特拉华河联合收费桥委员会(美国宾夕法尼亚州新希望市)即将完成北安普顿街大桥为期两年的修复项目。这座历史悠久的悬臂桁架桥位于宾夕法尼亚州伊斯顿和新泽西州菲利普斯堡之间,是委员会系统中唯一的三车道车辆结构的桥梁,也是交通最繁忙的桥梁。2018年的一项检查显示,需要进行大修,目的是延长这座拥有125年历史的“免费桥梁”的使用寿命并减少维护。Creative Composites Group(CCG,Alum Bank,宾夕法尼亚州,美国)的纤维增强聚合物(FRP)复合材料模塑板被选中,用更宽但重量更轻的FRP玻璃钢预制板来修复桥梁老化的人行道。
“由于固有的重量限制,基础设施行业已采用FRP作为修复历史悠久的桥梁的首选材料,”CCG业务发展部的Scott Reeve说。“混凝土加上当前的交通负荷对于像北安普敦这样罕见的桥梁设计来说太重了。玻璃钢板比钢筋混凝土板轻80%。FRP的设计灵活性使我们能够生产耐腐蚀的预制悬臂人行道,保持桥梁的历史完整性和功能,同时延长其使用寿命并减少维护。
CCG设计了新的10.5英尺宽的人行道,以悬臂脱离桁架结构。面板尺寸基于纵梁跨度为 42 英寸的支撑。这些 25 英尺长的面板,倾斜厚度为 2.875 英寸至 4.125 英寸,按照 AASHTO H-5 标准建造,用于 90 psf 的统一行人负载和 10000 磅的服务车辆负载。行人中跨挠度限制为 L/500,车辆中跨挠度限制为 L/300。其他参数包括 30 psf 的风升载荷和 -40°F 至 160°F 的工作温度范围。
FRP模压板的材料来自美国,在俄亥俄州代顿市符合ISO 9001:2015标准的工厂生产,FRP模压板经过预制,包括桁架开口处的盖板,跨度端的膨胀板,舱口和灯柱基座的模制开口。
“我们不会直接拿玻璃纤维或塑料木材在工地上建造人行道,”里夫说。“十多年前,我们决定提供高度工程化的预制产品。为此,我们提前花更多时间与承包商进行设计协调。承包商调查这些较旧的桥梁,我们使用这些数据来提供尺寸精确的产品。预制件可加快安装速度,从而减少桥梁必须关闭交通的时间。这种方法还提高了通勤者和建筑工人的安全性。在设计阶段需要更多时间,但在施工阶段以更低的成本和更高的安全系数获得回报。除此之外,CCG还为克利夫兰人行吊桥提供了解决方案,并于2022年6月为五个桥梁修复项目提供了资源支持。
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