As pontes da América receberam uma nota C + no Relatório de Infraestrutura 2017, divulgado pela Sociedade Americana de Engenheiros Civis (ASCE). O envelhecimento é um fator nessa pontuação - quase quatro em cada 10 das 614.387 pontes nos EUA têm 50 anos ou mais, e a idade média continua subindo.
Mas o reparo e a reabilitação são extremamente caros - a estimativa mais recente coloca a carteira de pedidos de reabilitação em ponte da nação em US $ 123 bilhões.
Em 2013, o Departamento de Transportes de Delaware decidiu explorar a eficácia de uma nova abordagem de substituição rápida para uma ponte de duas faixas ao norte do canal C & D que estava chegando ao fim de sua útil vida útil. Eles colaboraram com pesquisadores da Universidade de Delaware no projeto e construção de uma nova ponte, que continua a ser monitorada através de um sistema de instrumentação personalizado.
A ponte velha foi substituída pelo que é conhecido como um sistema de ponte integrado de solo reforçado geossintético (GRS-IBS). Desenvolvido e promovido por engenheiros da Administração Federal de Rodovias, este sistema se presta a uma construção rápida e econômica.
Christopher Meehan, diretor de engenharia civil da Bentley Systems Incorporated na UD, explica que o design inovador se baseia no campo de muros de contenção, onde materiais geossintéticos - incluindo tecidos, redes, tiras e redes - são usados para fornecer reforço de tração aos solos, melhorando sua força e estabilidade geral.
"Acontece que os conceitos dessas tecnologias também podem ser aplicados a pontes, economizando dinheiro e reduzindo o tempo de construção", diz Meehan. "A nova ponte é basicamente uma estrutura de ponte composta que incorpora pilares GRS e elementos de superestrutura de pontes pré-fabricadas. Essa abordagem elimina o oneroso tempo de parada associado ao concreto moldado, que pode levar de algumas semanas a um mês para ser curado."
Para este projeto, os pilares GRS foram construídos colocando-se blocos de alvenaria de concreto disponíveis localmente, preenchendo-os com cascalho e cobrindo os elementos de revestimento da parede e preenchendo com um tecido geossintético. Este processo foi repetido em camadas para construir cada pilar da ponte, e então uma superestrutura de ponte de concreto pré-moldado foi colocada no topo dos abutments.
Em seguida, foi realizado algum trabalho de acabamento para aproximar as vias até o nível da ponte, e toda a área da ponte e da via foi então pavimentada. A superestrutura da ponte resultante abrange aproximadamente 37 pés, com uma extensão clara sobre o canal de entrada de pouco mais de 28 pés.
A equipe de pesquisa da UD forneceu amplo suporte técnico ao projeto, incluindo o projeto e a implementação de um sistema de monitoramento de integridade estrutural personalizado que compreende mais de 150 sensores para monitorar continuamente o desempenho de longo prazo da ponte.
Meehan credita a Majid Talebi, Tyler Poggiogalle, Dan Cacciola e Matthew Becker a fazer contribuições significativas para o processo de projeto, construção e monitoramento.
"A jornada da DeldoT para construir uma ponte GRS-IBS realmente começou quando Chris nos abordou com a ideia de construir e monitorar uma dessas estruturas inovadoras", diz Barry Benton, engenheiro-chefe de pontes da DeldoT e graduado em 1992 pela UD em engenharia civil.
"Desde o início do projeto, ele trabalhou de perto conosco para escolher um local e ajudar tanto no projeto quanto no plano de monitoramento. Como essa seria a primeira ponte GRS-IBS em Delaware, era muito importante para nós entender como isso funcionaria. "
Desde então, a Deldot construiu outra ponte GRS-IBS no condado de Sussex, que tem um bom desempenho até o momento. Benton acredita que essa tecnologia proporcionará a maior economia de custos se uma equipe de manutenção interna puder ser treinada para realizar o trabalho.
"A beleza do sistema é que ele pode ser construído rapidamente com equipamentos pequenos, por isso é um ajuste perfeito para utilizar os talentos de nossa própria equipe", diz ele.
Meehan chama o GRS-IBS de uma tecnologia acessível que pode ser construída em praticamente qualquer lugar.
"Estruturas geossintéticas de solo reforçado são bem adequadas para a construção em todo o mundo, já que os materiais geossintéticos são bastante leves e podem ser facilmente importados", diz ele.
"Além desse ponto, vários tipos de paredes e pilares de ponte podem ser construídos usando materiais de origem local, com pouca necessidade de concreto moldado no local. As estruturas resultantes são econômicas e bastante tolerantes com relação à disposição e deflexão lateral, e eles foram mostrados para executar relativamente bem em terremotos ".
