211service.com
Zaawansowane technicznie inspekcje mostów
Tragiczne całkowite i natychmiastowe zawalenie się mostu autostrady międzystanowej 35 w Minneapolis powinno zmusić nas jako naród do dokładnej ponownej oceny metod, których używamy do kontroli i naprawy naszej infrastruktury.
Pogorszenie stanu materiałów, zmęczenie, drgania, skutki długotrwałych obciążeń i przeciążeń, problemy związane z integralnością fundamentów, słabości konstrukcyjne – wszystko to może być jednym z czynników, które przyczyniły się do zawalenia się Minneapolis. Niestety, most ten mógł zostać poddany inspekcji w ostatnich latach, ale konwencjonalne technologie powszechnie stosowane do takich inspekcji generalnie nie są odpowiednie. Wiele inspekcji przeprowadza się po prostu gołym okiem lub bardzo prostymi metodami, takimi jak pingowanie powierzchni mostu młotkiem.
Możemy osiągnąć bardziej definitywną ocenę zachowania i bezpieczeństwa materiału i konstrukcji mostu dzięki zastosowaniu systematycznych i skutecznych nieniszczących metod badawczych, które już istnieją.
Większość krajowych autostrad i mostów autostradowych została zbudowana w latach pięćdziesiątych; nasze mosty kolejowe mają prawie sto lat. Rzeczywiście, wiele z tych konstrukcji może znajdować się w stanie krytycznym, ponieważ poddajemy je obciążeniom komunikacyjnym i wibracjom większym niż ich początkowa nośność projektowa i żywotność. Dzisiejsze pojazdy są często znacznie cięższe niż ich odpowiedniki z połowy stulecia.
Beton i stal, najczęściej używane materiały w naszej infrastrukturze, w naturalny sposób niszczeją z wiekiem. Mechanizmy zamrażania i rozmrażania stosowane w ostre zimy są szczególnie szkodliwe dla betonu, podobnie jak gorące i wilgotne warunki oraz stosowanie soli do topienia zimowego lodu. Te ostatnie warunki mogą prowadzić do korozji stali użytej do zbrojenia betonu, co zwiększa objętość stali. Rozszerzona objętość powoduje naprężenia wewnętrzne w konstrukcji i może prowadzić do uszkodzenia materiału lub całego systemu konstrukcyjnego. Dotyczy to kolumn (pirsów), systemu pomostów i połączeń w konstrukcji mostu.
Przeprowadzono badania nad zaawansowanymi koncepcjami i technikami laboratoryjnymi badań nieniszczących przy użyciu, na przykład, radaru, termografii w podczerwieni i metod akustycznych, ale zwykle takie opracowania nie zostały doprowadzone do fazy wdrażania, aby wyprodukować przenośne urządzenia mające zastosowanie w warunkach polowych. Zaawansowane technologicznie, nieniszczące narzędzia dostępne obecnie do kontroli infrastruktury nie zostały przyjęte przez przemysł budowlany do powszechnego i systematycznego stosowania.
Musimy dokładnie ocenić i wdrożyć do naszych praktyk inżynieryjnych i zarządczych już istniejące, zaawansowane technologicznie metody monitorowania i testowania mostów i innych konstrukcji, a także zachęcać do opracowywania nowych technologii w razie potrzeby.
Powinniśmy opracować specyfikacje terenowe dla badań nieniszczących i technologii monitorowania oraz wymagać od przemysłu budowlanego przyjęcia tych technologii. Organy publiczne odpowiedzialne za naszą infrastrukturę powinny planować systematyczne inspekcje, wymagać z góry określonych poziomów niezawodności konstrukcji oraz żądać szybkiej kontroli i szczegółowych badań. Systematyczny, zaawansowany technologicznie proces inspekcji tego rodzaju umożliwiłby nam ocenę stanu mostów i innych konstrukcji oraz ustalenie priorytetów ich naprawy, modernizacji i modernizacji. Decyzje co do opcji naprawy, modernizacji, wdrożenia rozwiązania tymczasowego lub budowy nowej konstrukcji powinny być podejmowane przez wykwalifikowanych inżynierów, w oparciu o fakty naukowe i rzetelną ocenę inżynierską, z uwzględnieniem dostępnych środków pieniężnych.
Wreszcie, powinniśmy włączyć do naszego programu inżynierskiego naukę o niszczeniu materiałów, metody opracowywania zaawansowanych technologii oceny i naprawy infrastruktury oraz projektowanie nowych i innowacyjnych materiałów do zastosowań infrastrukturalnych. Powinniśmy nalegać, aby ustawiczne kształcenie inżynierów i kadry zarządzającej praktykowało w tej dziedzinie było niezbędne.
Możliwe jest uniknięcie kolejnej tragedii takiej jak ta w Minneapolis, ale tylko wtedy, gdy podejmiemy szybkie i dokładne inspekcje z wykorzystaniem zaawansowanych technologicznie urządzeń opracowanych do tego zadania.
Ustne Buyukozturk jest profesorem inżynieria lądowa i środowiskowa w Massachusetts Institute of Technology.