Betonowa konstrukcja mostu: powyżej i poniżej

około mili na północ od St. Louis Gateway Arch, załogi były zajęte budową kolejnego ważnego punktu orientacyjnego dla większego obszaru St. Louis.
na wysokości dwóch trzecich łuku, Nowy Most Na rzece Missisipi między St. Louis i St. Clair County, Ill., w żaden sposób nie przyćmią kultowego miejsca w regionie. Ale na swój sposób Nowy Most znacząco wpłynie na podróże w obrębie Missouri i Illinois oraz przez serce Ameryki.

produkcja masowa
pod koniec 2009 r.główny projekt span został przyznany joint venture Massman Construction Co., Traylor Brothers Inc. i Alberici Constructors za 229 milionów dolarów. Projekt ten obejmował most o wysokości 2771 stóp z głównym przęsłem 1500 stóp i dwie wieże w kształcie delty o wysokości 400 stóp. Nowy Most wymagałby około 50 000 j.m. betonu. Po zakończeniu budowy Nowy Most będzie trzecim najdłuższym przęsłem wantowym w USA.
prawie dwa lata po budowie nowego mostu na rzece Mississippi, Dwie wieże wspierające główny przęsło mostu wantowego nad Mississippi osiągają zaledwie 175 stóp nad wodą.
ostatnie dwa lata spędziliśmy na układaniu betonu potrzebnego dla dwóch 400-metrowych wież, umieszczonych 1500 stóp od siebie na brzegach Missisipi. Podobnie jak góra lodowa, wiele betonu potrzebnego do zapewnienia wsparcia dla tych masywnych wież jest ukrytych pod burzliwą powierzchnią wody, rzadko, jeśli w ogóle, aby być widzianym przez rzecznych podróżników.
każda z dwóch wież składa się z sześciu 12-ft-diam. wywiercone szyby, które przechodzą przez około 70 stóp mułu i błota w około 20 stóp wapienia. 13-metrowy kurs uszczelnienia dociera do górnej części wierconego wału i działa jako uszczelnienie dla masywnego kasetonu. Fundamenty wieży, każdy o głębokości 20 stóp, szerokości 55 stóp i długości 88 stóp, są największymi placami betonowymi w projekcie. Podstawa wieży, która wznosi się około 70 stóp nad stopą do podstawy pokładu mostu, znajduje się na szczycie masywnej podstawy.
te dwie główne wieże muszą nie tylko przenosić ciężar mostu i oczekiwany ruch międzystanowy, ale także wytrzymać możliwe trzęsienia ziemi, kolizje barek i silne wiatry rozpowszechnione wzdłuż Mississippi. Aby wieże były wystarczająco wytrzymałe, aby odpowiednio spełnić wszystkie te wymagania, inżynierowie zastosowali ogromną ilość stali zbrojeniowej w projektach fundamentów. Każdy fundament wieży zawiera ponad 1,9 miliona funtów stali zbrojeniowej—w większości 21?4 po średnicy.
ta ściśle upakowana Wstęga stali zbrojeniowej została przez wielu pracowników projektu nazwana “klatką kanarkową”, ponieważ stal została umieszczona tak blisko, że Kanar nie mógł zmieścić się między prętami. Ilość stali miała znaczący wpływ na ustalenie ilości betonu dla fundamentu.
” normalnie nie uwzględnia się objętości stali zbrojeniowej w fundamentach w wylewce betonowej, ponieważ jest ona nieistotna. W przypadku tych fundamentów stal zbrojeniowa odpowiadała objętości 100 J. M. betonu ” – powiedział Chris Kelly, starszy inspektor budowlany Departamentu Transportu Missouri (Modot) ds. przęsła głównego.
Transport i układanie betonu dla tych dwóch fundamentów również wiązało się z wyzwaniami. Pierwsza była ogromna ilość betonu, którą trzeba było wylać za jednym razem. Każdy odlew fundamentowy, największy z projektu, obejmował ponad 3600 J.M. betonu. Każdy fundament musiał być jednym ciągłym nalewaniem. Pierwsze zalanie fundamentów, dla wieży od strony Illinois, trwało 43 godziny. Załogi zaczęły wcześnie we wtorek rano i przelały się przez środę i na wczesny czwartek rano. Ponieważ załoga nauczyła się na pierwszym masywnym nalocie, drugie nalot, na wieżę od strony Missouri, zajęło prawie 36 godzin.
“gdy zacznie się nalewanie, jesteś zaangażowany i nie ma odwrotu” – powiedział Tom Tavernaro, inżynier projektu z joint venture.
gdy pracownicy przygotowywali się na te masowe wylewy, kluczem do sukcesu było planowanie. Inżynierowie zorganizowali spotkanie w sprawie planowania przedpłaty ze wszystkimi kluczowymi pracownikami, aby upewnić się, że wszyscy zaangażowani zrozumieli plan nalewania i wiedzieli, jak radzić sobie z ewentualnymi ewentualnościami.
Beton do tego ogromnego wylewu został dostarczony przez joint venture lokalnych producentów betonu . Obie firmy poczyniły wiele przygotowań do tego trwałego nalewania. Po pierwsze, wykonali próbne partie, aby zapewnić, że beton osiągnie minimalną wytrzymałość na ściskanie 6000 psi, a jednocześnie będzie łatwy do pompowania i płynnego przepływu wokół zatłoczonej stali zbrojeniowej. Beton dostarczały dwa zakłady-po jednym po obu stronach rzeki Missisipi. W ten sposób, jeśli dostęp z jednej rośliny był zablokowany przez Ruch uliczny, wlew mógł płynnie kontynuować. Trzeci zakład był w stanie gotowości w przypadku awarii w jednym z dwóch głównych zakładów.
wszystkie trasy dla ciężarówek musiały być zaplanowane, aby uniknąć korków i opóźnień na przejazdach kolejowych. Sprowadzono dodatkowych kierowców na zmianę, a w razie potrzeby dodatkowe ciężarówki były w gotowości. Każdy szczegół masywnego nalewania, w tym miejsce, w którym zawróciły ciężarówki, gdzie pobrano próbki do testów i gdzie ciężarówki miały się wyczyścić, zostały starannie zaplanowane, aby zapobiec opóźnieniom.
planowanie na wypadek katastrofy opłaciło się na rzecz Illinois tower. Ciężarówki płynęły stale do projektu, ale zostały zablokowane przez pociąg, który przekroczył jezdnię o 2 w nocy i zatrzymał się na krytycznym przejeździe kolejowym. Chociaż na miejscu było już sporo betonu, to na tyle wcześnie, że załogi musiały skontaktować się z koleją, aby uruchomić pociąg. Jak to było, linia wypełnionych betonowych ciężarówek czekających na dotarcie do Zalewu cofnęła się o pół mili, zanim pociąg mógł zostać odsunięty od skrzyżowania.
proces masowego nalewania był również starannie zaplanowany. Dwie ciężarówki z pompą do betonu zostały umieszczone na brzegu rzeki, z zapasową ciężarówką z pompą stojącą w razie awarii. Załogi zainstalowały tymczasowe pomosty spacerowe, aby utrzymać gładką rurę przewodową, aby transportować Beton do wież. Wysięgnik rozmieszczenia na wieży pomógł załodze skierować beton na fundamenty. Inżynierowie określili bardzo specyficzny wzór ułożenia, aby zapewnić, że cały beton może być umieszczony bez zimnych połączeń. Ustalono, że minimalna szybkość nalewania 100 J.M. na godzinę w warstwach o grubości około 2 stóp była wymagana, aby zapewnić, że cały fundament jest ciągłym blokiem betonu.
aby Beton płynął płynnie wokół ogromnych ilości stali zbrojeniowej, inżynierowie zoptymalizowali mieszankę za pomocą czteroskładnikowej mieszanki kruszyw o wysokim spadku. Dodali polikarboksylanowy reduktor wody o dużym zasięgu, aby zwiększyć spadek z 10 cali. do 11 w. bez segregacji zbiorczej.
“masz tylko jedną szansę na zrobienie dobrego nalewania i potrzebujesz planu gry, z którym wszyscy gracze są na pokładzie” – powiedział Tavernaro.

ochrona termiczna
w związku z tym, że ta ogromna ilość betonu była umieszczana w jednym czasie, kolejnym poważnym problemem była kontrola termiczna betonu. Inżynierowie chcieli uniknąć szybszego schładzania betonu na zewnątrz niż wewnątrz. Aby temu zapobiec, musieli utrzymać różnicę temperatur mniejszą niż 40º.
zespół projektowy zastosował trójprzęsłowy atak, aby zapobiec pękaniu termicznemu. Plan, opracowany przez grupę CTL Skokie, Ill., zawiera limit różnicy temperatur oparty na wydajności, który ustanowił krzywą dopuszczalnych różnic temperatur między rdzeniem a powierzchniami zewnętrznymi, w zależności od wytrzymałości betonu.
najpierw inżynierowie zastosowali specjalną mieszankę betonową, która generowała mniej ciepła. Zastąpiły one 70% cementu w mieszance mielonym granulowanym żużlem wielkopiecowym, mieszaniną rzadko stosowaną. Ponieważ mieszanka żużli ma niższe ciepło hydratacji niż cement, ogranicza szczytową temperaturę betonu. Korzystanie z żużla stwarzało własne wyzwania, ponieważ mieszanki takie jak ten są zwykle mniej stabilne. Inżynierowie musieli upewnić się, że mieszanki są spójne—zwłaszcza biorąc pod uwagę wciąganie powietrza i konsystencję mieszanki. Spójna mieszanka jest potrzebna, aby zapewnić spójne mocne strony, urabialność i przepływ. Inspektorzy przeprowadzili bardzo uporządkowany plan kontroli jakości i zapewnienia jakości, zarówno w zakładzie, jak i na miejscu, aby upewnić się, że beton spełnia wszystkie pożądane standardy jakości.
po drugie, zespół użył rur chłodzących, aby zmniejszyć ciepło w rdzeniu wylewów. Załogi umieszczały plastikowe rurki co 5 stóp pionowo i poziomo przez wlew masy. Ciągły przepływ prawie 40º wody rzeki Missisipi był stale pompowany przez rury w celu odprowadzenia ciepła z wnętrza wylewów masy. Gdy beton wystarczająco ostygł, rury zostały odcięte, aby były równe z fundamentem i wypełnione mieszaniną fug.
wreszcie pracownicy owijali Duże koce termiczne wokół form i wystające wzmocnienie na końcu każdego nalewu. Te koce termiczne zapobiegały zbyt szybkiemu ochłodzeniu betonu. Czujniki wbudowane w beton pozwalają inżynierom monitorować przyrosty wytrzymałości betonu i aktualną temperaturę. Dzięki temu Beton nie przekroczył limitu różnicy temperatur w okresie utwardzania. Te trzy metody były skuteczne w wyeliminowaniu pęknięć w fundamentach nowego mostu.
po zakończeniu prac pod wodą i wyzwaniach związanych z umieszczaniem za nimi ogromnych ilości betonu, załogi pracujące na moście zauważą duży postęp w ciągu najbliższych kilku lat. Prace nad wieżami potrwają około kolejnych sześciu miesięcy, a następnie pracownicy zaczną podłączać dźwigary i kable potrzebne do pokładu. Prace nad projektem trwają zgodnie z harmonogramem, a załogi oczekują na początek 2014 roku, kiedy pierwszy ruch przekroczy Nowy Most—projekt, który uzupełni Łuk bramy na panoramie miasta St.Louis. R& B