Schnellere Reparaturen: FRP-Brückenbelag an der Franklin Street Bridge

Franklin Street Bridge, eine Klappbrücke in Michigan City, Indiana, wurde kürzlich mit FRP-Brückenbelag-Material von Composite Advantage repariert. Quelle: Composite Advantage

Im vergangenen Jahr erhielten Composite-Materialien vermehrt Aufmerksamkeit für Infrastrukturprojekte. Neue Gesetzgebungsinitiativen wie der IMAGINE Act (Innovative Materials in American Grid and Infrastructure Newly Expanded) erhöhen das Bewusstsein für potenzielle Lebenszykluskosteneinsparungen durch Composite-Materialien bei Infrastrukturprojekten. Neue Brückenprojekte zeigen, wie Composites und fortschrittliche Materialien helfen, marode Infrastruktur zu sanieren und neue leichte, korrosionsbeständige, nachhaltige Strukturen zu bauen, die Zeit und Elemente überdauern. Zwei aktuelle Projekte mit FRP-Brückenbelag (FiberSPAN) von Composite Advantage (Dayton, Ohio, USA) demonstrieren die Rolle von Composites bei Brückenreparatur und -bau.

Reparatur einer verbogenen Brücke

Im Februar 2019 verbogen rekordverdächtige Temperaturen die Franklin Street Bridge in Michigan City, Indiana. Die 87 Jahre alte Struktur – die einzige bewegliche [Klapp-]Brücke der Seestadt – überquert Trail Creek, ein Tor zum Michigansee für Einheimische und Touristen. Die Struktur nutzt Gegengewichte zum Heben und Senken der Brückenteile für Schiffsverkehr. Ihre bröckelnden Beton-„Blätter“ und Stahlträger benötigten eine schnelle Lösung. Das LaPorte County Highway Department und dessen Auftragnehmer und Ingenieure fanden eine leichte, korrosionsbeständige Alternative mit Composite Advantages FRP FiberSPAN-System.

„Der traditionelle Ansatz vorsah eine temporäre Stahlplatte, bis das Wetter warm genug für die 28-tägige Aushärtung von Beton war“, sagt Scott Reeve, Präsident von Composite Advantage. „Das hätte Monate gedauert. Es bedeutete auch, für zwei Reparaturen zu zahlen und die Brücke zweimal für den Verkehr zu sperren. Die Notwendigkeit für Leichtbau schloss die meisten Materialoptionen aus. Aber der beschleunigte Bauwert unserer vorgefertigten FRP-Paneele besiegelte die Entscheidung.“

Das Projekt erforderte zwei Brückenteile [oder Blätter] 15 ft breit, 35 ft lang und 7 Zoll dick. Leistungsanforderungen: 30 psf Live-Last, Fahrzeuglast HL-93, Durchbiegung L/500, Belag 23,5 psf.

„Vorgefertigter Belag, der einfach eingesetzt wird, ist besonders vorteilhaft für solche Projekte“, sagt Reeve. „Die Flexibilität von FRP ermöglichte Design, Koordination und Review in Stunden statt Tagen und ohne die üblichen langen Wartezeiten bei solchen Jobs.“

Composite Advantage vorgefertigte die Paneele mit mechanischen Clips zum Verschrauben des Belags an die Stahlträger. Ein schwarzer rutschfester Belag aus Aluminiumoxid-Granulat wurde auf die Oberfläche aufgebracht. Der FRP-Lieferant konnte Design, Vorfertigung, Lieferung und Installation in nur 32 Tagen realisieren. Die Franklin Street Bridge wurde im April 2019 für Pendler und Besucher wiedereröffnet.

Fußgängerbrücke bietet dringend benötigte Abkürzung

Eine neue FiberSPAN dreistufige Switchback-Rampe in Chelsea, Massachusetts bietet einen direkten Weg, der Pendlerzeit sicherer, kürzer und bequemer macht. Quelle: Composite Advantage

Chelsea ist Massachusetts‘ kleinste Stadt mit nur 1,8 Quadratmeilen Fläche, doch die Suffolk-County-Gemeinde ist die 26. dichtbesiedelte Community der USA. Überfüllte Innenstadt-Transitstationen veranlassten die Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA), 2018 die Bellingham Square Station zu eröffnen. Doch Hügel und Höhendifferenzen zwischen Kreuzungen zwangen Pendler, mehr als drei Blöcke zu laufen, um zwischen Main Street und Bahnhof zu navigieren. Eine FiberSPAN dreistufige Switchback-Rampe bot einen ADA-konformen direkten Weg, der Pendlerzeit sicherer, kürzer und bequemer machte.

„Die MBTA brauchte einen rollstuhlgerechten Rampenzugang“, sagt Reeve. „Traditionell werden Switchback-Rampen mit Stahlbeton gebaut. Aber räumliche Zwänge und komplexe Designanforderungen machten Beton in Material- und Arbeitskosten prohibitiv. Switchback-Rampen reduzieren den Gesamt-Footprint erheblich. FRP ist leicht und schnell zu installieren, was Verkehrsbehinderungen und Bedarf an Extra-Personal und Maschinen für schwere Betonrampen eliminiert.“

Fast 90 % leichter als Beton, wurden FRP-Brückenbelag-Paneele in Sektionen bis 22 ft lang, 8 ft breit und 5 Zoll tief vorgefertigt. Das Projekt erforderte Belaggewicht 9 psf und 90 psf Live-Last mit Durchbiegung L/360. Trägerabstand auf Betonträger-Überbau erforderte Abstände bis 20 ft mit Belag-Träger-Verbindung via Winkelprofile. Sonderanforderungen: Switchback-Rampen, Rampen-Landepaneele mit mehrfachen Neigungen zu Entwässerung, rutschfester Belag mit blaugrauem Quarzgranulat, Geländer an integrierten Bordsteinen. Die FRP-Switchback-Fußgängerbrücke mit 2.092 sq ft Gesamtbelagfläche wurde Januar 2018 installiert.