Faire avancer les choses avec FRP

Franklin Street Bridge, un pont basculant à Michigan City, Indiana, a récemment été réparé à l'aide du matériau de platelage de pont FRP de Composite Advantage. Origine | Avantage composite

Au cours de la dernière année, les matériaux composites ont reçu une attention accrue pour les projets d'infrastructure. De nouveaux efforts législatifs tels que la loi IMAGINE (Innovative Materials in American Grid and Infrastructure Newly Expanded) contribuent à accroître la sensibilisation aux économies potentielles de coûts sur le cycle de vie que les matériaux composites peuvent fournir pour les projets d'infrastructure. Les nouveaux projets de ponts continuent de fournir des exemples de la façon dont les composites et les matériaux avancés peuvent aider à reconstruire des infrastructures en ruine et à construire de nouvelles structures légères résistantes à la corrosion et durables qui peuvent résister à l'épreuve du temps et des éléments. Deux projets récents utilisant le matériau de platelage de pont en polymère renforcé de fibres (FRP) de Composite Advantage (Dayton, Ohio, États-Unis) démontrent le rôle que les composites peuvent jouer dans la réparation et la construction de ponts.

Réparation de pont bouclé

En février 2019, des températures record ont bousculé le pont Franklin Street de Michigan City, dans l'Indiana. La structure vieille de 87 ans – le seul pont mobile [bascule] de la ville au bord du lac – traverse Trail Creek, une passerelle vers le lac Michigan pour les habitants et les touristes. La structure utilise des contrepoids pour élever et abaisser ses travées afin de permettre le passage des bateaux. Ses « feuilles » de béton en ruine et ses supports en acier avaient besoin d’une solution rapide. Les entrepreneurs et les ingénieurs du département des routes du comté de LaPorte ont trouvé une alternative légère et résistante à la corrosion avec le système FiberSPAN en polymère renforcé de fibres (FRP) de Composite Advantage.

« L'approche traditionnelle nécessitait une plaque d'acier temporaire jusqu'à ce que le temps se réchauffe suffisamment pour répondre aux exigences de durcissement de 28 jours du béton », explique Scott Reeve, président de Composite Advantage. « Mais cela aurait pris des mois. Cela signifiait également payer deux réparations et fermer le pont à la circulation deux fois. Le besoin de poids léger a éliminé la plupart des options matérielles. Mais la valeur de construction accélérée de nos panneaux FRP préfabriqués a scellé la décision. »

Le projet prévoyait deux travées [ou feuilles] de 15 pieds de large, 35 pieds de long et sept pouces d'épaisseur. Les exigences de performance comprenaient une charge utile de 30 psf, une charge de véhicule de HL-93, un indice de déflexion de L/500 et un pont de 23,5 psf.

« Les terrasses préfabriquées qui tombent en place sont particulièrement bénéfiques pour ces types de projets », explique Reeve. « La flexibilité de FRP nous a permis d'effectuer des tâches de conception, de coordination et de révision en quelques heures au lieu de plusieurs jours et sans les longs décalages habituels que vous avez habituellement avec ces travaux. »

Composite Advantage a préfabriqué les panneaux avec des clips mécaniques pour boulonner le tablier aux longerons en acier. Un revêtement antidérapant noir d'agrégat d'oxyde d'aluminium a été utilisé sur la surface. Le fournisseur de FRP a pu concevoir, préfabriquer, expédier et installer les panneaux en seulement 32 jours. Franklin Street Bridge a rouvert ses portes aux navetteurs et aux visiteurs en avril 2019.

Le pont pour piétons offre un raccourci indispensable

Une nouvelle rampe de retour à trois niveaux FiberSPAN à Chelsea, dans le Massachusetts, offre un chemin direct qui rend le temps de trajet plus sûr, plus court et plus pratique. Origine | Avantage composite

Chelsea est la plus petite ville du Massachusetts avec une superficie de seulement 1,8 mile carré, mais la ville du comté de Suffolk est la 26 ^ème des États-Unis. communauté la plus densément peuplée. Les stations de transport en commun surpeuplées du centre-ville ont incité la Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA) à ouvrir la gare de Bellingham Square en 2018. Mais les collines et les élévations entre les carrefours obligeaient les navetteurs à parcourir plus de trois pâtés de maisons pour naviguer entre Main Street et la gare. Une rampe de commutation à trois niveaux FiberSPAN a fourni un chemin direct conforme aux normes américaines en cas de handicap (ADA) qui a rendu le temps de trajet plus sûr, plus court et plus pratique.

« La Massachusetts Bay Transportation Authority avait besoin d'une rampe accessible en fauteuil roulant », explique Reeve. « Traditionnellement, les rampes en lacet sont construites en béton armé. Mais les contraintes spatiales et les exigences de conception complexes ont rendu l'utilisation du béton prohibitive en termes de coûts de matériaux et de main-d'œuvre. Les rampes de retournement réduisent considérablement l'empreinte globale d'une rampe. Le polymère renforcé de fibres (FRP) est léger et rapide à installer, ce qui élimine les problèmes de perturbation de la circulation et le besoin de main-d'œuvre et de machines supplémentaires nécessaires pour soulever et positionner de lourdes rampes en béton. »

Presque 90 % plus légers que le béton, les panneaux de tablier de pont en FRP ont été préfabriqués en sections jusqu'à 22 pieds de long sur 8 pieds de large et 5 pouces de profondeur. Le projet prévoyait un poids de pont de 9 psf et une charge utile de 90 psf avec une déflexion nominale de L/360. L'espacement des poutres sur une superstructure à poutres en béton nécessitait un espacement jusqu'à 20 pi avec une connexion pont-poutre à l'aide d'équerres. Les exigences personnalisées comprenaient des rampes en lacet, des panneaux d'atterrissage de rampe avec plusieurs pentes vers des dalots de drainage, un revêtement antidérapant utilisant un agrégat de quartz bleu-gris et un garde-corps attaché aux bordures intégrées. Le pont piétonnier en PRF d'une superficie totale de 2 092 pieds carrés a été installé en janvier 2018.