Accélérer les réparations : revêtement de pont FRP au pont Franklin Street

Le pont Franklin Street, un pont basculant à Michigan City, Indiana, a été récemment réparé en utilisant du matériau de revêtement de pont FRP de Composite Advantage. Source : Composite Advantage

Au cours de l'année passée, les matériaux composites ont reçu une considération accrue pour les projets d'infrastructure. De nouveaux efforts législatifs tels que l'IMAGINE Act (Innovative Materials in American Grid and Infrastructure Newly Expanded) aident à augmenter la sensibilisation aux économies potentielles du cycle de vie que les matériaux composites peuvent fournir pour les projets d'infrastructure. De nouveaux projets de ponts continuent de fournir des exemples de la façon dont les composites et matériaux avancés peuvent aider à reconstruire les infrastructures en ruine et construire de nouvelles structures légères, résistantes à la corrosion, durables qui peuvent résister à l'épreuve du temps et des éléments. Deux projets récents utilisant du matériau de revêtement 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 déformé

En février 2019, des températures record ont déformé le pont Franklin Street de Michigan City, Indiana. La structure de 87 ans — le seul pont mobile [basculant] de la ville lacustre — traverse Trail Creek, une porte d'entrée vers le lac Michigan pour les locaux et touristes. La structure utilise des contrepoids pour lever et abaisser ses travées pour fournir un dégagement pour le trafic fluvial. Ses « feuilles » en béton en ruine et supports en acier avaient besoin d'une réparation rapide. Les entrepreneurs et ingénieurs du département des routes du comté de LaPorte ont trouvé une alternative légère, résistante à la corrosion avec le système FRP FiberSPAN de Composite Advantage.

« L'approche traditionnelle prévoyait une plaque d'acier temporaire jusqu'à ce que le temps se réchauffe assez pour accommoder l'exigence de durcissement de 28 jours pour le béton », dit Scott Reeve, président de Composite Advantage. « Mais cela aurait pris des mois. Cela signifiait aussi payer pour deux réparations et fermer le pont à la circulation deux fois. Le besoin de légèreté éliminait la plupart des options matériaux. 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 incluaient une charge vivante de 30 psf, une charge véhicule HL-93, une flèche nominale L/500 et un revêtement de 23,5 psf.

« Le revêtement préfabriqué qui s'emboîte est particulièrement bénéfique pour ce type de projets », dit Reeve. « La flexibilité du FRP nous a permis d'effectuer les tâches de conception, coordination et revue en heures au lieu de jours et sans les longs délais habituels que vous avez d'ordinaire avec ces chantiers. »

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

Pont piétonnier fournit un raccourci nécessaire

Une nouvelle rampe FiberSPAN à trois niveaux en zigzag à Chelsea, Massachusetts fournit un parcours direct qui rend le temps de trajet plus sûr, plus court et plus pratique. Source : Composite Advantage

Chelsea est la plus petite ville du Massachusetts avec une superficie de seulement 1,8 mile carré, pourtant la ville du comté de Suffolk est la 26e communauté la plus densément peuplée des États-Unis. Les stations de transit du centre-ville surpeuplées ont incité la Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA) à ouvrir la station Bellingham Square en 2018. Mais les collines et dénivelés entre jonctions signifiaient que les navetteurs devaient marcher plus de trois blocs pour naviguer entre Main Street et la gare. Une rampe FiberSPAN à trois niveaux en zigzag a fourni un parcours direct conforme à l'Americans With Disabilities Act (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 aux fauteuils roulants », dit Reeve. « Traditionnellement, les rampes en zigzag sont construites en béton armé. Mais les contraintes spatiales et les exigences de conception complexes rendaient l'utilisation du béton prohibitive en termes de coûts matériaux et main-d'œuvre. Les rampes en zigzag réduisent significativement l'emprise globale d'une rampe. Le polymère renforcé de fibres (FRP) est léger et rapide à installer, éliminant les problèmes de perturbation du trafic et le besoin de main-d'œuvre et machinerie supplémentaire nécessaires pour soulever et positionner des rampes en béton lourdes. »

Près de 90 % plus léger que le béton, les panneaux de revêtement de pont FRP étaient 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 revêtement de 9 psf et une charge vivante de 90 psf avec une flèche nominale L/360. L'espacement des poutres sur une superstructure en poutres béton nécessitait un espacement jusqu'à 20 ft. avec une connexion revêtement-poutre utilisant des équerres. Exigences personnalisées incluaient rampes en zigzag, panneaux de palier de rampe avec pentes multiples vers évacuations, revêtement antidérapant utilisant agrégat quartz bleu-gris, et garde-corps attaché à des bordures intégraux. Le pont piétonnier FRP en zigzag avec une surface totale de 2 092 pieds carrés, a été installé en janvier 2018.