at betongen strømmet jevnt rundt de massive mengdene armeringsstål, optimaliserte ingeniører blandingen med en fire-komponent aggregatblanding med høy nedgang. De la polycarboxylate høy rekkevidde vann redusering for å øke nedgangen fra 10 i. til 11 in. uten aggregert segregering.
” Du får bare ett skudd på å gjøre hellingen riktig, og du trenger en spillplan som alle spillerne er ombord med,” sa Tavernaro.

Termisk beskyttelse
med denne massive mengden betong som ble plassert på en gang, var en annen stor bekymring termisk kontroll for betongen. Ingeniører ønsket å unngå at utsiden av betongen ble avkjølt raskere enn innsiden. For å forhindre det måtte de opprettholde en temperaturforskjell på mindre enn 40º.
designteamet brukte et trekantet angrep for å forhindre termisk sprekkdannelse. Planen, utviklet AV CTL-Gruppen Av Skokie, Ill., inkludert en ytelsesbasert temperaturforskjellgrense som etablerte en kurve med tillatte temperaturforskjeller mellom kjernen og utvendige flater, avhengig av betongens styrke.
først brukte ingeniører en spesiell betongblanding som genererte mindre varme. De erstattet 70% av sementet i blandingen med en jordgranulert masovnslagg, en blanding som ikke er vanlig brukt. Siden slaggblandingen har en lavere hydratiseringsvarme enn sement, begrenser den topptemperaturen til betongen. Bruk av slagg skapte sine egne utfordringer, siden blandinger som dette pleier å være mindre stabile. Ingeniører måtte sørge for at blandingene var konsistente-spesielt når de vurderte luftinntrengningen og nedgangen i blandingen. En konsistent blanding er nødvendig for å sikre konsistente styrker, bearbeidbarhet og flyt. Inspektørene gjennomførte en meget velordnet kvalitetskontroll-og kvalitetssikringsplan, både på anlegget og på stedet, for å sikre at betongen oppfylte alle de ønskede kvalitetsstandardene.
for det Andre brukte teamet kjølerør for å redusere varmen i kjernen av støpene. Mannskaper plassert plastrør hver 5 ft vertikalt og horisontalt gjennom massen helle. En kontinuerlig strøm av nesten 40º Mississippi Elv vann ble kontinuerlig pumpet gjennom rørene for å sippe bort varme fra innsiden av massen pours. Når betongen avkjølt nok, ble rørene kuttet av for å være jevn med fundamentet og fylt med en fugemasse blanding.
til slutt pakket arbeidere store termiske tepper rundt skjemaene og utstikkende forsterkning på slutten av hver pour. Disse termiske tepper holdt utsiden av betongen fra kjøling for fort. Sensorer innebygd i betongen lar ingeniørene overvåke betongens styrkegevinster og nåværende temperatur. Dette sørget for at betongen ikke overskrider temperaturforskjellgrensen i herdingsperioden. Disse tre metodene var vellykkede i å eliminere sprekker i grunnlaget for den nye broen.
med arbeidet under vann fullført og utfordringene med å plassere massive mengder betong bak dem, vil mannskap som arbeider på broen se stor fremgang de neste årene. Arbeidet med tårnene vil vare i ytterligere seks måneder, og da vil arbeidstakere begynne å koble bjelkene og kablene som trengs for dekk. Arbeidet for prosjektet forblir i rute, og mannskapene ser frem til tidlig 2014, da den første trafikken vil krysse den nye broen-et prosjekt som vil utfylle Gateway Arch på St. Louis city skyline. R & B