Akut reparation genomförs snabbare med vattenbilning på bron över Pensacola Bay
Pensacola Bay Bridge, även känd som Three-Mile Bridge, förbinder centrala Pensacola med Gulf Breeze i Florida. Den fyrfiliga bron är en av huvudlederna på US Highway 98 över Pensacola Bay. Brokonstruktionen är byggd på pålar som bär upp ett system av troféer, stödbalkar och ett brodäck av platsgjuten betong.
I september 2020, under orkanen Sally, drabbades bron av betydande skador. Under stängningen användes Garcon Point Bridge, söder om Milton, Florida, för att omdirigera trafiken. Denna rutt ligger cirka 24 miles från Pensacola Bridge och har lett till förseningar på 30-90 minuter. Bron öppnades åter för allmänheten strax före Memorial Day-helgen i maj 2021.
Orkanen Sally lämnade bron med allvarliga strukturella skador orsakade av pråmar som lossnade under stormen. Många av de drabbade områdena som krävde borttagning av sektioner låg i isolerade delar och kunde endast nås med båt och pråm.
Sju spann på Pensacola Bay Bridge behövde antingen helt eller delvis ersättas efter att ha drabbats av förödande skador från lösa pråmar under orkanen Sally.
FOTO MED TILLSTÅND AV FDOT
För att reparera bron var man tvungen att ta bort berörda delar av brobanan så att nya delar av brobanan kunde anslutas till de befintliga brosektioner som lämnats kvar på plats. Den överlappande anslutningen krävde att 2,5 ft armeringar frilades från den befintliga däckkanten, så att anslutande armeringsstål från den nya däcksektionen kunde skarvas på den befintliga armeringen. Detta krävde borttagning av befintlig betong i överlappningsområdet längs 2,386 ft av brons exponerade kanter, så att rent och oskadat armeringsstål kunde exponeras.
För att påskynda reparationen anlitade Skanska Rampart Hydro-Services, LP (Rampart) för att avlägsna betong längs broplattans kanter med hjälp av toppmodern vattenbilningsteknik.
Rampart är ett Pittsburgh-baserat företag som arbetar med vattenbilning och som har tillstånd att arbeta över hela landet. Ramparts förmåga att mobilisera arbetslag och den senaste tekniken för vattenbilning till alla platser i USA har varit en viktig resurs för huvudentreprenörer som arbetar med brodäck. I över 30 år har Rampart dessutom hjälpt huvudentreprenörer med olika projekt genom att tillhandahålla expertis och erfarenhet av vattenbilning.
Dagar av manuell flisning visade sig vara ineffektivt jämfört med den mock-up som utfördes av Rampart med hjälp av deras toppmoderna Aqua Cutter 410A och Aqua Cutter 710 H, för att avlägsna cirka 6,5″ till 10″ avverkningsdjup längs kanten på brodäckets betongsektioner i ett svep.
Manskapet använde sig av vattenbilning för att reparera de drabbade delarna av broräcket.
Vattenbilningen gav rent och oskadat armeringsstål i överlappningsområdet. Dessutom orsakade vattenbilningen ingen mikrofrakturering av det befintliga intilliggande substratet som lämnats kvar på plats, vilket vanligtvis är ett resultat av pneumatiska mejselhammare. Mikrosprickor kan leda till dålig vidhäftningsyta och kan vara en källa till kloridföroreningar. Vattenbilningen gjorde armeringen fri från rost och avlagringar, vilket minskade behovet av sandblästring.
Som en del av Skanskas säkerhetsplan användes ett kabelstolpssystem för att skydda arbetets framkant, och operatörerna som arbetade med vattenbilning var fastbundna vid infällbara linor. Utöver den vanliga skyddsutrustningen för vattenbilning utrustades operatörerna med flytvästar eftersom de arbetade på och i närheten av öppet vatten.
Maximal produktion uppnåddes genom att placera flera 18.000-gallons lagringstankar för dricksvatten på pråmar. En uppsamlingspråm placerades under borttagningsområdet för att fånga upp skräp och avloppsvatten. En serie pumpar placerades på stödpråmar och transporterades till olika platser längs den tre mil långa bron där isolerade delar av bron förblev intakta. För att fylla på dricksvattnet på pråmen krävdes bogserbåtar som flyttade pråmen till en landbaserad vattenpåfyllningsstation flera mil bort. En laddad vattenpråm kunde serva robotutrustningen i flera dagar innan den behövde laddas om.
Robotutrustningen Aquajet valdes på grund av sin lätta konstruktion och det evolutionära programmeringssystemet, som ger möjlighet att skära olika djup i en enda passage med oscillerande dysa och justerbara vinklar på upp till 45 grader. Djupen varierade från 6,5″ till 10″ i en passage.
Aquajet-robotarna hade också det patenterade Equal Distance System (EDS) som håller ett förinställt avstånd från dysan till betongytan, oavsett vattenstrålens angreppsvinkel. Detta är en stor fördel. I standardsystem utan EDS förlorar högtrycksspolningen mycket kraft innan den träffar betongen.
För att öka effektiviteten är Aquajet-robotarna utrustade med ett munstycke med keramisk dysa. Den keramiska dysan genererar en längre sammanhängande vattenstråle och den höga koefficienten för utsläpp gör dysan mycket effektiv för borttagning på djupet. Dessa dysor ger mer borttagning, längre livslängd (upp till 300 timmar), kostnadsbesparingar och minimalt med stilleståndstid för byte av dysor.
Personalen arbetade nattetid, sju dagar i veckan och ibland även dagtid, eftersom det var bråttom att öppna bron för trafik. Den innovativa konstruktionen av Aqua Cutter 710H och 410A gjorde det oöverträffat lätt att komma åt för allt rutinunderhåll, vilket innebar mindre stilleståndstid för underhåll och mer tid för det faktiska arbetet. Aqua Cutter 710H är ett tyngre system än 410A, men båda har en smart design som är särskilt anpassad för effektiva horisontella arbeten. Det främre vattenbilningshuvudet kan röra sig och luta i sidled för att passera hinder och kompensera för lutande ytor.
Eftersom det inte fanns någon stilleståndstid i schemat för förebyggande underhåll placerades reservpumpar ut i arbetsområdet för att möjliggöra att pumparna kunde tas ur drift för underhåll. Tillverkaren av Aquajet tillhandahöll snabb fjärrassistans när operatörerna hade tekniska frågor.
Rampart använde en kombination av Jetstream- och NLB 40K psi-pumpar i projektet. Båda pumparna visade sig vara tillförlitliga och effektiva.
Förplanering och omplanering var avgörande för att samordna insatserna från alla inblandade, inte bara i arbetet med vattenbilningen utan även stödtjänsterna. Kommunikationen mellan bogserbåtar, kranar, färjor för besättningen, väderbevakning, leveranser och arbetsplatser visade sig vara en logistisk utmaning.
“Det här projektet var framgångsrikt tack vare vår förmåga att kommunicera som ett team och planera om när schemat ändrades dagligen”, säger John Eastman, chef för Rampart Hydrodemolition. “Bra och tillförlitlig utrustning som Aquajets robotar och pumpar var till stor hjälp när vi var isolerade ute på brosektioner mitt i natten!”
För att klara det pressade schemat utförde man nattarbete.
Trots ett ständigt föränderligt schema och varierande väderförhållanden arbetade teamet sju dagar i veckan för att utföra arbetet. Kallt väder, vind och hårt vatten i bukten ställde till det vissa dagar, men teamet lyckades genomföra vattenbilningen på ett framgångsrikt sätt.
“Pensacola Bay Bridge-projektet var unikt och utan tvekan ett av de mest utmanande projekten för oss på Rampart. Vårt team gjorde ett enastående jobb genom att arbeta tillsammans under det tuffa schemat och i minusgraderna”, säger John Paddock, Lead Operator för vattenbilning på Rampart.
Utöver det arbete som utförts på Pensacola Bay Bridge är det vanligt att bredda broar över många av USA:s vägar för att tillgodose den ökande trafikvolymen.
I breddningsprocessen, när en ny brosektion angränsar till en befintlig brosektion, krävs överlappning av nytt och befintligt armeringsstål. Dessa kritiska områden kräver snabba, kostnadseffektiva och icke-skadliga metoder för betongborttagning. Med tanke på den höga arbetskostnaden och de skadliga effekterna av traditionella slagmetoder är vattenbilning en värdefull lösning som bör övervägas.
Berättelse av: Bob Pirro, VD för Rampart Hydro-Services, LP.
Fotokreditering: Rampart Hydro-Services, LP.
www.rampart-hydro.com
Korta fakta
Plats:
Pensacola Bay Bridge, även känd som Three-Mile Bridge, som förbinder centrala Pensacola med Gulf Breeze i Florida.
Broprojekt:
Orkanen Sally lämnade bron med allvarliga strukturella skador. För att kunna reparera bron var man tvungen att ta bort de skadade delarna av däcket så att nya delar av däcket kunde anslutas till de befintliga brodelar som lämnats kvar. Den överlappande anslutningen krävde att 2,5 fot armeringar frilades från den befintliga däckkanten, så att anslutande armeringsstål från den nya däcksektionen kunde skarvas på den befintliga armeringen.
Vattenbilning:
Avlägsnande av befintlig betong i överlappningsområdet längs 2.386 ft av brons exponerade kanter, så att rent och oskadat armeringsstål kunde exponeras.
Utrustning: Aqua Cutter 710H och Aqua Cutter 410A.
Mer information
Aquajets globala återförsäljarnätverk
Utskrivbar pdf
Aquajet På plats – Akut reparation genomfördes snabbare med vattenbilning på bron över Pensacola-bukten