Substituição do vão oriental da ponte San Francisco-Oakland Bay Bridge - Eastern span replacement of the San Francisco–Oakland Bay Bridge
San Francisco-Oakland Bay Bridge (substituição do vão oriental) | |
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 Vista do vão oriental original (direita) e sua substituição (esquerda), poucos dias após a transferência de tráfego
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| Coordenadas | 37 ° 49′00 ″ N 122 ° 21′07 ″ W / 37,8168 ° N 122,3519 ° W Coordenadas : 37,8168 ° N 122,3519 ° W37 ° 49′00 ″ N 122 ° 21′07 ″ W / |
| Carries | 10 pistas da  I-80 , pedestres e bicicletas |
| Cruzes | Baía de São Francisco a leste da Ilha Yerba Buena |
| Localidade |
San Francisco Bay Area , San Francisco e Alameda concelhos, Califórnia, EUA |
| Nome oficial | Nenhum |
| Mantido por | Departamento de Transporte da Califórnia (Caltrans) |
| Características | |
| Projeto | Viadutos de segmento pré-moldado de concreto-aço, viga principal de suspensão auto-ancorada viga em caixa ortotrópica de aço duplo, conector de transição de concreto armado moldado no local |
| Comprimento total | 2,2 mi (3,5 km) |
| Largura | 258,33 pés (78,74 m) |
| Altura | 525 pés (160 m) (SAS) |
| Período mais longo | 1.263 pés (385 m) (SAS) |
| Limite de carga | 500.000 |
| Liberação acima | Veículos: N / A (restrito a caminhões padrão por túnel e outras estruturas) |
| Liberação abaixo | 191 pés (58 m) |
| No. de pistas | 10 |
| História | |
| Início de construção | 29 de janeiro de 2002 |
| Fim de construção | 2 de setembro de 2013 |
| Custo de construção | $ 6,5 bilhões ($ 7,18 bilhões em dólares de 2019) |
| Aberto | 2 de setembro de 2013, 22h15 |
| Estatisticas | |
| Tráfego diário | 270.000 |
| Pedágio | Apenas para o oeste: $ 7,00 (horário de pico) $ 3,00 (horário de pico do carpool) $ 5,00 (dia da semana sem horário de pico) $ 6,00 (fim de semana o dia todo) |
| Localização | |
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A substituição do vão leste da Ponte da Baía de São Francisco-Oakland foi um projeto de construção para substituir uma parte sismicamente insustentável da Ponte da Baía por uma nova ponte suspensa auto-ancorada (SAS) e um par de viadutos . A ponte fica no estado da Califórnia, EUA, e cruza a Baía de São Francisco entre a Ilha Yerba Buena e Oakland . A substituição do vão ocorreu entre 2002 e 2013 e é o projeto de obras públicas mais caro da história da Califórnia, com um preço final de US $ 6,5 bilhões, um custo extra de 2.500% da estimativa original de US $ 250 milhões. Com inauguração originalmente programada para 2007, vários problemas atrasaram a inauguração até 2 de setembro de 2013. Com uma largura de 258,33 pés (78,74 m), compreendendo 10 pistas de uso geral, é a ponte mais larga do mundo de acordo com o Guinness World Records .
A Bay Bridge tem duas seções principais: os vãos de suspensão oeste e suas estruturas de abordagem entre San Francisco e Yerba Buena Island (YBI) e as estruturas entre YBI e o término oriental em Oakland . A seção oriental original era composta por um vão em balanço duplo balanceado, cinco vãos em treliça e um passadiço em treliça. Esta parte se tornou o assunto de preocupação depois que uma seção desabou durante o terremoto Loma Prieta em 17 de outubro de 1989. A extensão de substituição foi projetada para suportar o maior terremoto esperado em um período de 1.500 anos, e deve durar pelo menos 150 anos com manutenção adequada.
Fundo
Já se sabia há mais de 30 anos que um grande terremoto em qualquer uma das duas falhas próximas (a San Andreas e a Hayward ) poderia destruir o grande vão do cantilever . Pouco foi feito para resolver esse problema até o terremoto de Loma Prieta em 1989. O sismo medido 6,9 na escala de magnitude momento e ao mesmo tempo o epicentro foi distante a partir da ponte, uma secção de 50 pés (15 m) da plataforma superior do leste treliça porção viaduto da ponte caiu para o convés abaixo, indirectamente resultante em uma morte no ponto de colapso. A ponte foi fechada por um mês enquanto as equipes de construção removiam e reconstruíam a seção caída. Ela foi reaberta em 18 de novembro de 1989, com um novo retrofit mais forte em vigor. A falha ocorreu na transição entre a treliça de passagem mais a leste e o segmento de calçada de dois andares mais a oeste, um local onde o caráter de resposta inercial da estrutura muda abruptamente. A análise do evento concluída pela equipe interna mostrou que a ponte estava perto de uma falha muito mais catastrófica, na qual tanto a treliça quanto o segmento do passadiço teriam caído de sua estrutura de suporte comum.
Ficou claro que o vão leste precisava ser mais resistente a terremotos. As estimativas feitas em 1999 colocaram a probabilidade de um grande terremoto na área nos 30 anos seguintes em 70%, embora estudos anunciados em setembro de 2004 pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos tenham lançado dúvidas sobre a previsibilidade de grandes terremotos com base na duração do anterior períodos de silêncio. Uma análise mais recente (2008) afirma um aumento na probabilidade de um evento importante na Falha de Hayward.
Propostas de design
Retrofit
A proposta inicial para o vão oriental envolvia a construção de substanciais pilares de concreto para substituir ou complementar os apoios existentes. Haveria também modificações nas vigas treliçadas, pois agora estão concluídas para os vãos de suspensão oeste. A estimativa de custo original para esta reforma foi de US $ 200 milhões. A aparência geral pouco mudaria. Devido à manutenção da estrutura original, os custos de manutenção contínua da ponte continuariam elevados. A robustez de um retrofit foi questionada diretamente pelo Corpo de Engenheiros do Exército em um relatório altamente crítico e indiretamente pelo colapso de um viaduto reformado no terremoto de Northridge de 1994 em Los Angeles, essa estrutura tendo sido modificada em resposta ao San Fernando terremoto 23 anos antes.
Substituição
A análise econômica e de engenharia em 1996 sugeriu que uma ponte de substituição custaria algumas centenas de milhões de dólares a mais do que um retrofit do vão oriental existente, teria uma vida útil esperada muito mais longa (talvez 75 a 100 anos em vez de 30) e exigiria muito menos manutenção. Em vez de reformar a ponte existente, o CalTrans (Departamento de Transporte da Califórnia) decidiu substituir todo o vão leste. O projeto proposto foi um viaduto elevado constituído por pilares de concreto armado e vãos de segmentos de concreto pré-moldado , conforme ilustrado à direita. O critério de projeto era que a nova ponte deveria sobreviver a um terremoto de magnitude 8,5 em qualquer uma das várias falhas na região (particularmente nas falhas próximas de San Andreas e Hayward). A estética da proposta não foi bem recebida nem pelo público nem pelos seus políticos, sendo caracterizada como uma “via expressa sobre palafitas”.
Depois disso, um concurso de design foi realizado para um período de assinatura (um período com aparência distinta e dramática, exclusivo para o local) pelo Painel Consultivo de Engenharia e Design (EDAP) da Comissão de Transporte Metropolitano (MTC). Uma série de propostas inovadoras foram examinadas até que todas, exceto quatro propostas que foram enviadas por membros da EDAP, foram selecionadas como semifinalistas, e um vencedor foi selecionado deste grupo. Isso representou um sério conflito de interesses, pois os membros da EDAP que estavam selecionando o projeto da ponte revisaram as propostas de suas próprias empresas e rejeitaram todas as propostas que não tinham um representante na EDAP. O projeto escolhido foi mais caro do que as alternativas, porque a estrutura primária não pode ser autossustentada até que esteja estruturalmente completa. Isso requer a construção de duas pontes, a primeira um cimbre para suportar o vão final, que seria removida após a conclusão do vão final. Ele também foi criticado como um projeto menos robusto estruturalmente e com custos de construção menos previsíveis do que outros vãos modernos.
Alinhamento
Em 1997, houve muita disputa política sobre se a ponte deveria ser construída ao norte ou ao sul da ponte existente, com os "Mayors Brown" ( Willie Brown de São Francisco e Jerry Brown de Oakland ) em lados opostos da questão. A Ilha Yerba Buena está dentro dos limites da cidade de São Francisco e o alinhamento norte proposto (e atual) lançaria uma sombra sobre certos locais de desenvolvimento de primeira linha na costa leste da ilha. Até mesmo a Marinha dos Estados Unidos (na época a autoridade controladora da ilha) estava envolvida a mando de São Francisco em restringir o acesso dos engenheiros de solo da Caltrans ao local proposto. Isso pode ter causado um atraso de até dois anos e muitas centenas de milhões de dólares em custos adicionais.
Várias opções foram consideradas dignas de consideração e foram cuidadosamente examinadas em conjunto pelas autoridades estaduais e federais, com a contribuição da Guarda Costeira dos Estados Unidos .
Alternativas de notas incluem:
- Estendendo o grau de aproximação do nível do mar para oeste, com uma abordagem íngreme do vão.
- Usando uma inclinação relativamente constante, inclusive em uma parte do vão.
- Usando um grau relativamente constante para perto do vão, com o nível de vão.
A última alternativa foi escolhida porque foi considerada como tendo um efeito visual superior e uma melhor experiência de direção. O grau da nova abordagem (intervalos estimados possíveis de 1,710% -1,779%; deck de suspensão curvado verticalmente com crista, ligeiramente diferente do que foi escolhido) para o vão do canal é um pouco menor do que o da estrutura anterior (exatamente 4% para conexão solo-convés superior; exatamente 2,74% para treliças de convés e leste 2 por meio de treliças; gradiente de transição para centro por treliça; exatamente 1,3% para braços cantilever e oeste 2 por treliças; curva vertical com crista entre torres cantilever) e menos folga de navio é fornecido sob o vão devido principalmente à profundidade das estruturas da caixa do convés.
Alternativas de alinhamento incluídas (veja a imagem à direita para detalhes):
- S4: um alinhamento sul, ligeiramente curvo, mas uma rota mais curta do que as alternativas norte.
- N2: um alinhamento norte de duas curvas próximo à ponte existente.
- N6: alinhamento de curva única, com o vão principal tendendo para o norte até a curva para os viadutos de acesso a leste, aqueles sendo paralelos à abordagem existente da ponte de treliça de dois andares.
A última alternativa foi escolhida, pois apresenta uma visão superior de São Francisco a oeste em comparação com as outras onde as vistas são obscurecidas pela Ilha Yerba Buena. Qualquer trilha mais ao norte encontraria circunstâncias geotécnicas mais difíceis.
Proposta de nomenclatura
Em dezembro de 2004, o Conselho de Supervisores de São Francisco , em homenagem a Joshua A. Norton , aprovou uma resolução "instando o Departamento de Transporte da Califórnia e os membros da Assembleia e do Senado da Califórnia a nomear as novas adições à Ponte da Baía de São Francisco em homenagem do Imperador Norton I, Imperador dos Estados Unidos e Protetor do México. " A proposta não foi apoiada pelo Conselho Municipal de Oakland e a ponte não tem um nome oficial.
Licitação e construção inicial
Embora fosse um tanto controverso, as autoridades decidiram permitir que as licitações incluíssem componentes e materiais principais não feitos nos Estados Unidos. Isso se deveu em parte ao custo dos materiais e, especialmente, à falta de instalações de fabricação adequadas nos Estados Unidos ou mesmo no hemisfério ocidental. Em contraste, a China, onde os componentes do deck SAS (incluindo o cabo maciço, as principais seções da icônica torre e deck) foram construídos pela Shanghai Zhenhua Heavy Industries Company, tem produtores de materiais de baixo custo. Outros componentes importantes foram produzidos no Japão, devido à disponibilidade de grandes capacidades de fundição, soldagem e usinagem de aço. As selas suspensas foram feitas na Inglaterra. Como os fundos das rodovias federais geralmente vêm com restrições "Made in America", a ponte foi construída sem esses fundos, para os quais, de outra forma, se qualificaria devido ao transporte pela Interestadual 80 .
As autoridades ficaram chocadas quando abriram as licitações para a parte proposta da torre e apenas uma única licitação de US $ 1,4 bilhão foi recebida, consideravelmente mais do que sua estimativa de cerca de US $ 780 milhões. Isso se deveu parcialmente a um aumento no custo do aço e do concreto , particularmente como resultado do boom de construção simultâneo na China, mas também devido às incertezas de construção devido ao design inovador. O projeto inteiro, exigindo 100.000 toneladas de aço estrutural, deveria custar US $ 6,2 bilhões em julho de 2005, ante uma estimativa de US $ 1,1 bilhão em 1997 (para um viaduto simples) e uma estimativa de março de 2003 de US $ 2,6 bilhões que incluía um vão de torre. Apesar do aumento dos custos, a construção da substituição começou em 29 de janeiro de 2002, com conclusão originalmente prevista para 2007. O vão finalmente foi inaugurado em 2 de setembro de 2013.
Remoção de extensão de assinatura
Em 30 de setembro de 2004, o gabinete do governador Arnold Schwarzenegger anunciou que, sem fundos suficientes autorizados pelo legislativo, a licitação deveria expirar. Na época, não estava claro se isso exigiria um redesenho para obter um período menos caro.
- Seis propostas alternativas em 2004
1: Suspensão auto-ancorada (todo em aço)
2: Torre de concreto SAS modificada
3: Estaiada assimétrica de dois vãos (concreto)
4: Estaiada simétrica de dois vãos (concreto)
5: Duas torres e três vãos estaiados por cabo (concreto)
6: Estenda a ponte Skyway para YBI
Em 10 de dezembro de 2004, o gabinete do governador anunciou que o conceito de vão de assinatura havia sido desfeito, com a ponte sendo o viaduto simples originalmente proposto. O projeto, tendo fechado o círculo, permaneceu caro devido ao alto custo contínuo dos materiais. Muitos argumentaram que haveria pouca diferença no custo final com essa proposta menor, uma vez que esse conceito exigia a obtenção de novas licenças, talvez adicionando mais dois ou três anos; além disso, um viaduto pode nem mesmo ser capaz de obter a aprovação da Guarda Costeira, uma vez que a largura máxima do canal do navio seria reduzida quase pela metade. A reação local a este anúncio foi intensa, com a maioria sugerindo que a ponte fosse construída para ter a aparência proposta - seja no material de aço conforme licitado ou usando uma torre de concreto armado de aparência semelhante, mas de custo inferior.
Restabelecimento do design original
O ponto de vista dos ativistas pró-"ponte de assinaturas" e políticos regionais foi reforçado por um relatório de um analista legislativo no final de janeiro de 2005. O relatório indicou, devido a atrasos adicionais e todos os novos requisitos de licenciamento, que a proposta de viaduto do governador provavelmente poderia custar um financiamento adicional e leva mais tempo para ser concluído do que o intervalo de assinatura proposto. Essa visão foi reforçada por um novo relatório em março de 2005, indicando que o atraso imposto pelo governador já havia adicionado pelo menos US $ 100 milhões ao custo esperado (posteriormente modificado para US $ 83 milhões em um relatório de dezembro de 2005).
A controvérsia do design continuou por mais de seis meses. Em essência, o governador acreditava que todo o estado não deveria participar dos custos de construção da ponte, pois considerava que se tratava de um problema local. Os californianos do norte apontaram que, quando as porções do sul do estado sofreram desastres, o estado apoiou a reconstrução, especialmente como visto na reconstrução de rodovias pelo terremoto e o posterior retrofit sísmico das estruturas e pontes das rodovias estaduais. Como o objetivo da substituição do vão leste é evitar a necessidade de reconstrução completa após um grande terremoto, os residentes da Bay Area se sentiram justificados em seu pedido de apoio do estado.
Um acordo foi anunciado em 24 de junho de 2005 pelo governador Schwarzenegger. O governador disse que ele e o Presidente Pro Tempore Don Perata do Senado Estadual chegaram a um acordo para ressuscitar os planos para o período de assinatura. As estimativas de custo das despesas de diferimento do contrato e variação da inflação atribuíveis ao atraso variaram até $ 400 milhões. Os custos diretos devidos à cessação do trabalho incluíram algum desmantelamento de estruturas temporárias e a sua reconstrução no reinício subsequente.
Depois de ser aprovado pelo legislativo, a legislação de compromisso de autoria da senadora Loni Hancock foi assinada pelo governador em 18 de julho de 2005. O compromisso exigia que o estado contribuísse com US $ 630 milhões para ajudar a cobrir os US $ 3,6 bilhões em estouros de custos e pedágios para ser aumentado para US $ 4 a partir de 2007. Na época da assinatura, a parte aérea da ponte estava 75 por cento concluída e o estado estava começando a se preparar para colocar a extensão de suspensão para novas licitações. Todo o projeto foi então programado para ser concluído em 2013 a um custo estimado de US $ 6,3 bilhões, sem contar a demolição do antigo vão.
Em janeiro de 2006, os custos da estrutura principal de aço foram determinados em US $ 400 milhões acima dessas expectativas. Novas propostas para o vão principal foram abertas em 22 de março de 2006, com duas propostas a 1,43 e US $ 1,6 bilhão. Devido às reservas acumuladas com um pedágio de $ 3,00 durante o atraso, foi inicialmente sugerido pelas autoridades que pedágios adicionais superiores a $ 4,00 não seriam necessários, mas devido a custos adicionais em outras parcelas devido ao atraso e ao custo de reiniciar a fundação do vão principal trabalho, um eventual pedágio de $ 5,00 agora é esperado. (O pedágio só é cobrado na direção oeste). A baixa oferta de uma joint venture da American Bridge e da Fluor Corp. , denominada ' American Bridge-Fluor , foi aceita em 19 de abril de 2006.
Design e construção
Viaduto Skyway
O viaduto skyway conecta a porção SAS da ponte com a costa de Oakland. Em 2007, 75 por cento da parte aérea foi concluída. Uma vez que esta seção atravessa a parte mais rasa da baía, as fundações foram construídas dentro de ensecadeiras de estaca-prancha . Em meados de 2009, a ligação final da porção do viaduto com o nível do solo na extremidade leste estava sendo concluída e a passarela de pedestres estava sendo anexada aos trechos concluídos.
Em vez de estacas profundas o suficiente para alcançar o leito rochoso, as estacas são fundadas na lama arcaica firme abaixo da lama macia depositada pela mineração de placer distante no final do século XIX. Uma vez que mesmo a lama arcaica é muito fraca nesta aplicação de carga concentrada para estacas de fricção vertical convencionais, estacas tubulares de grande diâmetro foram cravadas (dentro das ensecadeiras secas e bombeadas) em ângulos, formando uma base "danificada" (espalhada), através da lama arcaica na areia, lama e cascalho agregados da formação Alameda. Onde estacas compridas eram necessárias, os segmentos eram soldados enquanto os segmentos concluídos eram instalados.
Quando todas as estacas estavam no lugar, uma almofada de concreto armado foi derramada na parte inferior da ensecadeira para formar uma base para a coluna, posteriormente moldada no lugar ao redor do vergalhão usando fôrmas de metal reutilizáveis .
Um único segmento de viaduto localizado sobre cada coluna foi moldado no local usando formulários. Pares de segmentos de vão pré-fabricados, fabricados em Stockton , foram empurrados para o local e içados para o lugar com um elevador cantilever especializado. (Elevadores cantilever, contrapesos e outros equipamentos e materiais foram levantados por um guindaste de barcaça ou por um guindaste elevatório localizado entre colunas adjacentes.) Uma vez no local adequado, os segmentos opostos poderiam ser unidos por meio de tendões (cabos dentro de conduítes que são tensionados com macacos), formando um balanço equilibrado sobre a coluna. Eventualmente, a lacuna nos vãos entre as colunas foi fechada, formando uma viga reforçada com tendão.
O Oakland Touchdown é uma estrada elevada curva que conecta a passagem aérea à costa de Oakland (o início da ponte). A curva é necessária para trazer o alinhamento ao da estrada de acesso ao nível do solo existente. Como a Estrutura de Transição da Ilha Yerba Buena (YBITS) a oeste do vão principal, esta seção também é um segmento final da nova ponte e está sendo construída no mesmo ritmo que o YBITS. O processo de construção consiste em duas fases, a primeira fase já concluída (lado do tráfego sentido oeste). O pouso para o leste não pôde ser concluído até que a estrada existente estivesse fora do caminho. Isso foi feito construindo um balanço suave para o sul para que o touchdown pudesse ser concluído. A primeira etapa deste trabalho foi mover o tráfego do leste para o sul foi concluída com apenas pequenos atrasos de tráfego durante o feriado do Memorial Day de 2011 (28-30 de maio). A experiência de condução foi melhorada, sem os problemas que vieram com o infame S-curva . Um segundo estágio para mover o tráfego no sentido oeste para o espaço disponibilizado exigiu a construção de uma abordagem elevada. Este foi concluído em 19 de fevereiro de 2012. Espera-se que esse procedimento recentemente desenhado economize tempo no esforço total, agilizando a conclusão do vão. O Oakland Touchdown foi concluído em março de 2013.
No fim de semana de três dias, começando às 20h de sexta-feira, 17 de fevereiro de 2012, as pistas do sentido oeste foram fechadas para permitir a conexão do leito de aproximação com a nova estrutura temporária. A execução desta tarefa dependia do tempo, exigindo condições de seca para o redesenho das pistas, e não foi determinado até alguns dias antes que o trabalho seria feito neste fim de semana. Originalmente programado para ser concluído às 5h da terça-feira, 21 de fevereiro, a obra foi concluída 34 horas antes do previsto e aberta ao tráfego aproximadamente às 19h15 no domingo, 19 de fevereiro.
Vão principal
O vão principal é de um tipo raramente construído, uma ponte pênsil auto-ancorada . É único por ser tanto uma torre única quanto assimétrico , um design feito sob medida para o local. Para a liberação do canal do navio, a ponte exigiria pelo menos um longo vão, enquanto o pronto acesso ao leito rochoso foi encontrado apenas perto da Ilha Yerba Buena. A dois torre estaiada projeto exigiria footings torre muito profundos, e um convencional dois torre ponte suspensa tornaria necessário também a uma âncora enorme a ser construído na lama baía profunda. A natureza curva da abordagem impõe restrições adicionais ao design.
Enquanto as pontes anteriores deste tipo usam barras de olho de corrente , o longo vão necessário aqui usa cabo de arame, como outras pontes suspensas modernas. Exclusivamente, este é um único laço de cabo em vez do par usual de cabos e, em vez de ser girado no lugar acima das passarelas, feixes substanciais de fios foram arrastados para o lugar com suporte temporário acima das passarelas, eventualmente suspensos por tensionamento do fio . Esses feixes de fios foram então organizados para serem finalmente compactados para formar o cabo principal completo.
Elevação e planta: altura de 160 metros (520 pés), comprimento 624,385 metros (2.048,51 pés)
(não mostrado acima, o cabo é contínuo na extremidade oeste, extrema esquerda).
Extremidade oriental: os principais cabos de aço serão ancorados na estrutura do convés próximo a este local. Esta estrutura leve é insuficiente como ancoragem para um vão de suspensão convencional. Em vez disso, as forças de tração do cabo principal são resistidas por forças compressivas na estrutura da caixa do convés do vão principal. (Imagem outono de 2008, outros nesta seção, primavera de 2011)
Canto noroeste: sela de desvio de 90 graus (giro) para o cabo principal. as chaves de extremidade tubulares de sacrifício (amarelo) manterão o alinhamento com a estrutura de transição
Extremidade oeste: contrapeso da extremidade ocidental atrás das colunas da estrutura de abordagem, andaime / pórtico da torre SAS além
Canto sudoeste: extremidade sul da tampa da extremidade / contrapeso de concreto ocidental, caixa do convés mais a oeste à direita com escoras de suporte da passarela e terminações do cabo de suspensão
Sendo assimétrico, o vão oeste mais curto deve ser puxado para baixo contra as forças impostas pelo vão leste mais longo. Para evitar o levantamento dos pilares de sustentação, o vão é finalizado com um peso final maciço de concreto. Este peso final também carrega as selas giratórias para os cabos principais. Como visto na imagem do canto noroeste acima, há um componente ascendente para a força de tensão fornecida pelo cabo principal e é esse componente que remove a maior parte do peso da tampa de extremidade de suas colunas. (A maior componente horizontal é contrariada pelas forças compressivas exercidas pela estrutura do deck da caixa, como é característico deste tipo de ponte.)
Os segmentos de cada um dos dois vãos do convés serão retidos em compressão durante um forte terremoto por tendões internos pós-tensionados que se juntam às tampas extremas, transportados internamente em bandejas de cabos. Esses tendões são necessários uma vez que o suporte da extremidade oriental é muito mais leve do que o contrapeso ocidental e as condições do solo são radicalmente diferentes em cada extremidade, a extremidade ocidental sendo fundada no xisto rochoso, enquanto a extremidade oriental, com suportes verticais direcionados à rocha, é principalmente contido em depósitos de lama mais macios, que respondem muito mais ativamente aos choques sísmicos do que o xisto. A intenção é que a combinação dos tendões tensionados e a estrutura compressiva da caixa do leito da estrada mantenham as duas tampas das extremidades na mesma posição relativa.
Os segmentos da ponte em cada extremidade não são simples repetições dos segmentos centrais do vão. Os segmentos extremos do convés na extremidade leste são curvados e inclinados para a parte curva da passagem aérea. Esses segmentos extremos também estão além das âncoras do cabo principal e das colunas de suporte leste e uma parte substancial da ponte que une a passagem aérea já está no lugar (a parte cinza vista acima). Os segmentos de convés do extremo leste na extremidade oeste devem coincidir com a porção horizontal no sentido leste do conector YBITS, enquanto os segmentos no sentido oeste (lado norte) começam uma subida para o YBITS no sentido oeste, elevando o tráfego para o convés superior do túnel Yerba Buena.
Construção de curva S
A velha ponte cantilever foi conectada ao túnel Yerba Buena por uma ponte de treliça de dois andares que incluía uma seção curva. Como esta estrutura ocupava uma área que deveria estar livre para a abordagem da nova ponte, foi necessário construir uma abordagem inteiramente nova e temporária para a ponte velha. Era necessário balançar para o sul para liberar a área para novas construções e, em seguida, voltar para o norte com uma curva mais acentuada para conectar ao cantilever. Como haveria apenas alguns dias disponíveis durante os quais a ponte poderia ser fechada ao tráfego, a parte curva foi construída adjacente à sua posição final em um cavalete que se estendia abaixo e além do antigo conector curvo. Durante a substituição, a seção antiga foi removida do caminho (ao norte) e a nova seção colocada no lugar.
- Imagens da curva S
29 de setembro de 2009: Novo conector S com tráfego, seção branca substituída segmento original traduzido à sua esquerda, o restante da seção original é parcialmente desmontado, para ser substituído por uma estrutura de transição permanente para a nova ponte. O ponto de vista fica próximo ao centro de controle do porto da Guarda Costeira dos EUA, acima do túnel Yerba Buena.
20 de abril de 2010: No conector S, o restante da seção original está agora desmontado e o contrapeso do vão principal está no lugar. As principais seções do vão estão sendo colocadas sobre a estrutura de treliça de cimbre.
28 de fevereiro de 2011: Fundamentos do conector S com colunas permanentes e cimbre além.
Em 3 de setembro de 2007, a primeira seção associada à construção do novo Vão Leste, o vão temporário de 91 m que conecta a seção principal do cantilever ao Túnel da Ilha Yerba Buena, foi colocada em serviço. A construção do novo vão do conector começou no início de 2007 ao lado do vão existente. Caltrans fechou a Bay Bridge durante o fim de semana do Dia do Trabalho para que as equipes pudessem substituir o antigo vão. Depois que a seção antiga foi removida, o novo vão foi enrolado no lugar usando um sistema guiado por computador de macacos hidráulicos e roletes. A nova seção foi fixada no lugar e a ponte reaberta 11 horas antes do previsto, para o deslocamento matinal de 4 de setembro de 2007. Em setembro de 2009, durante um único fechamento de feriado, uma nova estrutura de aço temporária para direcionar o tráfego ao redor do local do as abordagens finais para a nova ponte foram feitas e suas conexões com a saída do túnel e a ponte existente foram concluídas, assim como foi feito em setembro de 2007. Este desvio permitiu a construção da estrutura de transição permanente entre a saída do túnel de dois andares e a nova estrutura da ponte lado a lado. Após a conclusão da ponte, outro fechamento prolongado permitiu a remoção da estrutura provisória e a conclusão da ligação rodoviária.
A curva em S tornou-se conhecida pelos acidentes, desde fender-benders a quedas fatais. Os naufrágios normalmente ocorreram durante os períodos de não deslocamento, quando o tráfego flui mais rápido, no ou acima do limite geral da ponte de 50 mph. Sinalização adicional e indicadores visuais e físicos que indicam o limite de velocidade da curva S de 40 mph foram instalados após um acidente grave. O aviso de velocidade do convés superior na curva foi postado como 35 mph e um sistema aprimorado de "faixas de ruído" foi instalado.
Falso SAS
Toda a estrutura do convés deve ser apoiada em alinhamento preciso até:
- As tampas das extremidades com âncoras e selas giratórias e tensoras estão completas.
- A torre com sua sela de cabo principal está completa.
- Todos os segmentos de convés estão no lugar e unidos.
- Os tendões internos são colocados e tensionados.
- O cabo principal está girado.
- Todos os cabos de suspensão estão no lugar e ajustados para tensão.
- A tensão do cabo principal é equilibrada em cada lado. (Isso é mantido enquanto os cabos de suspensão são tensionados.)
O cimbre para realizar esta tarefa é um par de pontes de treliça substanciais, pré-fabricadas em segmentos, com colunas e segmentos de vão levantados no lugar por guindastes de barcaça. As treliças são apoiadas em fundações que consistem em ou construídas sobre estacas cravadas profundamente. Após a conclusão da ponte, toda a estrutura de cimbre e todos os suportes subaquáticos expostos serão removidos para fazer um canal seguro para navios de calado profundo em trânsito de e para o Porto de Oakland .
Posicionamento do convés
No final de agosto de 2009, o trabalho temporário da coluna foi concluído, vãos de treliça estavam no lugar e seções pré-fabricadas estavam sendo colocadas sobre ela. Um guindaste de barcaça gigante, o Left Coast Lifter , foi usado para colocar as 28 estruturas de caixa do convés principal. A colocação do segmento principal na seção SAS da ponte foi concluída no início de outubro de 2011. Em 19 de outubro de 2011, a pequena lacuna entre o convés SAS e a extensão curva da via aérea foi finalmente fechada para o lado leste e oeste gap foi fechado na semana seguinte. Em novembro de 2011, a colocação do convés do vão SAS foi concluída, fazendo 1½ milhas de estrada contínua.
Em julho de 2013, todo o vão do SAS foi concluído e teve início a pavimentação asfáltica da rodovia. Cada segmento do convés é pavimentado com duas camadas de asfalto e concreto de uma polegada, que devem ser muito duráveis e durar por toda a vida útil da ponte. No entanto, o resto da ponte não é pavimentado com asfalto, mas apenas com um revestimento protetor.
Left Coast Lifter no local, 4 de janeiro de 2011
Instalação parcial do convés, final de 2010
1º de junho de 2011: Progresso da construção no período do SAS em um final de tarde próximo ao solstício de verão.
1º de outubro de 2011: À distância, o Left Coast Lifter está posicionando o último dos segmentos principais do convés do vão. Dois segmentos curtos adicionais unirão o vão principal à extensão curva da passarela. Os cabos de suspensão principais seguirão as curvas delineadas pelas passarelas instaladas recentemente. Dez cabos de retenção à direita da torre (abaixo das passarelas) pré-carregam a torre, dobrando-a 17 polegadas (430 mm) para oeste contra as forças a serem impostas pelo cabo principal quando a ponte estiver completa, permitindo que a torre fique vertical quando as limitações são removidas. Posteriormente a esta imagem, o cabeamento de suporte do viajante e os suportes de cabeamento foram instalados e todos os fios de cabo principais foram colocados e compactados, os cabos suspensores pendurados, presos e tensionados.
7 de julho de 2013: O novo vão é estruturalmente completo e autossustentável. As passarelas de cabos foram removidas e a estrutura da torre desmontada - o restante da cunhagem temporária está sendo removido da extremidade leste do vão principal.
Torre do vão principal
O projeto emprega técnicas de absorção de energia abrangentes para permitir a sobrevivência e o acesso imediato para veículos de emergência após um terremoto com crédito máximo (MCE), estimado em 8,5 momentos de magnitude em um período de 1500 anos. Em vez de projetar para rigidez, é em vez uma estrutura flexível, com movimento ressonante absorvido pelo cisalhamento plástico de componentes substituíveis e sacrificiais. Terremotos menores irão impor tensões principalmente elásticas sobre os componentes, com uma proporção maior de tensões de plástico (e, portanto, de absorção de energia) em terremotos maiores. Essa filosofia de projeto se estende a outros componentes de metal da ponte, incluindo as chaves de extremidade tubulares de sacrifício que alinham a suspensão auto-ancorada com suas estruturas de abordagem em cada extremidade.
A torre é composta por quatro colunas. Cada coluna aproximadamente pentagonal consiste em quatro seções cônicas e / ou retas, unidas de ponta a ponta por placas externas e juntas de dedo de longarina internas fixadas com prendedores. As colunas também são unidas horizontalmente por estruturas de caixa de sacrifício. Essas juntas de caixa destinam-se a absorver o movimento induzido pelo terremoto por deformação por cisalhamento elástico e plástico conforme a torre balança. Sob um forte terremoto, essa deformação absorve energia que poderia levar ao movimento destrutivo da torre, protegendo assim a estrutura primária do vão. Espera-se que este projeto permita o uso imediato da ponte para veículos de emergência, com as juntas sendo substituídas conforme necessário para restaurar a ponte à sua condição original. Excepcionalmente, a torre não tem conexão direta com o leito da estrada, com espaço suficiente para permitir oscilações sob severos terremotos sem colisão.
Construção de torre
O processo de construção da torre SAS no topo de sua fundação consistiu em cinco fases. Cada uma das primeiras quatro fases consistiu em levantar segmentos de quatro colunas semelhantes e aparafusá-los no lugar e aos elementos que os conectam, enquanto a última fase consistiu em levantar a tampa superior final que levará a sela de cabo principal de coroamento. Em 28 de julho de 2010, o primeiro dos quatro pilares da torre principal abaixo do convés foi erguido, tendo chegado no início do mês de barcaça da China. Eles foram colocados levantando uma extremidade de uma barcaça para um andaime temporário, com uma carruagem na barcaça para permitir que a extremidade inferior se movesse para o lugar. Depois que as colunas foram aparafusadas no lugar, o andaime foi estendido para cima para permitir que o próximo conjunto de colunas acima do convés fosse erguido, levantado e transladado para a posição, um processo repetido para cada uma das fases restantes.
A construção da torre continuou quando o segundo conjunto de colunas finalmente chegou na semana de 24 de outubro de 2010, quase três meses após o primeiro conjunto ter sido colocado. O segundo conjunto de colunas foi erguido por um pórtico no topo do andaime e foi colocado sobre as primeiras quatro colunas que foram colocadas no início do ano. Depois que as colunas foram colocadas no lugar, elas foram aparafusadas juntas com o primeiro conjunto de colunas. Após a conclusão desta segunda fase, a torre estava agora com cerca de 51% concluída e alcançava uma altura de 272 pés. O terceiro conjunto de colunas da torre não chegou até a semana de 15 de dezembro de 2010. O terceiro conjunto, agora com um guindaste maior, foi levantado e colocado sobre o segundo conjunto de colunas. A torre agora tinha uma altura impressionante de 374 pés e estava 71% concluída. O processo de construção não continuou até o ano seguinte, quando o conjunto final de colunas da torre finalmente chegou no Dia dos Namorados de 2011. Essas quatro colunas, cada uma com 105,6 pés de altura, foram levantadas na semana de 28 de fevereiro de 2011 e colocadas sobre o terceiro conjunto de colunas. A torre agora tinha uma altura de 150 metros e estava 91 por cento concluída.
A quinta e última fase da torre consistia em levantar uma grade (estrutura para unir as colunas, mais comumente usada como elemento de fundação) que pesa cerca de 500 toneladas, levantar a sela do cabo principal de 450 toneladas e, finalmente, levantar a cabeça final da torre, que completou toda a torre SAS. Todas essas peças finais chegaram ao local no mesmo dia em que o quarto conjunto de colunas da torre chegou. Em 15 de abril de 2011, teve início a primeira parte da quinta e última fase. A grade de 500 toneladas foi elevada a 150 metros no ar e colocada sobre o quarto conjunto de colunas. A torre tinha então uma altura de 495 pés e estava 94 por cento concluída. Demorou cerca de um dia para levantar e colocar a grade no topo da torre.
Colocação de sela de cabo duplo coroante
Trabalhando o dia inteiro de 19 de maio de 2011, engenheiros operacionais e ferreiros levantaram e colocaram a sela de cabo duplo de 900.000 libras (410.000 kg) no topo da torre SAS. Enquanto uma grande parte do vão foi fabricada na China, esta peça em particular foi feita no Japão, assim como as selas de desvio leste e oeste e a sela de levantamento hidráulico do cabo principal.
Esta sela de cabo guia e apóia o cabo principal de quilômetros de extensão sobre a torre que foi colocada no final do ano. Em dezembro de 2011, a colocação do convés do vão SAS foi concluída e o progresso da construção do cabo finalmente começou. No entanto, alguns meses antes, em julho de 2011, a cabeça da torre foi levantada e colocada sobre a sela em um encaixe de teste e foi então removida para permitir a colocação do cabo. Mais tarde, em 2012, os cabos foram totalmente colocados na sela da torre e, em seguida, ancorados ao longo de todo o vão do SAS. A cabeça da torre foi então instalada permanentemente pela última vez, junto com os faróis de alerta da aeronave, completando toda a torre SAS a uma altura final de 525 pés (160 m).
Cabo de suspensão principal SAS
A sela da torre inclui olhais para a fixação de cabos temporários que suportavam quatro passarelas, cada uma delas uma ponte pênsil simples (chamada de passarela) que permitia o acesso ao mecanismo de fiação do cabo e ao cabo principal durante a construção. De várias maneiras semelhantes a um teleférico , cabos superiores adicionais transportavam um ou mais desses viajantes, dispositivos com rodas que se moviam de uma extremidade do vão para a outra, puxados por cabos de tração manipulados por vários guinchos.
- Imagens de cabo
Amostra de teste compactada, final mostrado acima
Sela de cabo suspensor no vão oeste
Sela de cabo suspensor para a nova extensão SAS
Terminação do cabo suspensor na caixa do deck SAS
Esquema de arrasto para fios de arame paralelos
Dois feixes de fios foram colocados nas bobinas de desenrolamento.
Desenrolando-se de seu carretel, um fio passa por várias guias de lançamento.
A vertente é alimentada em direção ao pórtico de lançamento.
O pórtico de lançamento posiciona e tensiona o cabo de suporte da estrutura de transporte.
Um trabalhador inspeciona a estrutura de transporte no pórtico de lançamento.
Prendendo um cabo à estrutura de transporte.
O primeiro fio é puxado.
Na extremidade oeste, os fios passam pela sela de tensionamento.
Quando uma sela de desvio é encontrada, o fio é guiado através de uma ranhura de pente específica. Blocos de madeira estão no lugar para evitar a deformação das guias dos fios adjacentes.
O cabo é levado para a área de terminação.
A fita será anexada a uma terminação específica.
O primeiro cordão está em posição e suportado antes da terminação e tensionamento.
Os inspetores amortecem o movimento do fio induzido pelo vento para permitir medições do fio.
Um dos quatro compactadores de cabos principais é colocado no lugar.
O compactador de cabo é movido para um ponto inicial.
Compactadores trabalhando nas seções de cabos principais ocidentais.
O efeito da compactação do PWS é visto, seguido por um envoltório de arame de acabamento após a colocação da sela.
Os inspetores verificam a compactação adequada medindo a circunferência do cabo.
Após a colocação da sela, o envoltório final do fio S foi aplicado e os acessórios de iluminação do vão principal foram montados.
O vão principal usa um único cabo, fiado usando grupos pré-agrupados de fios de um ponto de ancoragem na extremidade leste do vão principal, através de uma sela de desvio horizontal do canto leste, sobre uma sela de desvio vertical na extremidade leste, para cima e ao longo a metade correspondente da sela da torre principal, até uma sela de desvio de 90 graus no contrapeso ocidental, através do contrapeso, passando sobre a sela de tensionamento hidráulico, em torno da sela de desvio oeste oposta, até a outra metade da sela da torre principal , ao longo de uma sela de desvio vertical oriental até a sela de desvio do canto leste final, para o ponto de ancoragem apropriado na âncora de vertente oriental oposto ao início.
À medida que um feixe é colocado, inicialmente era suportado por suportes montados na passarela, em seguida, ambas as extremidades eram fixadas e o cabo era tensionado nos pontos de ancoragem leste. Tal como acontece com um vão de suspensão de cabo convencional, todos os feixes tensionados foram então comprimidos em uma forma circular e protegidos com um envoltório circular de arame. Selas para cabos suspensores foram adicionados e cabos suspensores colocados e tensionados. O tensionamento do cabo de suspensão levantou o vão de seu cárter de suporte.
Em meados de junho de 2011, os preparativos para a fiação do cabo principal começaram com a instalação das passarelas temporárias no vão SAS. Ambas as passarelas ocidentais foram instaladas e, em meados de agosto, todas as quatro passarelas foram instaladas e uma aproximação do contorno concluído da ponte pode então ser vista. Todas as quatro passarelas, o viajante, seu cabo de suspensão e os cabos de tração e os guinchos e trilhos especializados nas selas de desvio tiveram que estar no lugar antes que o arrasto do fio pudesse começar. Essas passarelas eram necessárias para o acesso do trabalhador aos feixes de cabos para agrupamento e disposição à medida que os fios individuais eram colocados.
O trabalho em setembro de 2011 incluiu a instalação das pistas de viragem para os viajantes nas selas de desvio oeste. Essas trilhas permitiam o movimento contínuo do viajante pela extremidade oeste do vão principal. Em meados de outubro de 2011, os cabos traveller foram instalados. Um grupo temporário de cabos de sustentação da torre a oeste, destinados a resistir às forças de capotamento impostas pelo cabo principal nu, também foram instalados. Posteriormente, foram instaladas as selas de desvio leste, preparando a ponte para a colocação dos cabos.
Colocação do cabo
A técnica de construção do cabo diferia significativamente daquela usada para os vãos ocidentais anteriores e pontes suspensas convencionais semelhantes. Nesse método, os cabos eram girados apenas alguns fios de cada vez, com feixes feitos à medida que os fios eram girados puxando um laço ao longo da rota do cabo. O SAS usou uma técnica diferente, com os fios de arame pré-fabricados em feixes de cabos de quilômetros de extensão com terminações de feixe já no lugar, puxados arrastando uma extremidade ao longo da rota. Após a fixação na terminação, uma operação de tensionamento foi realizada em cada feixe no ponto de ancoragem leste, e os feixes foram suspensos alguns metros acima da passarela. Um total de 137 desses pacotes foram instalados. Conforme os feixes foram posicionados, eles foram temporariamente amarrados para formar o cabo. O cabo estava completamente instalado no final de maio de 2012. Mais tarde, foi compactado em uma forma circular e, em seguida, enrolado com uma capa protetora de arame. Em meados de março de 2013, a porção oeste foi concluída e as passarelas removidas. O enrolamento de arame ainda estava em andamento na porção leste.
Como os cabos principais se curvam e os cabos de suspensão se estendem para fora até a borda do convés, o design da sela é individual para o local, sendo fabricado em pares de imagens espelhadas para cada lado. Em meados de junho de 2012, a maioria das selas estava instalada no cabo principal. Os cabos suspensores de cabos de aço foram então colocados sobre essas selas e, posteriormente, puxados para fora e presos às projeções do convés principal.
Em uma ponte pênsil convencional, seções do convés são penduradas no lugar e, assim, tensionam imediatamente os suspensórios. O comprimento inicial adequado de cada suspensório é predeterminado por cálculos de engenharia e ajustes são necessários para o posicionamento relativo do segmento e igualdade de distribuição de carga entre os vários suspensórios da seção. Nesta ponte, as seções do tabuleiro já se encontravam em posição relativa fixa (sendo unidas e apoiadas sobre o cimbre) e todos os cabos suspensores devem ser submetidos a tensões específicas individualmente para tensionar o cabo principal. Uma sela de macaco na extremidade oeste é usada para equilibrar a tensão entre as seções do cabo principal único.
O tensionamento do cabo suspensor é realizado em etapas. O grau de tensionamento em vários estágios e a ordem do tensionamento são críticos para este procedimento.
A partir de 2011, o equilíbrio adequado entre os lances do cabo principal e os cabos suspensores e a tensão adequada foram aplicadas aos cabos principais e suspensores. Em 20 de novembro de 2012, este processo foi concluído, o que tornou a parte SAS da ponte autossustentável. Depois disso, o cárter foi removido.
| Estágio | Descrição | |
|---|---|---|
| 1 |
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Jack e tensão 26 de 50 grupos de suspensórios de cada lado (8 de cada vez nas primeiras 3 etapas, 2 na quarta etapa), seguidos dos ajustes finais (etapas 5 a 18). Nas primeiras 8 etapas, 80% da carga foi transferida da treliça temporária para o cabo. |
| 2 |
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Jack e tensiona mais 3 grupos de suspensórios, totalizando 29 de 50 de cada lado. |
| 3 |
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Jack e tensionar os 21 grupos de suspensórios finais, finalizando o tensionamento dos cabos. |
Estrutura de transição da Ilha Yerba Buena
Esquerda: Curva S temporária de dois andares (o andar superior fica na direção oeste em direção ao túnel).
Centro: colunas do sul (para o tráfego no sentido leste do convés inferior do túnel).
À direita: colunas norte, cimbre e fôrma (direção oeste para o convés superior do túnel).
Progresso do final de 2011: uma parte da extensão do SAS é vista na parte inferior da imagem.
Fim do verão de 2012: O trabalho falso do link oeste e as formas foram desmontados e agora são usados para construir o link leste (centro da imagem).
A Estrutura de Transição da Ilha Yerba Buena (YBITS) é uma estrada elevada que preenche a lacuna entre o vão do SAS e o túnel da Ilha Yerba Buena . Muito parecido com o Oakland Touchdown do outro lado da nova ponte, esta seção da ponte também é um segmento final, o que significa que o objetivo deste segmento é fazer a transição de partes da ponte existente para os vãos principais da nova ponte. A estrutura de conexão faz a transição das estradas lado a lado da nova ponte para os conveses superior e inferior do túnel YBI. Em meados de fevereiro de 2012, a estrutura norte foi concretada e a fôrma foi removida. No início de setembro de 2012, o cimbre foi removido, modificado e construído no local sentido leste, com a conclusão da fôrma agora permitindo a colocação de reforço e concreto.
Desenho de coluna
Existem várias colunas que sustentam a estrutura. Conforme o nível do solo sobe da costa até o nível do Túnel Yerba Buena, a altura da porção acima do solo das colunas varia. Uma vez que a estrutura de rocha que os sustenta é um xisto duro, seria normal, sob os métodos de engenharia anteriores, simplesmente cavar uma fundação relativamente rasa para cada coluna, com o comprimento estrutural variando progressivamente. A análise sísmica moderna e as simulações de computador revelaram o problema com tal projeto; enquanto as colunas longas podiam flexionar vários pés no topo (0,6 metros, mais ou menos), as colunas mais curtas eram susceptíveis de se quebrar, uma vez que as estruturas rígidas do tabuleiro causam a imposição de uma quantidade semelhante de movimento no topo das colunas, impondo mais tensão de flexão por unidade de comprimento nas colunas mais curtas. Este problema foi resolvido fazendo as colunas de comprimento semelhante (mas não uniforme), com as colunas "mais curtas" estendendo-se em poços abertos permanentes para fundações profundas. Isso permite que todas as colunas do YBITS respondam de maneira suficientemente uniforme. O espaço entre uma coluna e sua fossa é coberto por uma tampa protetora de sacrifício, formando uma espécie de sistema de isolamento de base nos locais de coluna mais sensíveis. Além disso, o pouso oeste do YBITS é uma dobradiça de momento zero e, portanto, não há tensões de flexão vertical naquele ponto.
Técnicas de construção
O processo de construção para construir esta estrutura consiste em várias etapas, mostradas a seguir:
- Construção YBITS
Conjunto de vergalhões: será erguido, preso ao vergalhão da fundação e, em seguida, fechado por fôrma de coluna reutilizável e fundido em concreto.
Fôrma para pilares: este pilar foi moldado dentro de uma única fôrma segmentada, aqui sendo desmontada de baixo para cima.
Colunas concluídas: uma tampa em T será delimitada pela estrutura da estrada em forma de caixa.
Detalhe do vergalhão: observe o tamanho e a quantidade do vergalhão horizontal. Foi descoberto após o evento Loma Prieta que esta era a parte mais crítica do reforço para garantir a sobrevivência da coluna.
Fabricação de falsificação: os metalúrgicos fabricam uma seção de falsificação de tubos e vigas.
Montagem de falsificação: Uma seção é elevada até a posição vertical com o auxílio de dois operadores de empilhadeira.
Colocação de trabalho falso: A seção é guiada para sua posição no bloqueio da fundação por uma equipe de solo.
Cimbre concluído: foram acrescentados revestimentos e algumas formas.
Detalhe da fôrma: os painéis superiores formam a superfície mais baixa da parte externa do conector de concreto, os painéis inferiores formam uma plataforma para acesso do trabalhador.
Perfil: A forma da estrutura final reduz a necessidade de contraventamento interno
Superfície e vergalhão: O vergalhão para vigas de cisalhamento interno pode ser visto no lado direito, logo acima das árvores. Uma estrutura adicional conectará as colunas ao viaduto.
Pós-tensionamento: as terminações presas aos cabos de tendão são puxadas por macacos e fixadas - isso elimina qualquer curvatura quando a cofragem é removida e também enrijece e fortalece a estrutura.
O primeiro passo é construir as fundações das grandes colunas que apoiarão a via elevada do YBITS. O reforço da coluna acima do nível é construído e fechado por fôrmas e o concreto é derramado. Após a cura, a fôrma é removida. O próximo passo é construir a própria rodovia. Os vãos foram lançados no local, usando reforço extenso, com tendões de cabo pós-tensionados. As vias são constituídas por estruturas em caixão vazado, fundidas em troços com cofragem, devido tanto às formas complexas envolvidas como à necessidade de manter o fluxo de tráfego nas estruturas adjacentes durante a construção.
A seguinte sequência é aplicada a cada intervalo entre as colunas:
- Como a fôrma de madeira ou metal que sustentava a concretagem do concreto era elevada, as fôrmas eram apoiadas sobre cimbre, neste caso com perfis verticais de tubos, vigas de aço e cabos diagonais. Um deck de madeira foi então erguido sobre o cimbre para apoiar a superfície de formação mais baixa.
- O reforço para a superfície inferior da estrutura da caixa foi então adicionado, e o concreto foi derramado.
- Durante o vazamento inicial, reforço e cofragem para vigas de cisalhamento internas e quaisquer conduítes de tendão incluídos foram adicionados. Posteriormente, outro lançamento de concreto foi executado.
- Em seguida, a cofragem interna para apoiar a superfície superior (deck) foi adicionada e o processo de vergalhão foi repetido.
- Depois que o concreto está suficientemente curado e quaisquer tendões foram tensionados, a fôrma e o cimbre foram removidos, deixando apenas as superfícies de concreto.
Rampas de ilha
Além da atual rampa de saída para o oeste, as rampas existentes que ligam o tráfego da ponte à Ilha Yerba Buena e à Ilha do Tesouro são inadequadas para lidar com o tráfego para o futuro desenvolvimento residencial esperado. Em particular, a rampa de saída para o leste sempre foi extremamente perigosa, enquanto o tráfego da rampa adicionada para o oeste interferiria no fluxo do tráfego da ponte. Entre o portal ocidental do túnel e o vão de suspensão ocidental existente, não há espaço para configurações de rampa modernas. Espera-se que os empreendimentos acrescentem cerca de 3.000 residentes à ilha, além de escritórios e escritórios. Para suportar este tráfego, um sistema de novas rampas (atualmente apenas parcialmente concluído) será construído no lado leste das ilhas para se conectar ao YBITS, onde haverá espaço adequado para convergências e partidas de tráfego adequadas. As rampas do lado leste devem custar cerca de US $ 95,67 milhões, enquanto começaram a construção no final de 2013 para uma inauguração em junho de 2016. As novas rampas de entrada e saída na direção oeste foram inauguradas em 22 de outubro de 2016.
Iluminação
As estruturas skyway e YBITS têm iluminação personalizada usando 48.000 LEDs de alto desempenho agrupados em 1521 luminárias, a maioria dos quais montada em 273 postes. Essas luminárias foram projetadas pela Moffatt & Nichol e construídas pela Valmont Industries . Dentro de um dispositivo elétrico específico, o padrão de feixe de cada LED é restrito por uma estrutura de máscara. Cada luminária foi ajustada de forma independente e com o mascaramento de LED iluminará as estradas apenas na direção de deslocamento, semelhante aos faróis dos veículos e, portanto, reduzindo bastante o brilho apresentado aos motoristas. Espera-se que isso melhore a segurança dos viajantes. As estradas do vão principal são iluminadas por luminárias de LED apontando para baixo montadas nas selas do suspensor do cabo principal. Iluminação decorativa adicional voltada para cima nas bordas externas extremas das estradas iluminam os cabos de suspensão e a parte inferior do cabo principal. Luzes adicionais destacam a torre principal.
- Imagens de iluminação
Postes de luz do Skyway e acessórios completos no skyway esquerdo, posteriormente adicionados à direita
Iluminação do Skyway em teste.
Acessórios montados em cabos
Essas luzes usam cerca de metade da energia das luzes da ponte velha e duram cerca de 5 a 7 vezes mais. Eles só terão que ser substituídos a cada 10 a 15 anos (em comparação com a cada 2 anos com o antigo vão leste), reduzindo custos, melhorando a segurança do trabalhador e reduzindo os transtornos ao viajante devido ao fechamento de vias.
Remoção de vãos antigos
A primeira fase consistia na remoção do vão em balanço duplo. Dentre as várias alternativas disponíveis, o método de desmontagem foi escolhido em vez de opções que envolviam demolição por explosivos. Neste processo, a ponte foi desmontada, removendo peças individuais principalmente na ordem inversa da construção original. Isso exigiu a construção de estruturas de suporte temporárias, como as usadas na construção original. Um esforço simultâneo removeu a curva S temporária, permitindo a conclusão da ciclovia e do caminho de pedestres do novo vão e a melhoria das abordagens de veículos no sentido leste.
O desmantelamento foi atrasado pela presença de corvos-marinhos em nidificação . Em meados de novembro, o vão principal do cantilever ocidental (esquerdo) e sua torre foram quase completamente removidos e suportes temporários foram erguidos abaixo da parte direita do cantilever oriental. Em maio de 2015, restava apenas um terço do vão mais à direita e em 12 de junho de 2015 a tarefa foi concluída. Em 14 de novembro de 2015, a fundação celular de concreto do píer E3 (que suportava a torre cantilever oriental) foi demolida de forma explosiva com a queda dos destroços no caixão de aço abaixo do fundo da baía de lama. Numerosas cargas detonadas sequencialmente e uma cortina de bolhas de ar versátil foram usadas para reduzir as ondas de choque subaquáticas a fim de proteger a vida marinha. Para obter detalhes do planejamento de remoção do CalTrans E3, consulte este link
A segunda fase envolveu a remoção dos cinco vãos da treliça e do passadiço da treliça, e a terceira e última fase foi a remoção das fundações subaquáticas. Todo o projeto de desmontagem foi concluído em 11 de novembro de 2017.
Conforme o antigo Span Leste foi desmontado, os materiais removidos da estrutura foram carregados em barcaças e enviados para reciclagem.
Juiz John Sutter Regional Shoreline
Em 21 de outubro de 2020, o Juiz John Sutter Regional Shoreline , localizado ao pé da ponte, abriu ao público. O parque, que foi originalmente proposto como "Gateway Park", possui um píer de observação de 600 pés de comprimento feito a partir das fundações existentes da ponte velha e permite um acesso mais fácil à baía e à ciclovia Alexander Zuckerman .
Experiência de direção
Em ambas as direções, a experiência de direção melhorou muito. Além das faixas mais largas de tráfego em cada direção, agora há uma faixa contínua para veículos de emergência ou deficientes em cada lado das cinco faixas de tráfego. A iluminação noturna da ponte agora está livre de reflexos e uma nova iluminação LED branca foi instalada na seção inferior do túnel na direção leste. A remoção de curvas acentuadas a leste do túnel encorajou um fluxo de tráfego mais suave para o leste a oeste e através do túnel, mesmo quando comparado à configuração de pré-construção.
Passarela de pedestres
A extensão inclui uma nova rota de pedestres e bicicletas, formalmente chamada de Ciclovia Alexander Zuckermann . O caminho leva o nome em memória de Alexander Zuckermann, o fundador da East Bay Bicycle Coalition e um defensor do Bay Bridge Trail. A nova rota de pedestres e bicicletas conecta a East Bay à Ilha Yerba Buena. Atualmente, o MUNI é o único transporte público que transporta bicicletas e pedestres da Ilha Yerba Buena e Ilha do Tesouro para São Francisco. A via complementar através do vão ocidental para São Francisco está em vias de ser concluída em 2025.
Incidentes de construção
Controvérsia de solda
Em 6 de abril de 2005, o FBI anunciou uma investigação sobre as alegações de 15 ex-soldadores e inspetores sobre o novo vão de que os soldadores foram apressados a ponto de afetar seu desempenho em até um terço das soldas e que os trabalhadores foram obrigados a cobrir as soldas defeituosas por re-soldagem de uma maneira superficial. Muitas dessas soldas foram então embutidas em concreto, algumas profundamente subaquáticas.
Um porta-voz do Departamento de Transportes da Califórnia (Caltrans) respondeu rapidamente com uma afirmação pública de que não era possível que soldas defeituosas pudessem ser escondidas dos inspetores da Caltrans. Isso foi posteriormente testado por inspeção radiológica, ultrassônica e microscópica de algumas das soldas que estavam acessíveis e alegadamente deficientes. Em 21 de abril de 2005, as notícias indicaram que a Federal Highway Administration contratou inspetores privados para remover seções de 300 libras (136 kg) para análises laboratoriais detalhadas.
Em 4 de maio de 2005, a Federal Highway Administration disse que os testes de três empreiteiros independentes mostraram que as soldas retiradas de três pedaços de aço de 500 libras (230 kg) da ponte "atenderam ou excederam as especificações exigidas". Como parte do material removido para inspeção foi especificamente identificado pelas reclamações dos soldadores como digno de inspeção, essa descoberta foi recebida como uma boa notícia.
Potenciais problemas de fundação
No início de novembro de 2011, o jornal The Sacramento Bee relatou e analisou vários relatórios (incluindo declarações de "denunciantes") sobre o potencial de relatórios de inspeção falsificados associados a fundações de estacas profundas, incluindo alguns apoiando a torre principal SAS. Esse artigo, e um artigo posterior do Sacramento Bee publicado em 26 de maio de 2012, forneceram detalhes sobre as preocupações de construção e teste e especialistas citados em campos de engenharia relevantes que levantaram questões sobre a adequação dos testes e supervisão da Caltrans e práticas de construção e teste da ponte construtor. Em 12 de junho de 2012, logo após apoiar publicamente um estudo mais aprofundado das preocupações levantadas no artigo do May Bee, Caltrans emitiu um comunicado à imprensa com uma carta anexada ao Editor Executivo do Bee do Diretor da Caltrans, Malcolm Dogherty. Essa carta incluía um pedido de retratação integral do artigo, isso após fazer valer uma série de refutações técnicas específicas e críticas à linguagem e ao tom do artigo. Em 24 de junho de 2012, Joyce Terhaar, Editora Executiva do Bee, respondeu em defesa do artigo e da missão do jornal. Caltrans também respondeu com uma apresentação de vídeo de quase uma hora.
Em 4 de agosto de 2012, The Bee relatou um estudo em andamento por engenheiros da Caltrans, que estão examinando os testes de fundação para a agência. Essa equipe de engenheiros, chamada de equipe "GamDat" por Caltrans, encontrou novas evidências de dados questionáveis associados aos testes da fundação da torre. Seguindo aquele artigo de Bee, o Comitê de Transporte do Senado da Califórnia pediu ao Gabinete do Analista Legislativo do estado para convocar um painel de especialistas independentes para examinar as preocupações sobre a fundação da torre SAS e relatar suas descobertas. Espera-se que esse relatório seja lançado até a primavera de 2013.
O Sacramento Bee publicou outro artigo em 7 de junho de 2014.
Falha de parafuso
Parafusos de três polegadas (7,5 cm) de diâmetro conectam partes das saliências de montagem da plataforma da ponte a várias colunas de concreto. Existem 288 desses parafusos de vários comprimentos. Os parafusos foram testados no local, apertando demais suas porcas de retenção. Nas duas semanas subsequentes a este aperto, 32 dos primeiros 96 parafusos carregados falharam. Esses parafusos variam em comprimento de 2,7 a 5,2 m (9 a 17 pés) e a falha foi inicialmente atribuída à fragilização por hidrogênio , com o hidrogênio introduzido durante a fabricação ou galvanoplastia. Alguns dos parafusos podem ser substituídos, enquanto outros não podem ser removidos e a transferência de carga exigirá métodos de remediação mais complexos. A princípio não se esperava que os reparos atrasassem a inauguração, mas mais tarde acreditava-se que atrasariam a inauguração até dezembro. A correção pode custar até US $ 5 milhões. Uma correção temporária foi anunciada em 15 de agosto de 2013, com a abertura revisada de volta à sua data original. A solução selecionada foi adicionar uma sela protegida por tendão em cada local de saliência de convés. Foi sugerido internamente que problemas com o tensionamento do cabo principal podem ter causado falhas nos parafusos.
O retrofit para reparar as falhas do parafuso foi colocado em serviço em 19 de dezembro de 2013. O conserto acabou custando $ 25 milhões, muito mais do que as estimativas originais e projeções de custo.
Vazamentos de água em anexos de superestrutura
Alguns componentes da ponte são montados na superfície superior da estrutura primária. Muitos deles exigem vedação contra a entrada de água no interior das seções da caixa do convés. Verificou-se que a aplicação inadequada de selantes sob as barreiras para conter o tráfego na ponte permite a entrada de água no interior. A umidade interna causou corrosão prejudicial, que agora deve ser consertada.
Segure a falha de cimentação da haste
As estruturas de suporte de aço são fixadas em fundações de concreto com hastes de aço parcialmente roscadas em conduítes. Esses conduítes deveriam ser preenchidos com argamassa de concreto após a instalação. Alguns desses vazios foram temporariamente fechados no topo com uma vedação de concreto. Trabalhadores posteriores interpretaram incorretamente alguns desses locais como tendo sido rejuntados quando foram selados apenas na parte superior. O rejuntamento incompleto pode levar à intrusão de água salgada que acelera a corrosão dessas hastes críticas. É planejado fazer pequenos furos na argamassa para determinar quais locais requerem argamassa adicional ou uma alternativa, injeção de óleo ou material semelhante, para deslocar a água.
Os procedimentos de soldagem automatizada usados pelo fabricante das caixas de convés (Shanghai Zhenhua Port Machinery Co. Ltd.) eram freqüentemente executados na chuva. Há muito que se reconhece que essa soldagem leva à rachadura de soldas imperfeitas. Essas soldas foram consideradas pela administração da Caltrans como de baixa criticidade nesta ponte, devido às forças de compressão impostas à estrutura do convés por este projeto específico. Também há relatos de que o fornecedor não cooperou com as preocupações dos inspetores e engenheiros da Caltrans. Devido à fragilidade da antiga estrutura em balanço e à possibilidade de um terremoto destrutivo, Caltrans se sentiu motivado a evitar mais atrasos na conclusão do novo vão.
No final de janeiro de 2014, um artigo do Contra Costa Times relatou os resultados de uma investigação do painel de transporte do Senado do Estado da Califórnia. O relatório do painel foi intitulado "A ponte São Francisco-Oakland Bay: Reformas básicas para o futuro". Este relatório preliminar, escrito por um contratante para o comitê, declara
É a conclusão desta investigação que parece ter havido tentativas crônicas de manter muitas das alegações de segurança graves em segredo, postas de lado e não tratadas de uma maneira aberta e profissional no interesse do público.
Outro jornal da Califórnia, o Sacramento Bee , noticiou em 31 de julho de 2014:
Um relatório do Senado da Califórnia divulgado na quinta-feira disse que os gerentes do Departamento de Transporte "amordaçaram e baniram" pelo menos nove especialistas importantes para a nova ponte San Francisco-Oakland Bay Bridge, de US $ 6,5 bilhões, após reclamarem do trabalho abaixo do padrão da empresa de Xangai, China, que construiu grande parte do a extensão.
Uma investigação do Senado Estadual continuou em agosto, com ameaças de processo criminal dirigidas a Caltrans.
Veja também
Referências
links externos
- Site oficial do Bay Bridge Project Caltrans
- Índice de relatórios trimestrais do projeto Bay Bridge Caltrans
- Projeto de Segurança Sísmica Caltrans São Francisco-Oakland Bay Bridge East Span
- Elevando a fasquia: projetando a nova extensão leste da Bay Bridge ScienceBlog
- A construção e a desconstrução da ponte San Francisco-Oakland Bay: um caso em planejamento e tomada de decisão de megaprojetos Dissertação de Karen Trapenberg Frick, doutora em filosofia em planejamento municipal e regional
- Cronograma do Retrofit Sísmico da Ponte da Baía de São Francisco-Oakland 1929–2004 Preparado para o Comitê de Auditoria Legislativa Conjunta
- Linha do tempo de substituição do Span Leste 1997–2013 Comissão de Transporte Metropolitano
- "The Bridge So Far - A Suspense Story" Um documentário de 2006 que narra os atrasos na construção
- "Construindo a maior ponte suspensa auto-ancorada do mundo" Wired.com
Vídeos de construção
- A nova ponte da baía: reforma do terremoto
- Nova São Francisco-Oakland Bay Bridge Flythrough
- Simulação de computador de sequência de ereção
- Bay Bridge em um terremoto
- Lapso de tempo de construção do fim de semana do Dia do Trabalho (2009)
- Construção de Span Oriental da Ponte da Baía de São Francisco-Oakland (28 de junho de 2010)
- Nova ponte em construção de São Francisco - Oakland Bay (8 de junho de 2011)
- Progresso da construção SAS e YBITS (8 de junho de 2011)
- Lapso de tempo de construção da ponte San Francisco-Oakland Bay (publicado em 30 de agosto de 2013)