Construção de Ponte de concreto: acima e Abaixo de
cerca de uma milha a norte do arco de St.Louis Gateway, as tripulações têm estado ocupadas a construir outro marco importante para a grande área de St. Louis.A dois terços da altura do arco, a nova ponte do Rio Mississippi, travada por cabo, entre St.Louis e St. Clair County, Ill., não irá de forma alguma ofuscar o emblema icónico da região. Mas, à sua maneira, a nova ponte terá um impacto significativo nas viagens dentro do Missouri e Illinois e através do coração da América.
produção em massa
no final de 2009, o principal projecto span foi atribuído a uma joint venture da Massman Construction Co., Traylor Brothers Inc. e construtores Alberici por 229 milhões de dólares. Este projeto incluiu uma ponte de 2.771 pés com uma extensão principal de 1.500 pés e duas torres delta de 400 pés de altura. A nova ponte exigiria cerca de 50.000 cu de concreto. Quando completa, a nova ponte será a terceira maior extensão de cabo suspensa nos Estados Unidos.Cerca de dois anos após a construção da Nova Ponte do Rio Mississippi, as duas torres para suportar a extensão principal da ponte suspensa por cabo sobre o Mississippi estão apenas alcançando 175 pés acima da água.
os dois anos anteriores foram gastos colocando o concreto necessário para as duas torres de 400 pés, colocadas a 1.500 pés de distância nas margens do Mississippi. Como um iceberg, grande parte do concreto necessário para fornecer suporte para essas torres maciças está escondido sob a superfície turbulenta da água, raramente, se alguma vez, para ser visto pelos viajantes do rio.
cada uma das duas torres consiste em seis 12 pés-diam. poços perfurados que passam por cerca de 70 pés de lodo e lama em cerca de 20 pés de calcário. Um curso de vedação de 13 pés de profundidade atinge o topo do eixo perfurado e funciona como um selo para o grande cofferdam. Os pisos da torre, cada um com 20 pés de Profundidade, 55 pés de largura e 88 pés de comprimento, são a maior das colocações de concreto de massa no projeto. A base da torre, que se eleva cerca de 70 pés acima da base do deck da ponte, senta-se no topo do patamar massivo.Estas duas torres principais não só têm de suportar o peso da ponte e o tráfego interestadual esperado, mas também suportar possíveis terremotos, colisões de barcaças e os ventos fortes prevalentes ao longo do Mississippi. Para tornar as torres suficientemente robustas para atender adequadamente a todos estes requisitos, os engenheiros incorporaram uma tremenda quantidade de aço de reforço nos projetos da Fundação. Cada torre de base contém mais de 1,9 milhões de lb de aço para reforço-A maior parte dele 21?4 in. em diâmetro.
esta teia de aço para reforço foi apelidada de “gaiola Canária” por muitos dos trabalhadores do projeto, uma vez que o aço foi colocado tão perto que um canário não poderia caber entre os bares. A quantidade de aço teve um impacto significativo na determinação das quantidades de concreto para a fundação.
“normalmente, você não inclui o volume do aço de reforço em fundações em um vazamento de concreto porque é insignificante. No caso destas fundações, o aço de reforço era equivalente a 100 cu yd de concreto por volume”, disse Chris Kelly, Inspetor sênior de construção do Departamento de transportes do Missouri (MoDOT) para o período principal.
transporte e colocação de concreto para estas duas fundações veio também com desafios. Primeiro foi a grande quantidade de concreto que teve de ser derramado ao mesmo tempo. Cada fundação pour, A maior do projeto, envolveu mais de 3.600 cu YD de concreto. Cada fundação tinha de ser uma gota contínua. A Primeira Fundação, para a Torre do lado de Illinois, levou 43 horas. As tripulações começaram cedo numa manhã de terça – feira e entraram na quarta-feira e na manhã de quinta-feira. Desde que crews aprendeu no primeiro derramamento massivo, o segundo derramamento, para a Torre do lado do Missouri, levou quase 36 horas.
“uma vez que o pour começa, você está comprometido e não há volta atrás”, disse Tom Tavernaro, engenheiro de projeto com a joint venture.À medida que os trabalhadores se preparavam para estas enormes poças, o planeamento era a chave para o sucesso. Os engenheiros realizaram uma reunião de planeamento preparatório com todo o pessoal-chave para garantir que todos os envolvidos compreendessem o plano pour e soubessem lidar com eventuais contingências.
O concreto para este derramamento maciço foi fornecido por uma joint venture de produtores locais de concreto. As duas empresas fizeram muitos preparativos para este pour sustentado. Primeiro, eles fizeram lotes de teste para garantir que o concreto atingiria a força de compressão mínima de 6.000 psi, ainda assim ainda é fácil de bombear e fluir suavemente em torno do aço reforçado Congestionado. O concreto foi fornecido por duas plantas—uma em cada lado do Rio Mississippi. Dessa forma, se o acesso de uma planta fosse bloqueado pelo tráfego, O pour poderia continuar sem problemas. Em caso de avaria de uma das duas centrais principais, estava em standby uma terceira Central.
todas as rotas para os caminhões tinham que ser planejadas para evitar o tráfego e atrasos nas passagens de trem. Motoristas de turno Extra foram trazidos, e caminhões extras estavam em espera, se necessário. Todos os detalhes para o derramamento maciço, incluindo onde os caminhões se viraram, onde amostras foram tomadas para testes e onde os caminhões iria limpar, foram cuidadosamente planejados para evitar atrasos.
Planning for contingencies paid off for the Illinois tower pour. Caminhões estavam fluindo de forma constante para o projeto, mas foram bloqueados por um trem que cruzou a estrada às 2 da manhã e parou em uma travessia ferroviária crítica. Embora houvesse uma boa quantidade de concreto já no local, foi cedo o suficiente na pour que as tripulações precisavam para contatar a ferrovia para fazer com que o trem fosse movido. Como era, a linha de caminhões de concreto enchidos esperando para chegar ao derramamento entupido cerca de meia milha antes que o trem poderia ser movido para longe da travessia.
o processo para o derrame massivo também foi cuidadosamente planejado. Duas bombas de concreto foram posicionadas na margem do rio, com um caminhão de bomba de reserva esperando em caso de avaria. As tripulações instalaram pontes de caminhada temporária para segurar o tubo liso para transportar o concreto para as torres. Um boom de colocação na torre ajudou as tripulações a direcionar o concreto para as fundações. Os engenheiros determinaram um padrão de colocação muito específico para garantir que todo o concreto poderia ser colocado sem ter juntas Frias. Eles determinaram que uma taxa mínima de derramamento de 100 cu yd por hora em camadas de aproximadamente 2 pés era necessária para garantir que toda a fundação era um bloco contínuo de concreto.
para garantir que o concreto fluísse suavemente em torno das enormes quantidades de aço para reforço, os engenheiros otimizaram a mistura com uma mistura agregada de quatro componentes com uma alta queda. Eles adicionaram policarboxilato redutor de água de alta gama para aumentar a queda de 10 in. às 11. sem segregação agregada.
“você tem apenas uma chance de fazer o pour direito e você precisa de um plano de jogo que todos os jogadores estão a bordo”, disse Tavernaro.
protecção térmica
com esta enorme quantidade de concreto sendo colocado em um momento, outra grande preocupação foi o controle térmico para o concreto. Os engenheiros queriam evitar ter o exterior do concreto derramado fresco mais rapidamente do que o interior. Para evitar isso, tiveram que manter um diferencial de temperatura inferior a 40º.
a equipe de design usou um ataque de três frentes para evitar rachaduras térmicas. O plano, desenvolvido pelo grupo CTL de Skokie, Ill., incluiu um limite de diferença de temperatura baseado no desempenho que estabeleceu uma curva de diferenças de temperatura admissíveis entre o núcleo e as superfícies exteriores, dependendo da resistência do concreto.
em primeiro lugar, os engenheiros usaram uma mistura especial de concreto que gerava menos calor. Eles substituíram 70% do cimento na mistura por uma escória de alto-forno granulada, uma mistura que não é comumente utilizada. Uma vez que a mistura de escórias tem um menor calor de hidratação do que o cimento, ela limita a temperatura de pico do concreto. Usando a escória criou seus próprios desafios, uma vez que misturas como esta tendem a ser menos estáveis. Os engenheiros precisavam certificar-se de que as misturas eram consistentes-especialmente quando se considera o ar entrançado e a consistência da mistura. É necessária uma mistura consistente para garantir pontos fortes, operabilidade e fluxo consistentes. Os inspetores realizaram um plano muito regimentado de controle de qualidade e garantia de qualidade, tanto na fábrica quanto no local, para garantir que o concreto atendesse todos os padrões de qualidade desejados.
em segundo lugar, a equipe usou tubos de resfriamento para reduzir o calor no núcleo das poeiras. As tripulações colocaram tubos de plástico a cada 5 pés verticalmente e horizontalmente através do derramamento de massa. Um fluxo contínuo de cerca de 40º água do Rio Mississippi foi continuamente bombeado através dos tubos para desviar o calor do interior das poeiras de massa. Uma vez que o concreto arrefecido o suficiente, os tubos foram cortados para ser mesmo com a fundação e preenchido com uma mistura de argamassa.
finalmente, os trabalhadores envolviam grandes cobertores térmicos em torno das formas e salientes no final de cada gota. Estes cobertores térmicos impediam o exterior do concreto de arrefecer muito rapidamente. Sensores embutidos no concreto permitem que os engenheiros monitorem os ganhos de força do concreto e a temperatura atual. Isto fez com que o concreto não excedesse o limite de diferença de temperatura durante o período de cura. Estes três métodos foram bem sucedidos na eliminação de rachaduras nas fundações da nova ponte.Com o trabalho subaquático concluído e os desafios de colocar enormes quantidades de concreto atrás deles, as tripulações que trabalham na ponte verão um grande progresso nos próximos anos. O trabalho nas torres vai durar cerca de seis meses, e então os trabalhadores vão começar a ligar as vigas e cabos necessários para o convés. O trabalho para o projeto continua no horário e as tripulações estão ansiosos para o início de 2014, quando o primeiro tráfego vai atravessar a nova ponte—um projeto que irá complementar o arco Gateway no horizonte de St.Louis city. R & B
