Le ministère des Transports du Delaware (DelDOT) a avisé l'Intelligent Infrastructure Systems (IIS) et Pennoni de la nécessité d'une inspection pratique de la superstructure et de la sous-structure des travées 11 à 14 et de la jetée 15 du pont 1-813. Le pont, situé à Wilmington, dans l'état du Delaware, est composé de structures jumelles de l'autoroute 495 en direction nord et sud. Il comporte des superstructures indépendantes à faisceaux multiples et des piles de forme de marteau supportées indépendamment sous chaque moitié de la structure, le pont supporte 90 000 véhicules par jour.

Dans les 40 minutes qui ont suivi l'annonce du problème par le DelDOT, les ingénieurs d'IIS étaient sur place pour évaluer l'état du pont. Des rotations transversales allant jusqu'à 4% de leur position d'origine ont été observées dans les piles 11 à 14, ce qui a provoqué une désalignement vertical des obstacles médians de 17 pouces, visible de la chaussée. On a déterminé plus tard que cette rotation était le résultat d'un grand remblai de terre (estimé à 50 000 tonnes) placé immédiatement à côté de la structure, provoquant la compression des sols mous sous-jacents et la pression latérale sur les fondations du pont.

Les roulements, les raccords transversaux, les joints du pont, le dessus du pont, les têtes de piliers et les piliers ont tous été inspectés pour évaluer les dommages causés par les rotations et le mouvement de la structure. Des mesures ont été recueillies pour documenter ces rotations et d'autres mouvements. De plus, des fosses à ciel ouvert ont été creusées le long des faces sud des fondations des piles 11 à 14, exposant toute la hauteur de la semelle et environ 18 pouces des piles sous la semelle pour inspection.

Des capteurs de type inclinomètres ont été installés sur les piles 10 à 15 afin de surveiller en permanence les rotations de la jetée grâce à la collecte de données en temps réel à l'aide d'une centrale de mesure CR3000, de deux AVW200 et de trois multiplexeurs AM16/32B de Campbell Scientific. La CR3000 a recueilli des données dans les 12 heures suivant l'appel initial du DelDOT. Les fonctions d'IIS comprenaient :

  • Extensive coordination with DelDOT’s Bridge Management section
  • Coordination des accès avec les fournisseurs d'équipements 
  • Supervision et gestion de toutes les opérations sur le terrain (inspection et surveillance)
  • Inspection pratique des travées 11 à 14 et des fondations et des piles de piliers
  • Support à la section Enquête du DelDOT en collectant des points de mesure sur la structure
  • Présence et participation aux réunions de coordination DelDOT internes
  • Préparation des rapports quotidiens intérimaires sur les mesures
  • Préparation d'un rapport final complet d'inspection d'urgence

Le pont a été rouvert à la circulation dans les deux mois. Au cours des réparations temporaires, des jauges de contrainte ont été installées sur les barres de tension de poteaux temporaires pour surveiller le changement de contrainte dans ces éléments lorsque la structure a été soulevée et tournée de nouveau dans l'alignement. Pendant le processus de levage et de réalignement, des données dynamiques ont été requises, de sorte que le système a été reconfiguré à l'aide des modules CDM-VW305 de Campbell Scientific utilisés pour collecter les données des inclinomètres et des jauges de contrainte à une fréquence d'échantillonnage de 20 hertz.

Après l'achèvement des réparations permanentes, l'IIS a installé un système de monitoring de long terme composé de 48 inclinomètres. Cinq unités d'acquisition de données Campbell Scientific AVW206-AM16/32B lisent et alimentent les inclinomètres. Les unités à distance sont alimentées par un panneau solaire et une batterie de Campbell Scientific SP10 / BP12. Toutes les 15 minutes, une radio à étalement de spectre RF401 transmet des données à une station de base CR3000, puis deux modems cellulaires Sierra Wireless transmettent les données au DelDOT et à l'IIS.

Sommaires des applications

Application

Monitoring d'un pont

Lieu

Wilmington, Delaware

Produits utilisés

CDM-VW305  CH200  AM16/32B  AVW200  CR3000  SP10  LOGGERNET 

Contributeurs

John Prader, PhD, PE
Nathaniel Dubbs, PhD, PE, P.Eng
Kirk Grimmelsman, PhD, PE
(tous de l'IIS)

Organisations participantes

DelDOT

Paramètres mesurés

Inclinaison, tension