Nach dem Einsturz der Pittsburgh Bridge schnell

Die Fern Hollow Bridge in Pittsburgh soll am 23. Dezember für den Verkehr freigegeben werden, weniger als 12 Monate nach ihrem Einsturz am 28. Januar. Das Design-Build-Team von HDR-Swank verbrachte weniger als ein Jahr damit, eine von der Region geschätzte Kreuzung zu restaurieren, die bis zu 19.000 Menschen beförderte Fahrzeuge täglich. Foto mit freundlicher Genehmigung von Swank Construction Co.

Ein Team von Swank Construction setzt kurz nach seiner Lieferung im Juli einen Spannbetonträger ein. Foto mit freundlicher Genehmigung des Pennsylvania Dept. of Transportation

Letzten August herrschte Feierstimmung in der Luft, als die Einwohner von Pittsburgh einem 155 Fuß langen T-Balken zujubelten, der eine schmale Straße hinauf zum Eingang des historischen Frick Park lief, wo an einem dreifeldrigen Spannbetonbau gearbeitet wurde Ersatz für die 50 Jahre alte Fern Hollow Bridge, die im Januar eingestürzt ist.

Jason Fuller, Projektmanager für HDR, das für den Austausch mit Swank Construction Co. zusammenarbeitete, verglich die herzliche Aufnahme eines Brückenbauteils mit „einer Parade-ähnlichen Atmosphäre, etwas, das man bei einem Transportprojekt nicht oft sieht.“

Solche Projekte erregen normalerweise auch nicht die Art von landesweiter Aufmerksamkeit wie nach dem plötzlichen Versagen der 447 Fuß langen, dreifeldrigen durchgehenden Stahlbrücke mit „K-Rahmen“ im Besitz der Stadt. Acht Menschen wurden verletzt, als der Einsturz am 28. Januar einen Linienbus und mehrere andere Fahrzeuge etwa 30 Meter tief in eine Schlucht stürzte.

Der Vorfall wird weiterhin vom National Transportation Safety Board untersucht. Ein Bericht über eine wahrscheinliche Ursache wird irgendwann im Jahr 2023 erwartet.

In den folgenden Monaten fand eine beispielhafte Zusammenarbeit zwischen mehreren Regierungsebenen und dem Design-Build-Team von HDR-Swank statt. Daher dauerte die Wiederherstellung eines Übergangs, der täglich bis zu 19.000 Fahrzeuge befördert und als wichtige Notfallroute dient, weniger als ein Jahr.

Die Brücke stürzte nur wenige Stunden vor dem geplanten Besuch von Präsident Joe Biden in Pittsburgh ein, um über die Infrastruktur zu sprechen. Er besichtigte den Schaden, bevor er ins Weiße Haus zurückkehrte, und kehrte dann im Oktober zurück, als der Ersatzbau Gestalt annahm.

Die Pläne sehen nun vor, dass zwei der vier Fahrspuren der Brücke am 23. Dezember für den Verkehr freigegeben werden. Die restlichen Arbeiten sollen im Frühjahr abgeschlossen sein. Das 64 Fuß breite Bauwerk wird auch einen 5 Fuß breiten Gehweg und einen 10 Fuß breiten, gemeinsam genutzten Weg umfassen.

Trotz all der Berühmtheit, die der Ersatz der Fern Hollow Bridge im vergangenen Jahr erlangt hat, sagt Fuller, dass es der Prozess war, der das Projekt wirklich auszeichnet.

„Wir mussten das einfach sehr schnell erledigen, und es ist unglaublich, wie gut wir zusammengearbeitet haben, um zeitnah Entscheidungen zu treffen“, sagt er. „Alle waren an Bord, um es möglich zu machen.“

Die Einwohner von Pittsburgh jubelten einem 155 Fuß langen Bulb-Tee-Träger zu, der sich auf dem Weg zum Projektstandort Fern Hollow Bridge befand. Foto mit freundlicher Genehmigung von HDR Inc.

Bereits eine Woche nach dem Einsturz waren die Pläne zur Wiederherstellung der Brücke in vollem Gange. Lokale und staatliche Proklamationen ermächtigten das Verkehrsministerium von Pennsylvania, das Ersatzprojekt zu überwachen und eine anfängliche Bundesfinanzierung in Höhe von 23,3 Millionen US-Dollar sicherzustellen. PennDOT durfte auch das normale Ausschreibungsverfahren umgehen und Swank und HDR im Rahmen von Notfallvergabeverfahren auswählen.

Das hohe Maß an lokaler, bundesstaatlicher und bundesstaatlicher Unterstützung für die Beschleunigung der Brückenrestaurierung war von entscheidender Bedeutung, sagt Cheryl Moon-Sirianni, Bezirksleiterin von PennDOT. „Selbst wenn bereits Geld eingeplant wäre“, sagt sie, „um den Berater und Auftragnehmer für ein lokales Projekt wie dieses zu beschaffen und alle Genehmigungen einzuholen, würden Sie vier oder fünf Jahre nach dem ersten Einsturz hier stehen, bevor Sie es bekommen.“ etwas in den Boden.“

Fuller sagt, dass das Projektteam zwar über geologische Informationen über das Gelände von einem anderen in der Nähe laufenden Brückenprojekt verfügte, es aber noch viele andere Fragen zu klären gab. Sie reichten von Verkehrsmustern und -kapazität bis hin zu Nachbarschafts-, Umwelt- und Denkmalschutzfragen, einschließlich der unmittelbaren Nähe zum Westpfeiler eines Parkeingangstorhauses, das vom bekannten Architekten John Russell Pope entworfen wurde.

Präsident Joe Biden sollte nur wenige Stunden vor dem Einsturz am 28. Januar in Pittsburgh sprechen und besuchte den Standort der Fern Hollow Bridge. Am 20. Oktober kehrte er zurück, um über seine Infrastrukturagenda zu sprechen.AP Photo/Patrick Semansky

Während HDR die Ersatzoptionen evaluierte und verfeinerte, gab Swank Feedback zur Geräteverfügbarkeit sowie zu Kosten und Vorlaufzeiten für kritische Materialien. Bei einigen Entwurfsentscheidungen ging es um Bequemlichkeit, beispielsweise darum, die Stützpfeiler mit einem Durchmesser von 8 Fuß auf Schalungen und Werkzeugen zu basieren, die im Inventar von Swank verfügbar waren. „Wir haben versucht, konservative Schätzungen vorzunehmen, ohne unnötig restriktiv zu sein“, sagt Fuller.

Durch die Beteiligung am Designprozess konnte Swank Construction auch seine Beschaffungs- und Montagestrategie gestalten. Das Unternehmen war mit dem Standort bereits vertraut, da es mit Bundesermittlern zusammengearbeitet hatte, um Trümmer zu stabilisieren und Materialien für die Analyse zu extrahieren.

Obwohl sich die Fähigkeit zur Eigenleistung als Vorteil erweisen würde, sagte Swank-Projektmanager Chad Basinger, dass das Team immer noch mit den Hindernissen branchenweiter Engpässe und Unterbrechungen der Lieferkette konfrontiert war.

„Es gab mehrere Reihen von Artikeln mit früher Lieferzeit, wobei Balken und Geländer die längsten waren“, sagt Basinger. „Jeder wusste, dass wir uns im wörtlichen und übertragenen Sinne einig waren und dass wir diesen Schritt vorantreiben würden, einschließlich der frühzeitigen Genehmigung der Bestellung von Bewehrungsstäben.“

Bei anderen Materialien musste Swank oft über sein reguläres Lieferantennetzwerk hinausschauen, „aber wir bekamen größtenteils das, was wir bestellt hatten“, fügt Basinger hinzu.

Die 8 Zoll dicke Betondecke der Brücke wurde in drei kontinuierlichen 300-Yard-Güssen verlegt. Foto mit freundlicher Genehmigung von PennDOT

Fünf Tage nach der Genehmigung der Entwurfszeichnungen am 4. Mai begannen die Senkkastenbohrungen für die beiden Stützpfeiler der Brücke, die so positioniert sind, dass der Bach und die Erholungswege der Schlucht erhalten bleiben. Jeder Pier besteht aus zwei runden, 64 Fuß hohen Säulen, die auf 17 bis 20 Fuß tiefen Schächten mit einem Durchmesser von 8,5 Fuß gegründet sind und von 14 bis 17 Fuß tiefen Felssockeln mit einem Durchmesser von 8 Fuß getragen werden. Die Säulen sind mit einer Steinmatrize verkleidet und über die gesamte Brückenbreite mit 7,5 Fuß mal 8,6 Fuß großen Pfeilerkappen gekrönt.

Während der Großteil der Brücke aus den 1970er-Jahren bei dem Einsturz verloren ging, seien ihre Widerlager und Flügelwände sowie die des Vorgängerbauwerks aus der Jahrhundertwende aus Kosten-, Ästhetik- und Wegerechtgründen erhalten geblieben, sagt Fuller. Neue 13 Fuß hohe und 5,5 Fuß breite Integralwiderlager werden etwa 8 Fuß hinter der Mittellinie der ursprünglichen Brücke auf einer einzelnen Reihe von Pfählen installiert, die 64 Fuß unter dem Gefälle gebohrt und ähnlich einer Felshülse einbetoniert werden. Durch den Einsatz von Bohrpfählen wurden Lärm und potenziell schädliche Vibrationen am historischen Torhaus und am bestehenden Widerlager minimiert.

Da das integrale Widerlager aufgrund der Tiefe der Balken die PennDOT-Standards übertraf, „wurden die Details in Zusammenarbeit mit dem leitenden Brückeningenieur der Agentur verbessert, der das nicht standardmäßige Design und die nicht standardmäßigen Details genehmigen musste“, sagt Fuller.

Die Besatzungen führen im Juni Baustellenvorbereitungsarbeiten am Westzugang der Brücke durch. Foto mit freundlicher Genehmigung von HDR Inc.

Die wahrscheinlich größte Koordinationsherausforderung war die Lieferung und Installation von 21 4 Fuß breiten und 8 Fuß hohen T-Trägern – sieben für jede Spannweite – mit einem Gewicht von jeweils 110 Tonnen, was sie zu den größten im Westen von Pennsylvania macht. Um täglich zwei Balken vom Hersteller Pennstress in Roaring Spring, Pennsylvania, zu transportieren, arbeitete das Projektteam mit der Staatspolizei zusammen, um eine 90-Meilen-Umwegroute mit ausreichender Kapazität zu planen, um das Gesamtgewicht jedes Balkens und seines Lieferwagens zu bewältigen und den Zeitpunkt zu bestimmen Der LKW sollte fahren, um Verkehrsstörungen so gering wie möglich zu halten.

Vierzehn der Träger wurden über zwei Universitätsgelände und Frick Park zur Westseite der Brücke transportiert, während die restlichen sieben über die kilometerlange improvisierte „Paraderoute“ von der I-376 zur Ostseite transportiert wurden. Swank hob die Träger mithilfe der Manitowoc MLC650- und MLC300-Krane, ausgerüstet für 770 Tonnen bzw. 350 Tonnen, an ihren Platz.

Nachdem der Überbau angebracht war, wurde die 8 Zoll dicke Betondecke in drei kontinuierlichen 300-Yard-Güssen verlegt. Swank modernisiert auch die Brückenzufahrten, um den Stadtstandards zu entsprechen, indem er den Gehweg in voller Tiefe ersetzt, bestehend aus 4 Zoll Asphalt, der auf 10 Zoll Stahlbeton auf 8 Zoll Unterbau aufgebracht wird.

Damit die neue Brücke ihren geplanten Eröffnungstermin Ende Dezember einhalten kann, erfolgt die Installation einer 1 Zoll dicken Deckauflage, wenn die Wetterbedingungen es zulassen. Die geplante Teileröffnung Ende 2022 wird dadurch jedoch nicht verzögert. Swank wird außerdem Restaurierungsarbeiten am Standort durchführen, einschließlich der Verkleinerung eines 400 Fuß langen Weges, der ursprünglich entlang der bis zu 30 %igen Neigung der Schlucht angelegt wurde, um Zugang zum eingestürzten Schutt zu erhalten, und der später verbreitert wurde, um Kräne und andere Großgeräte unterzubringen. Der verkleinerte Weg wird kleineren Wartungs- und Notfallfahrzeugen einen bequemeren Zugang zur Schlucht ermöglichen.

Die dreifeldrige Anordnung der Brücke nimmt den Bach und die darunter liegenden Wege auf. Foto von Jim Parsons für ENR

Swank wird außerdem Sicherheitsverbesserungen im Wert von rund 550.000 US-Dollar durchführen, die auf Wunsch der Stadt zum Projekt hinzugefügt wurden und getrennt vom Brückenersatz finanziert werden. Dazu gehört die Installation eines signalisierten Fußgänger- und Radfahrerübergangs im westlichen Brückenzugang, wodurch eine seit langem bestehende Gefahr für Autofahrer und Parkbenutzer beseitigt wird.

Moon-Sirianni von PennDOT sagt, dass die Agentur häufig von der Öffentlichkeit gefragt wird, warum nicht alle ihre Projekte so schnell umgesetzt werden können.

„Natürlich war das eine besondere Situation, die wir lieber nicht so oft erlebt hätten“, sagt sie, „aber das Projekt liefert auch viele Lektionen, wie man diese Dinge tun und Entscheidungen schneller treffen kann.“