Bygging Av Verdens Lengste Flytende Bro

Den nye Evergreen Point Floating Bridge, som bærer State Route 520 (SR 520), er verdens lengste flytende bro, som strekker seg 7,708.5 fot over Lake Washington I Seattle, Washington. Åpnet for trafikk i April 2016, erstatter broen den tidligere sr 520 flytende broen, som ble ferdigstilt i 1963 og hadde nådd slutten av sin brukbare levetid. Den nye broen ble bygget på plass, ved siden av og like nord for den gamle broen. Byggingen av broen krevde en svært koordinert prosess for å sikre at pontong fribord og betongspenninger i pontongene ble opprettholdt innenfor akseptable grenser gjennom hele konstruksjonen.

 Figur 1

flyfoto Av State Route (SR) 520 Evergreen Point Flytende Bro høyhus overbygning under bygging.

Flytende Broer Av Washington State

Flytende broer har vært en stor del Av Washington State infrastruktur siden 1940 da den første flytende broen ble bygget over Lake Washington. Washington er for tiden vertskap for fire av de fem lengste flytende broene i verden; William A. Bugge Bridge som krysser Hood Canal (6,521 fot), og tre broer som krysser Lake Washington: Lacey V. Murrow I – 90 bridge (6,620 fot), Homer M. Hadley I – 90 bridge (5,811 fot) og den nye sr 520 flytende bro (7,708.5 fot). Den fjerde lengste flytende broen Er Demerara Harbor Bridge (6,074 fot) I Georgetown, Guyana.

den opprinnelige flytende broen over Lake Washington var Ideen Om Homer M. Hadley, En Tidlig 20. århundre Seattle ingeniør og navnebror av en av de to I-90 broer. På grunn av dybden Av Lake Washington, over 200 fot på enkelte steder, og veldig myke jordarter som består av tykke vulkanske askeavsetninger, har tradisjonelle broer vist seg å være for kostbare å konstruere.

Brokonfigurasjon

DEN nye SR520 flytende broen er unik ved at hele veibanen er forhøyet over pontongene over hele broen. Andre Lake Washington flytende broer utnytte det øverste dekket av pontoon som drivflaten for et flertall av lengden. Fordelen med den forhøyede veibanen er todelt. For det første holder det kjøretøy over sjøens bølgespray og sprut som oppstår under store stormhendelser. For det andre gir det en vedlikeholdskorridor under den forhøyede veibanen som gir vedlikeholdspersonell tilgang til pontongene.

broen har i dag seks kjørefelt og en 14 fot bred sykkel-og gangsti på nordsiden. Det ble også pre-designet for fremtidig utvidelse som ville tillate tillegg av to bybane tog linjer ned i sentrum.

 Figur 2

Heving av den flytende broen.

en prefabrikert betong, segmental, ribbet-overbygning skive etterspent i to retninger, referert til som «low-rise», utgjør sentrum 5,580 fot av den forhøyede strukturen. På øst – og vestenden av den flytende broen overgår den forhøyede strukturen oppover for å sørge for akseptable navigasjonsklaringer ved tilnærmingsstrukturene. Denne delen av den forhøyede strukturen er referert til som «high-rise» og består av forspente prefabrikerte dragere med en cast-in-place dekk støttet på cast-in-place tverrbjelker og søyler. Den flytende broen er flankert av 190 fot lange stål i-bjelke overgangsspenn som forbinder den flytende strukturen til de faste landstrukturer. Overgangsspenn og deres forbindelser er utformet for å imøtekomme alle seks grader av differensialbevegelse som kan oppstå mellom den flytende broen og de faste tilnærmingene.

Pongtonger Og Ballast

ryggraden og den flytende delen av broen er pongtonger selv, cellebetong boks strukturer. De ble bygget utenfor innsjøen I Tacoma, WA og Aberdeen, WA og slept til Lake Washington for montering. Totalt 77 betongpongtonger er samlet for å fullføre den flytende broen. Det finnes tre typer pontoner: to krysspongtonger, som legges til endene av broen for ekstra stabilitet og oppdrift; 21 langsgående pongtonger, som utgjør ryggraden på broen; og 44 supplerende stabilitetspongtonger (SSPs), som er etterspent til langsgående pongtonger for å gi ekstra stabilitet og oppdrift. Hver langsgående pontong er 360 fot lang med 75 fot bred og ca 28 fot dyp. Når ballasted ned til deres design ‘fribord’ av 7 føtter, pontoner utkast 21 fot vann. Bredden på pontongene var begrenset av Den 80-fots klare åpningen Av Hiram M. Chittenden Locks I Ballard, WA, der pontongene må passere på slutten av sin sjøreise opp Washington kysten fra Aberdeen.

 Figur 3

Tverrsnitt av flytende bro.

den flytende broen er i hovedsak en permanent fortøyd flytende struktur som støttes lateralt i lengderetningen og tverrretningen av 3.125-tommers diameter ankerkabler. Det er totalt 50 tverrgående ankerkabler fordelt omtrent hver 360 fot og åtte langsgående ankerkabler som er koblet nær begge ender av broen. Ankerkabler strekker seg så mye som 800 fot og er festet til spesialkonstruerte ankerstrukturer på bunnen av sjøen. Ankerkablene har 60 tonn forspenning for å forbedre stivheten.

Ballast er en kritisk komponent i den flytende broen som tillot entreprenøren å holde pontongene trim, eller heve og senke pontongene som kreves i ulike stadier av konstruksjonen. Vann ballast, som lett kan pumpes inn og ut av pontongene, ble brukt som midlertidig ballast under bygging. Når pontongene er brakt sammen for å bli med, tilstøtende pontoner ballastes til innenfor en halv tomme av hverandre. En rekke værer og vinsjer brukes til å trekke pontongene sammen og justere skjærnøkler slik at store, 20 fot lange med 3,5-tommers diameter etterstrammingsstenger, også kjent som bolter, kan installeres. Det er totalt 80 bolter jevnt fordelt rundt omkretsen ved hver langsgående ledd. Ballast må også kontinuerlig fjernes under den forhøyede konstruksjonskonstruksjonen for å holde pontongene trimmet innenfor tillatte toleranser, samtidig som man unngår låste spenninger i enten pontongene eller den forhøyede strukturen. På slutten av den flytende brokonstruksjonen ble all vannballast fjernet og erstattet med permanent grusballast. Det bør bemerkes at broen er utformet slik at en tilstrekkelig mengde’ reserve ‘ permanent ballast er tilgjengelig for en fremtidig utvidelse for å imøtekomme bybanen. Den utvidede konfigurasjonen vil utnytte oppdriften fra reserveballast og kreve 26 ekstra Ssp som skal legges langs broens lengde for å kompensere for den ekstra vekten.

 Figur 4

Planlegg visning av pontonger.

Floating Bridge Design Philosophy

I Motsetning til tradisjonelle landbaserte broer I Washington State, som vanligvis styres av seismiske belastninger, er flytende broer styrt av vind-og bølgekrefter. Den flytende broen ble designet for å motstå en 100-årig storm, definert som en storm som har 98 mph vind og 6-fots bølger. Pontongene, som er fullt etterspente konstruksjoner, er konstruert for nullspenningsspenning i pontongene under serviceforhold med strenge sprekkkontrollkriterier for ekstreme lastekombinasjoner. På det ekstreme 100-årige arrangementet er pontongskrogforsterkningen designet for å holde seg godt innenfor det elastiske området. Den forhøyede strukturen ble designet for å imøtekomme de pålagte avbøyningene fra pontongene og akselerasjoner knyttet til 100-års stormhendelsen.

 Figur 5

flyfoto av hovedbro og bcd-flåtepontong.

Konstruksjon Iscenesettelse Og Analyse

Montering av den flytende broen krevde en høyt planlagt, koordinert og koreografert innsats for å tillate flere byggeaktiviteter langs broens lengde. For eksempel, Mens Pongtonger O og P ble sluttet, tverrbjelker og søyler ble kastet På Pongtonger S Og T og dragere ble også satt På Pongtonger U Og V. dette orkestrering av anleggsvirksomhet kreves nøye koordinering mellom entreprenøren, prosjektet naval arkitekt, og prosjektet bygningsingeniør.

prosjektets fribordkriterier krevde at forskjellen i fribord mellom motstående sider av pontongene, og langs lengden på pontongene over en avstand på 360 fot, til enhver tid var mindre enn 2 tommer under bygging. Over 1500 unike byggetrinn ble analysert som en del av byggestartprosessen for å sikre at fribord og stresskriterier ble opprettholdt gjennom hele konstruksjonen. Til tider, analyserte belastninger overskredet kontrakt fribord krav, og pontonger ble pre-ballasted for 50 prosent av ut-av-balanse bygging belastning å holde seg innenfor prosjektet fribord toleranser.

 Figur 6

Plassering av betong fra hovedlinjen til bcd-flåten. Høflighet AV KGM.

en analytisk modell av den flytende broen ved hjelp av kommersielt tilgjengelig strukturprogramvare ble utviklet for å utføre konstruksjonsanalysen. For vertikal og torsjonsbelastning ble den flytende broen analysert som en kontinuerlig stråle på et elastisk fundament ved hjelp av rulle -, tonehøyde-og vertikale støttefjærer plassert langs broens lengdeakse for å representere grunnstivheten, i dette tilfellet basert på tettheten av vann. Når broen er konstruert, har massesenteret en tendens til å vokse i høyde da ballast fjernes fra innsiden av pontongene og den forhøyede strukturen konstruert over. Siden en pontons rullestivhet er en funksjon av både vannplanområdet og massesenteret, ble grunnfjærene oppdatert gjennom den iscenesatte byggeprosessen. Byggestartmodellen stressutgang ble brukt til å sjekke flytende brospenninger for hver av de 1500 byggetrinnene som ble analysert.

input for bygging iscenesettelse analyse nødvendig detaljert lasting data fra entreprenør og marine arkitekt. Først ble arbeidsaktiviteter for hvert byggetrinn utviklet og definert av entreprenøren. Disse trinnene ble deretter analysert av naval architect som utviklet en ballast justering plan for å balansere bygging laster innenfor kontrakt fribord krav. For eksempel, når en serie kolonner eller tverrbjelke ble hellet, var det nødvendig med en tilsvarende aktivitet for å fjerne en forholdsmessig mengde vannballast for å holde brokanten. Når byggevirksomheten og ballastkravene ble definert, brukte bygningsingeniøren strukturmodellen til å kontrollere spenninger i pontongene og den forhøyede strukturen.

Pongtonger B-D Forhøyet Struktur Konstruksjon

Pontoon montering og forhøyet struktur konstruksjon kommet fra både øst og vest enden av broen. De tre siste pontongene, Pontoner B til D, ble satt i juli 2015, som fullførte samlingen av hele pontonstrengen. En av de største utfordringene floating bridge prosjektet møtte var å finne en måte å gi og vedlikeholde kjøretøy tilgang for materialer fra land til broen. Entreprenørens mål var å gjøre et ‘marint prosjekt til et landprosjekt’. For eksempel er muligheten til å kjøre betong lastebiler til en pour sted versus å måtte slepebåt en lekter lastet med betong lastebiler en mye mer effektiv og økonomisk måte å levere betong.

den østlige enden av den flytende broen var mer tilgjengelig enn west end på grunn av sin nærhet til land. En midlertidig bro og flere lektere ble knyttet til å danne en tilgang bukk i de tidlige stadier for å koble den østligste pontoon, Pontoon W, til land. Når øst fast tilnærming strukturer og overgang spenn ble koblet, tilgang flyttet fra bukken til den ferdige kjørebanen på østsiden. På vestsiden av broen, Pontoon A, som ligger lenger unna land Enn Pontoon W, var ikke lett tilgjengelig fra land. For å oppnå «landadgang» for den vestlige delen av broen, ble en tre pontonstreng, bestående Av Pontoner B, C Og D (kjent som «bcd-flåten»), konstruert og deretter fortøyd sammen Med Pontoner R, S og T på østsiden av broen. Overbygningen ble bygget På Pontoner B, C, Og D mens det ble midlertidig fortøyd på dette stedet. I tillegg til bedre tilgang, tillot dette at alle byggevirksomheter fant sted samtidig.

Figur 7

land til vann tilgang bukk.

en serie Av 8-fots-diameter Yokohama-type marine fendere, eksisterende pullerter og fortøyningslinjer ble brukt til å sikre bcd-flåten til hovedstrengen. En liten rampe mellom de to strukturene ble konstruert for tilgang. Når flåten var fortøyd, var anleggskjøretøy og mannskap i stand til å kjøre direkte fra land på flåten. Betong pours for den vestlige høyhus forhøyet struktur PÅ BCD flåten ble gjort av iscenesettelse pumpe og betong lastebiler på den østlige høyhus del som ligger På Pongtonger R, S og T. Søyler og tverrbjelker ble strømmet ved å kjøre pumpe lastebiler og betong lastebiler fra fjæra direkte på bcd flåten. Dekk ble strømmet med en 61 meter pumpebil som ble arrangert på hovedlinjens overbygning. En 100 fot lang tremie rørforlengelse ble koblet til enden av pumpebilutladningen og støttet i luften av en 400 tonn kran. Byggingen av bcd-flåtens forhøyede struktur ble ferdigstilt i juli 2015. Hele flåten ble presset som en enkelt enhet, som et stort 1000 fot langt skip, til vestenden av broen der Den ble sluttet Til Pontoon E Og til slutt den vestligste Pontoon A.

den store åpningen av den nye Sr 520 Evergreen Point Floating Bridge var en historisk begivenhet som deltok av over 50 000 mennesker 2.og 3. April 2016. Broen ble offisielt åpnet for biltrafikk 11. April 2016. FOR tiden er DEN gamle SR520 flytende broen avviklet og blir fjernet fra sjøen. De gamle pontongene har blitt solgt og vil bli repurposed og gjenbrukes globalt for havneutvidelse, marine losseanlegg, marinaer, en offshore flytende scene og molo byggeprosjekter.▪

Morsomt Faktum

broen ble offisielt anerkjent i April 2016 Av Guinness World Records som verdens lengste flytende bro.

Prosjektgruppe

Eier Og Pontoon Designer: Washington Department Of Transportation

Prime Designer Og Sivile/Strukturelle Ingeniører: Kpff Consulting Engineers, Seattle, WA, Og BergerABAM, Federal Way, WA

Designer/Builder: KGM, et joint venture bestående Av Kiewit, Omaha, Nebraska; General Construction Company, Federal Way, WA, Og Manson Construction Co., Seattle,WA

Marinearkitekt: Elliot Bay Design Group

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.