Blijf in beweging met FRP

Franklin Street Bridge, een basculebrug in Michigan City, Indiana, is onlangs gerepareerd met FRP-brugdekmateriaal van Composite Advantage. Bron | Samengesteld voordeel

Het afgelopen jaar hebben composietmaterialen steeds meer aandacht gekregen voor infrastructuurprojecten. Nieuwe wetgevende inspanningen zoals de IMAGINE Act (Innovative Materials in American Grid and Infrastructure Newly Expanded) helpen het bewustzijn te vergroten van de potentiële kostenbesparingen op de levenscyclus die composietmaterialen kunnen opleveren voor infrastructuurprojecten. Nieuwe brugprojecten blijven voorbeelden geven van hoe composieten en geavanceerde materialen kunnen helpen bij het herbouwen van afbrokkelende infrastructuur en het bouwen van nieuwe lichtgewicht corrosiebestendige, duurzame constructies die de tand des tijds en de elementen kunnen doorstaan. Twee recente projecten waarbij gebruik werd gemaakt van vezelversterkt polymeer (FRP) brugdekmateriaal van Composite Advantage (Dayton, Ohio, VS) demonstreren de rol die composieten kunnen spelen bij het repareren en bouwen van bruggen.

Gebogen brug repareren

In februari 2019 bezweek de recordbrekende temperatuur in Michigan City, de Franklin Street Bridge in Indiana. De 87 jaar oude structuur - de enige beweegbare [bascule] brug van de stad aan de oever van het meer - doorkruist Trail Creek, een toegangspoort tot Lake Michigan voor de lokale bevolking en toeristen. De constructie maakt gebruik van contragewichten om de overspanningen te verhogen en te verlagen om ruimte te bieden aan het bootverkeer. De afbrokkelende betonnen "bladeren" en stalen steunen hadden een snelle oplossing nodig. De aannemers en ingenieurs van het LaPorte County Highway Department hebben een lichtgewicht, corrosiebestendig alternatief gevonden met het FiberSPAN-systeem van Composite Advantage met vezelversterkte polymeer (FRP).

"De traditionele aanpak vereiste een tijdelijke stalen plaat totdat het weer voldoende was opgewarmd om tegemoet te komen aan de 28-daagse uithardingsvereiste voor beton", zegt Scott Reeve, president van Composite Advantage. “Maar dat zou maanden hebben geduurd. Het betekende ook twee keer betalen voor twee reparaties en twee keer het sluiten van de brug voor het verkeer. De behoefte aan een laag gewicht elimineerde de meeste materiaalopties. Maar de versnelde bouwwaarde van onze geprefabriceerde GVK-panelen bezegelde de beslissing.”

Het project vereiste twee overspanningen [of bladeren] van 15 voet breed, 35 voet lang en zeven duim dik. Prestatie-eisen omvatten een 30 psf live load, een voertuigbelasting van HL-93, een doorbuigingsclassificatie van L/500 en een dek van 23,5 psf.

"Prefab terrasplanken die op hun plaats vallen, zijn vooral gunstig voor dit soort projecten", zegt Reeve. "De flexibiliteit van FRP stelde ons in staat om ontwerp-, coördinatie- en beoordelingstaken in uren uit te voeren in plaats van dagen en zonder de gebruikelijke lange vertragingen die je normaal bij deze taken hebt."

Composite Advantage heeft de panelen geprefabriceerd met mechanische clips om het dek met bouten aan de stalen draagbalken te bevestigen. Op het oppervlak werd een zwarte antisliplaag van aluminiumoxide-aggregaat gebruikt. De GVK-leverancier kon de panelen in slechts 32 dagen ontwerpen, prefabriceren, verzenden en installeren. Franklin Street Bridge is in april 2019 heropend voor pendelaars en bezoekers.

Voetgangersbrug biedt de broodnodige kortere weg

Een nieuwe FiberSPAN-oprit met drie niveaus in Chelsea, Massachusetts, biedt een direct pad dat de reistijd veiliger, korter en handiger maakt. Bron | Samengesteld voordeel

Chelsea is de kleinste stad van Massachusetts met een landoppervlak van slechts 2,8 vierkante mijl, maar de stad Suffolk, County is de 26 ^e van de Verenigde Staten dichtstbevolkte gemeenschap. Overvolle transitstations in het centrum waren voor de Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA) aanleiding om Bellingham Square Station in 2018 te openen. Maar de heuvels en verhogingen tussen kruispunten zorgden ervoor dat forenzen meer dan drie blokken moesten lopen om tussen Main Street en het treinstation te navigeren. Een FiberSPAN-oprit met drie niveaus terugschakelen bood een Americans With Disabilities (ADA)-conforme directe route die de reistijd veiliger, korter en handiger maakte.

"De Massachusetts Bay Transportation Authority had een rolstoeltoegankelijke oprit nodig", zegt Reeve. “Traditioneel worden switchback-hellingen gemaakt van gewapend beton. Maar ruimtelijke beperkingen en complexe ontwerpeisen maakten het gebruik van beton onbetaalbaar in termen van materiaal- en arbeidskosten. Switchback-hellingen verminderen de totale voetafdruk van een oprit aanzienlijk. Vezelversterkt polymeer (FRP) is lichtgewicht en snel te installeren, waardoor problemen met verkeershinder en de behoefte aan extra mankracht en machines die nodig zijn om zware betonnen opritten op te tillen en te positioneren, worden geëlimineerd.”

Bijna 90% lichter dan beton, FRP brugdekpanelen werden geprefabriceerd in secties tot 22 voet lang bij 8 voet breed en 5 inch diep. Het project vereiste een dekgewicht van 9 psf en een live belasting van 90 psf met een doorbuigingswaarde van L/360. De balkafstand op een bovenbouw van een betonnen balk vereiste een afstand tot 20 ft. met een dek-naar-balkverbinding met behulp van hoekbeugels. Aangepaste vereisten waren onder meer terugloophellingen, oprijplaten met meerdere hellingen naar afvoerspuigaten, een antislipbekleding met blauwgrijs kwartsaggregaat en een vangrail die aan integrale stoepranden was bevestigd. De voetgangersbrug FRP met een totale oppervlakte van 2092 vierkante voet, werd in januari 2018 geïnstalleerd.