Schnellere Notreparatur mit Hydrodemolition auf der Pensacola Bay Brücke
Die Pensacola Bay Bridge, auch bekannt als Three-Mile Bridge, verbindet die Innenstadt von Pensacola mit Gulf Breeze, Florida. Die vierspurige Brücke ist eine Hauptverkehrsader des US Highway 98 über die Pensacola Bay. Die Brückenkonstruktion ist auf Pfählen gebaut, die ein System aus Trophäen, Stützbalken und einem Brückendeck aus Ortbeton tragen.
Im September 2020, während des Hurrikans Sally, wurde die Brücke erheblich beschädigt. Während der Sperrung wurde der Verkehr über die Garcon Point Bridge, südlich von Milton, Florida, umgeleitet. Ungefähr 24 Meilen von der Pensacola Bridge entfernt, führte diese Route zu Verspätungen von 30-90 Minuten. Die Brücke wurde kurz vor dem Memorial Day Wochenende im Mai 2021 wieder für den Verkehr freigegeben.
Der Hurrikan Sally hinterließ an der Brücke schwere strukturelle Schäden, die durch Lastkähne verursacht wurden, die sich während des Sturms gelöst hatten. Viele der betroffenen Bereiche, die entfernt werden mussten, befanden sich in isolierten Abschnitten und waren nur mit Booten und Lastkähnen erreichbar.
Sieben Brückenfelder der Pensacola Bay Bridge mussten entweder teilweise oder vollständig ersetzt werden, nachdem sie während des Hurrikans Sally durch lose Lastkähne verheerende Schäden erlitten hatten.
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Um die Brücke zu reparieren, mussten die betroffenen Abschnitte der Fahrbahn entfernt werden, damit neue Abschnitte der Fahrbahn mit den bestehenden Brückenteilen verbunden werden konnten, die an Ort und Stelle belassen wurden. Die überlappende Verbindung erforderte die Freilegung von 2,5 Fuß Bewehrung von der bestehenden Fahrbahnkante aus, so dass der Anschlussbewehrungsstahl des neuen Fahrbahnabschnitts überlappend mit der bestehenden Bewehrung verbunden werden konnte. Dies erforderte die Entfernung des vorhandenen Betons im Überlappungsbereich auf einer Länge von 2.386 Fuß an den freiliegenden Kanten der Brücke, damit sauberer und unbeschädigter Bewehrungsstahl freigelegt werden konnte.
Um die Reparatur zu beschleunigen, wandte sich der Generalunternehmer Skanska an Rampart Hydro-Services, LP (Rampart), um den Beton entlang der Plattenränder mit modernster Abbruchtechnik zu entfernen .
Rampart ist ein in Pittsburgh, Pennsylvania, ansässiges Abbruchunternehmen, das landesweit arbeiten darf. Die Fähigkeit von Rampart, Arbeitsteams und modernste Hydrodemolitionstechnologie an jeden beliebigen Ort in den USA zu entsenden, ist eine wichtige Ressource für Brückenbau-Generalunternehmer. Darüber hinaus unterstützt Rampart seit über 30 Jahren Generalunternehmer bei verschiedenen Projekten mit seinem Fachwissen und seiner Erfahrung in der Hydrodemolition-Technologie.
Tagelanges Hacken von Hand erwies sich als ineffektiv im Vergleich zu dem Versuch, den Rampart mit seinen hochmodernen Aquajet-Robotern (Modelle: Aqua Cutter 410A und Aqua Cutter 710 H) durchführte, um in einem Durchgang ca. 6,5″ bis 10″ in der Tiefe entlang der Kante der Betonbrückenabschnitte zu entfernen.
Die Besatzungen setzten eine Hydrodemolition-Lösung ein, um die Reparatur der betroffenen Brückenteile zu ermöglichen.
Der Hydroabbruch sorgte für sauberen und unbeschädigten Bewehrungsstahl im Überlappungsbereich. Darüber hinaus verursachte der Hydrodemolition-Abbruch keine Mikrofrakturierung des angrenzenden Substrats, die typischerweise durch pneumatische Meißelhämmer verursacht wird. Mikrofrakturierung kann zu einer schlechten Klebefläche führen und eine Möglichkeit für Chloridverunreinigungen bieten. Durch die Hydrodemolierung wurde die Bewehrung von Rost und Zunder befreit, so dass ein Sandstrahlen nicht mehr erforderlich war.
Als Teil des Skanska-Sicherheitsplans wurde der Schutz an der vorderen Kante mit einem Kabelstützen-System erreicht, bei dem die Hydrodemolierer an einziehbaren Lanyards gesichert waren. Zusätzlich zur Standard-PSA für Hydrodemolierung wurden die Arbeiter mit Schwimmwesten ausgestattet, da die Teams auf und in der Nähe von offenem Wasser arbeiteten.
Die maximale Produktion wurde erreicht, indem mehrere 18.000-Gallonen-Trinkwassertanks auf Lastkähne gestellt wurden. Ein Auffangschiff wurde unterhalb des Entnahmebereichs platziert, um Trümmer und Abwasser aufzufangen. Eine Reihe von Pumpen wurde auf Tragschiffen platziert und zu verschiedenen Stellen entlang der drei Meilen langen Brücke transportiert, wo einzelne Teile der Brücke intakt blieben. Um den Trinkwasservorrat auf dem Lastkahn wieder aufzufüllen, mussten Schlepper den Lastkahn zu einer kilometerweit entfernten Wassertankstelle an Land bringen. Ein mit Wasser gefüllter Lastkahn konnte die Roboterausrüstung mehrere Tage lang bedienen, bevor er wieder aufgeladen werden musste.
Die Aquajet-Roboterausrüstung wurde aufgrund ihres geringen Gewichts und ihres evolutionären Programmiersystems ausgewählt, das mit seiner oszillierenden Düse und den einstellbaren Winkeln von bis zu 45 Grad verschiedene Tiefen in einem Durchgang schneiden kann. Die Tiefen reichten von 6,5″ bis 10″ in einem Durchgang.
Die Aquajet-Roboter verfügten außerdem über das patentierte Equal Distance System (EDS), das einen voreingestellten Abstand zwischen der Düse und der Betonoberfläche einhält, unabhängig vom Anstellwinkel des Wasserstrahls. Dies ist ein großer Vorteil. Bei Standardsystemen ohne EDS verlieren die Wasserstrahlen sehr viel Kraft, bevor sie auf den Beton treffen.
Zur Steigerung der Effizienz sind die Aquajet-Roboter mit einer Keramikdüse ausgestattet. Die Keramikdüse erzeugt eine längere Länge des kohäsiven Wasserstrahls und der hohe Abflusskoeffizient macht die Düse sehr effizient bei der Tiefenreinigung. Diese Düsen sorgen für mehr Abtrag, eine längere Lebensdauer (bis zu 300 Stunden), Kosteneinsparungen und minimale Ausfallzeiten für den Düsenwechsel.
Die Crews arbeiteten nachts, sieben Tage die Woche und zeitweise auch tagsüber, da die Zeit für die Freigabe der Brücke für den Verkehr von entscheidender Bedeutung war. Das innovative Design des Aqua cutter 710H und des 410A ermöglichte einen konkurrenzlos einfachen Zugang für alle routinemäßigen Wartungsarbeiten, was weniger Ausfallzeiten für die Wartung und mehr Zeit für die eigentliche Arbeit bedeutete. Der Aqua Cutter 710H ist ein schwereres System als der 410A, aber beide haben ein intelligentes Design, das speziell auf effiziente horizontale Arbeiten ausgerichtet ist. Der vordere Motorkopf kann sich seitlich bewegen und neigen, um Hindernisse zu überwinden und Schräglagen auszugleichen.
Da der Zeitplan für die vorbeugende Wartung keine Ausfallzeiten vorsah, wurden Reservepumpen im Arbeitsbereich aufgestellt, damit die Pumpen für die Wartung außer Betrieb genommen werden konnten. Der Aquajet-Hersteller bot zeitnahe Fernunterstützung, wenn die Bediener technische Fragen hatten.
Rampart setzte bei dem Projekt eine Kombination aus Jetstream und NLB 40K psi Pumpen ein. Beide Pumpensätze erwiesen sich als zuverlässig und effektiv.
Vorplanung und Neuplanung waren von entscheidender Bedeutung, um die Bemühungen aller Beteiligten zu koordinieren, nicht nur bei den Abbrucharbeiten, sondern auch bei den Hilfsdiensten. Die Kommunikation zwischen Schleppern, Kränen, Mannschaftsfähren, Wetterwache, Lieferungen und Arbeitsorten erwies sich als logistische Herausforderung.
“Dieses Projekt war erfolgreich, weil wir in der Lage waren, als Team zu kommunizieren und im Voraus zu planen bzw. neu zu planen, da sich der Zeitplan täglich änderte”, sagte John Eastman, Superintendent von Rampart Hydrodemolition. “Gute und zuverlässige Ausrüstung wie die Aquajet-Roboter und -Pumpen haben uns geholfen, als wir mitten in der Nacht auf Brückenabschnitten isoliert waren!”
Die Crews leisteten Nachtarbeit, um den engen Zeitplan einzuhalten.
Trotz eines sich ständig ändernden Zeitplans und der Wetterbedingungen arbeitete das Team sieben Tage die Woche, um die Arbeiten durchzuführen. Kaltes Wetter, Wind und raues Wasser in der Bucht sorgten an manchen Tagen für Verwüstungen, aber das Team konnte die Abrissarbeiten erfolgreich durchführen.
“Das Projekt Pensacola Bay Bridge war einzigartig und bei weitem eines der schwierigsten Projekte für uns bei Rampart. Unser Team hat trotz des engen Zeitplans und der Temperaturen unter dem Gefrierpunkt hervorragend zusammengearbeitet”, sagte John Paddock, Hydrodemolition Lead Operator bei Rampart.
Abgesehen von den Arbeiten an der Pensacola Bay Bridge ist die Verbreiterung von Brücken auf vielen amerikanischen Straßen, um das wachsende Verkehrsaufkommen zu bewältigen, gängige Praxis.
Wenn bei der Verbreiterung ein neuer Brückenteil an einen bestehenden Brückenteil angrenzt, ist eine Überlappung von neuem und bestehendem Bewehrungsstahl erforderlich. In diesen kritischen Bereichen sind schnelle und kostengünstige Methoden zur Entfernung des Betons erforderlich, die keine Schäden verursachen. Angesichts der hohen Arbeitskosten und der schädlichen Auswirkungen herkömmlicher Schlagmethoden ist Hydrodemolition eine wertvolle Lösung, die in Betracht gezogen werden sollte.
Bericht von: Bob Pirro, Präsident von Rampart Hydro-Services, LP.
Bildnachweis: Rampart Hydro-Services, LP.
www.rampart-hydro.com
Kurze Fakten
Lage:
Die Pensacola Bay Bridge, auch bekannt als Drei-Meilen-Brücke, die die Innenstadt von Pensacola mit Gulf Breeze, Florida, verbindet.
Brückenprojekt:
Der Hurrikan Sally hinterließ an der Brücke schwere strukturelle Schäden. Um die Brücke zu reparieren, mussten die betroffenen Abschnitte der Fahrbahn entfernt werden, damit neue Abschnitte der Fahrbahn mit den vorhandenen Brückenteilen verbunden werden konnten, die an Ort und Stelle verblieben. Die überlappende Verbindung erforderte die Freilegung von 2,5 Fuß Bewehrung von der bestehenden Deckkante aus, so dass der Verbindungsstahl des neuen Deckabschnitts überlappend an die bestehende Bewehrung angeschlossen werden konnte.
Hydrodemolition-Projekt:
Entfernung des vorhandenen Betons im Überlappungsbereich entlang 2.386 ft der freiliegenden Kanten der Brücke, so dass sauberer und unbeschädigter Bewehrungsstahl freigelegt werden konnte.
Ausrüstung: Aqua Cutter 710H und Aqua Cutter 410A.
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