Acelerando Reparos: Convés de Ponte em PRFV na Franklin Street Bridge

Franklin Street Bridge, uma ponte basculante em Michigan City, Indiana, foi recentemente reparada usando material de convés de ponte PRFV da Composite Advantage. Fonte: Composite Advantage

Ao longo do último ano, materiais compósitos receberam consideração aumentada para projetos de infraestrutura. Novos esforços legislativos como o IMAGINE Act (Innovative Materials in American Grid and Infrastructure Newly Expanded) estão ajudando a aumentar a conscientização sobre as potenciais economias de custo de ciclo de vida que materiais compósitos podem fornecer para projetos de infraestrutura. Novos projetos de pontes continuam a fornecer exemplos de como compósitos e materiais avançados podem ajudar a reconstruir infraestrutura decadente e construir novas estruturas leves, resistentes à corrosão, sustentáveis que podem resistir ao teste do tempo e dos elementos. Dois projetos recentes usando material de convés de ponte de polímero reforçado com fibra (PRFV) da Composite Advantage (Dayton, Ohio, EUA) demonstram o papel que compósitos podem desempenhar na reparação e construção de pontes.

Reparo de ponte abaulada

Em fevereiro de 2019, temperaturas recordes abaularam a Franklin Street Bridge de Michigan City, Indiana. A estrutura de 87 anos — a única ponte móvel [basculante] da cidade litorânea — atravessa Trail Creek, uma porta de entrada para o Lago Michigan para moradores e turistas. A estrutura usa contrapesos para levantar e abaixar seus vãos para fornecer folga para tráfego de barcos. Suas "folhas" de concreto deteriorado e suportes de aço precisavam de uma correção rápida. O Departamento de Estradas do Condado de LaPorte, seus contratados e engenheiros encontraram uma alternativa leve e resistente à corrosão com o sistema FRP FiberSPAN da Composite Advantage.

"A abordagem tradicional pedia uma chapa de aço temporária até que o clima esquentasse o suficiente para acomodar o requisito de cura de 28 dias para concreto", diz Scott Reeve, presidente da Composite Advantage. "Mas isso levaria meses. Também significava pagar por dois reparos e fechar a ponte ao tráfego duas vezes. A necessidade de leveza eliminou a maioria das opções de material. Mas o valor de construção acelerada de nossos painéis PRFV pré-fabricados selou a decisão."

O projeto exigia dois vãos [ou folhas] 15 pés de largura, 35 pés de comprimento e sete polegadas de espessura. Requisitos de desempenho incluíam carga viva de 30 psf, carga de veículo HL-93, classificação de deflexão L/500 e convés de 23,5 psf.

"Convés pré-fabricado que encaixa no lugar é especialmente benéfico para esses tipos de projetos", diz Reeve. "A flexibilidade do PRFV nos permitiu realizar tarefas de design, coordenação e revisão em horas em vez de dias e sem os longos tempos de espera habituais que você geralmente tem com esses trabalhos."

A Composite Advantage pré-fabricou os painéis com clipes mecânicos para aparafusar o convés aos longarinas de aço. Uma sobreposição antiderrapante preta de agregado de óxido de alumínio foi usada na superfície. O fornecedor de PRFV foi capaz de projetar, pré-fabricar, enviar e instalar os painéis em apenas 32 dias. A Franklin Street Bridge reabriu para comutadores e visitantes em abril de 2019.

Ponte pedestre fornece atalho muito necessário

Nova rampa switchback de três níveis FiberSPAN em Chelsea, Massachusetts fornece caminho direto que torna tempo de comutador mais seguro, curto e conveniente. Fonte: Composite Advantage

Chelsea é a menor cidade de Massachusetts com área terrestre de apenas 1,8 milhas quadradas, ainda a cidade do Condado de Suffolk é a 26ª comunidade mais densamente populada dos Estados Unidos. Estações de trânsito centrais superlotadas levaram a Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA) a abrir a Bellingham Square Station em 2018. Mas as colinas e elevações entre junções significavam que comutadores tinham que caminhar mais de três quarteirões para navegar entre Main Street e a estação de trem. Uma rampa switchback de três níveis FiberSPAN forneceu um caminho direto compatível com Americans With Disabilities (ADA) que tornou o tempo de comutador mais seguro, curto e conveniente.

"A Massachusetts Bay Transportation Authority precisava de uma rampa acessível a cadeira de rodas", diz Reeve. "Tradicionalmente rampas switchback são construídas com concreto armado. Mas restrições espaciais e requisitos de design complexos tornaram o uso de concreto proibitivo em termos de custos de material e mão de obra. Rampas switchback reduzem significativamente a pegada total de uma rampa. Polímero reforçado com fibra (PRFV) é leve e rápido de instalar, eliminando problemas com interrupção de tráfego e a necessidade de mão de obra extra e maquinário necessários para levantar e posicionar rampas de concreto pesadas."

Quase 90% mais leve que concreto, painéis de convés de ponte PRFV foram pré-fabricados em seções de até 22 pés de comprimento por 8 pés de largura e 5 polegadas de profundidade. O projeto exigia peso de convés de 9 psf e carga viva de 90 psf com classificação de deflexão L/360. Espaçamento de vigas em superestrutura de viga de concreto exigia espaçamento de até 20 pés com conexão convés-viga usando suportes angulares. Requisitos personalizados incluíam rampas switchback, painéis de pouso de rampa com múltiplas inclinações para drenos de drenagem, sobreposição antiderrapante usando agregado de quartzo azul-acinzentado, e guarda-corpo anexado a meio-fios integrais. A ponte pedestre switchback PRFV com área total de convés de 2.092 pés quadrados, foi instalada em janeiro de 2018.