Desmoronamento da ponte I-5 do rio Skagit - I-5 Skagit River Bridge collapse

Ponte do rio I-5 Skagit
23/05/13 Skagit Bridge Collapse.jpg
Barcos na água e um helicóptero sobrevoando cerca de uma hora e meia após o colapso da ponte
Coordenadas 48 ° 26′43,8 ″ N 122 ° 20′28,1 ″ W / 48,445500 ° N 122,341139 ° W / 48.445500; -122.341139 Coordenadas: 48 ° 26′43,8 ″ N 122 ° 20′28,1 ″ W / 48,445500 ° N 122,341139 ° W / 48.445500; -122.341139
Carries I-5 (4 pistas)
Cruzes Rio Skagit
Localidade Mount Vernon, Washington
Mantido por Departamento de Transporte do Estado de Washington
número de identidade 0004794A0000000
Características
Projeto Ponte de treliça
Material Aço
Comprimento total 339 m (1.112 pés)
Largura 72 pés (22 m)
No. de vãos 4
História
Aberto 1955
Desabou 23 de maio de 2013
Estatisticas
Tráfego diário 70925
Localização
Referências

Em 23 de maio de 2013, aproximadamente às 19h00 PDT , um vão da ponte que conduzia a Interestadual 5 sobre o rio Skagit, no estado americano de Washington, desabou. Três pessoas em dois veículos diferentes caíram no rio abaixo e foram resgatadas por um barco, escapando de ferimentos graves. A causa da falha catastrófica foi determinada como uma carga de grande porte atingindo várias vigas de suporte suspensas da ponte, levando ao colapso imediato do vão mais ao norte.

A ponte através de treliça foi construída em 1955 e conecta as cidades de Mount Vernon e Burlington do condado de Skagit , fornecendo uma ligação vital entre Vancouver, British Columbia e Seattle . Consiste em quatro vãos consecutivos que são estruturalmente independentes. Apenas o vão mais ao norte desabou no rio; o vão adjacente também sofreu danos de impacto do mesmo veículo, mas não severo o suficiente para resultar em um colapso. A estrutura de suporte suspensa era conhecida por ter sido atingida por um caminhão recentemente, em outubro de 2012.

Pouco antes do acidente, a ponte foi avaliada como segura. Embora não fosse estruturalmente deficiente, foi considerado "funcionalmente obsoleto", o que significa que não atendia aos padrões de projeto atuais. O projeto da ponte era "crítico à fratura", o que significa que ela não tinha membros estruturais redundantes para proteger sua integridade estrutural no caso de falha de um dos membros de suporte da ponte.

Um mês após o colapso, duas pontes temporárias foram erguidas e colocadas nas colunas de suporte do vão falhado enquanto a ponte permanente era construída. Em setembro de 2013, as pontes permanentes foram instaladas e começaram as obras para evitar quebras semelhantes nos restantes três vãos.

Fundo

A ponte antes do colapso

A ponte carrega uma seção Interstate 5 (I-5) sobre o rio Skagit entre Mount Vernon e Burlington , no estado de Washington , cerca de 60 milhas (97 km) ao norte de Seattle. I-5 é a principal rodovia entre as áreas metropolitanas de Seattle e Vancouver, British Columbia . Antes do colapso, aproximadamente 71.000 veículos cruzavam a ponte todos os dias.

A ponte foi construída em 1955, como parte das melhorias do governo estadual para o corredor US Route 99 e um ano antes do sistema de rodovias interestaduais ser iniciado. A ponte comporta quatro faixas de tráfego, duas faixas em cada direção separadas por uma barreira central. As porções sobre o rio são quatro vãos consecutivos, cada um com 160 pés (49 m) de comprimento. Os vãos são construídos a partir de vigas de aço trianguladas, usando um desenho de treliça onde a rodovia passa em um túnel aberto entre as treliças esquerda e direita e entre a treliça inferior e superior. A estrada tem uma folga vertical relativamente limitada para veículos altos devido aos membros superiores da treliça. Os vãos confinados compartilham as fundações do píer e parecem ser uma ponte contínua, mas os quatro vãos são, na verdade, independentes.

A ponte foi recentemente avaliada como segura e em boas condições, apesar de ter 58 anos; não foi listado como estruturalmente deficiente . A ponte foi classificada como funcionalmente obsoleta , neste caso porque a ponte não atende aos padrões atuais de projeto para larguras de faixa e folga vertical em novas pontes rodoviárias. A ponte não era candidata a nenhuma atualização ou substituição significativa e era bem mantida.

Projeto através da treliça

A ponte vista ao dirigir para o sul, mostrando suas treliças curvas. Esta foto foi tirada duas semanas antes do colapso.

Esta ponte de aço através de treliça tinha um projeto "crítico à fratura " com vigas de suporte de carga não redundantes e juntas que eram essenciais para que toda a estrutura permanecesse intacta. Uma falha inicial (talvez por rachadura) de uma única parte essencial pode às vezes sobrecarregar outras partes e fazê-las falhar, o que rapidamente desencadeia uma reação em cadeia de ainda mais falhas e faz com que todo o vão da ponte desmorone. Em 2007, a ponte I-35W do rio Mississippi em Minneapolis desabou repentinamente devido ao rompimento lento de uma única placa de reforço subdimensionada e sobrecarregada . No aço, essas fraturas iniciais começam pequenas e levam anos para crescer o suficiente para se tornarem perigosas. Após o incidente de Minneapolis, esses desastres relacionados à idade em pontes críticas de fratura agora são evitados, encontrando e reparando rachaduras em uma inspeção completa exigida a cada dois anos. Dezoito mil pontes nos Estados Unidos são rotuladas como críticas à fratura (a partir de seu projeto) e exigem inspeções de rachaduras. A ponte do rio Skagit foi inspecionada pela última vez em relação a rachaduras em agosto e novembro de 2012, com apenas pequenas obras necessárias.

Além de fraturar, algumas pontes com peças críticas não redundantes também podem falhar repentinamente devido à flambagem de membros compressivos (o oposto de fissuração de membros tensores). Em pontes através de treliça, as partes compressivas críticas são as vigas da corda superior que correm horizontalmente ao longo do topo da ponte, paralelas às bordas da estrada. Eles carregam a maior parte do peso da ponte e do tráfego. Os acordes são normalmente mantidos alinhados e mantidos no lugar por postes verticais, diagonais e suportes oscilantes laterais. Os acordes superiores dobrarão rapidamente se suas juntas de alguma forma ficarem desalinhadas. Danos de flambagem são cumulativos, mas ocorrem principalmente por danos de colisão ou sobretensão, e não por envelhecimento e corrosão.

A folga vertical para veículos é limitada pelos portais e suportes oscilantes laterais. Estes são relativamente baixos em pontes mais antigas. Nas pontes do estado de Washington, as escoras oscilantes costumam ser curvadas para baixo nas extremidades externas, com menos folga acima das pistas externas e dos acostamentos externos. Então, as cargas altas precisam usar as pistas internas para uma folga máxima. Essas pontes são vulneráveis ​​a impactos de veículos suspensos e tais impactos eram comuns. Houve um ataque conhecido nesta ponte que ocorreu em 22 de outubro de 2012, e os investigadores encontraram evidências de vários outros impactos nos anos anteriores. Os relatórios de inspeção da ponte datando de 1979 frequentemente observam danos causados ​​por veículos muito altos, e um relatório de inspeção do final de 2012 observou um corte de três polegadas no aço.

De acordo com Charles Roeder, um professor de engenharia civil da Universidade de Washington em Seattle, pontes em treliça eram um projeto comum na década de 1950 (há 10.200 pontes em treliça nos EUA), mas "[i] f você retire parte da estrutura superior e configure essa ponte para uma falha de estabilidade. " Antes dos computadores, os engenheiros da ponte analisavam as forças de treliça por régua de cálculo, sendo cada cálculo demorado. Embora o método dos elementos finitos e a teoria do projeto plástico , ambos capazes de analisar estruturas redundantes, tenham sido formulados recentemente e tenham tido uso ocasional, eles exigiam muito mais cálculos do que métodos de cálculo simples para estruturas estaticamente determinadas , o que impedia o uso de membros estruturais redundantes. . Um grande número de pontes estava sendo projetado naquela época, e não havia engenheiros de projeto disponíveis para projetar muitas pontes como estruturas indeterminadas .

Hoje em dia, através de treliça e outros projetos críticos de fratura são evitados na maioria das novas pontes para vãos de tamanho moderado. O uso de três ou mais vigas principais paralelas ou treliças permite que a estrutura sobreviva à falha de um único componente.

Incidente

Tripulações no local do colapso no dia seguinte ao acidente

O colapso foi causado por um caminhão semirreboque em direção ao sul do Canadá transportando uma carga enorme para Vancouver, Washington , danificando diretamente as escoras de oscilação e, indiretamente, as cordas de compressão na estrutura de aço suspensa ( trusswork ) no vão mais ao norte da ponte. A folga vertical da estrada para a viga arqueada superior na pista externa é de 14 pés e 7 polegadas (4,45 m), e todos os caminhões com cargas de tamanho grande devem viajar na pista interna, onde a folga é de cerca de 17 pés (5,2 m) . O caminhão enorme, em vez disso, entrou na ponte na pista externa, enquanto um segundo semi-caminhão e um BMW estavam passando na pista interna. O caminhão de tamanho grande havia recebido uma autorização estadual de tamanho grande para uma carga larga e alta, para uma altura de 15 pés e 9 polegadas (4,80 m), e após o colapso um "canto superior amassado e um arranhão ao longo do lado superior [eram] visíveis em o invólucro do equipamento de 'carga grande' sendo transportado no caminhão. " O National Transportation Safety Board (NTSB) mediu a altura do caminhão, após a colisão, em 15 pés e 11 polegadas (4,85 m). Um carro-piloto foi contratado para garantir que a carga passasse com segurança. O carro-piloto nunca sinalizou ao caminhoneiro que haveria um problema ao cruzar a ponte Skagit e não avisou o caminhoneiro para usar uma faixa interna.

O caminhão enorme completou a travessia da ponte enquanto o primeiro vão desmoronou imediatamente atrás dele. Tanto o motorista da carga superdimensionada quanto o veículo piloto permaneceram no local e cooperaram com os investigadores.

Não houve mortes, mas três pessoas foram transportadas para hospitais locais após serem resgatadas de seus carros caídos. Os carros permaneceram no convés da ponte inundado depois que ele caiu no rio.

O caminhoneiro, empregado da Mullen Trucking, estava transportando uma carga de tamanho grande contendo um compartimento para o equipamento de perfuração. O vice-presidente da empresa, Ed Sherbinski, disse que as autorizações foram emitidas pelo Estado de Washington, incluindo liberação para todas as travessias de pontes na rota. O caminhão foi conduzido pela ponte por um veículo piloto de escolta . Um porta-voz do Departamento de Transporte do Estado de Washington disse que não há sinais de alerta que levem à ponte sobre sua altura livre. Em Washington, apenas cruzamentos de menos de 14 pés (4,3 m) (o limite de altura legal normal) são obrigados a ter anúncios antecipados de restrições de altura.

O caminhão de grande porte também danificou um suporte oscilante do segundo vão, mas não o suficiente para iniciar um colapso. Essa extensão foi posteriormente reparada.

Investigação

Um investigador do NTSB examina o caminhão que atingiu a ponte.

A Patrulha do Estado de Washington e o National Transportation Safety Board investigaram o acidente. O relatório do NTSB atribui a colisão ao caminhão de carga alta estar na pista errada, fora da pista, e estar lotado ainda mais no acostamento pelo caminhão que passava. Ele atribui o colapso da ponte à colisão tirando vários suportes de oscilação, o que desestabilizou os membros críticos de suporte de carga (corda superior).

Ações judiciais

Duas das três vítimas do colapso entraram com um processo contra a Mullen Trucking, o motorista do caminhão, o motorista do carro piloto e a empresa de carros piloto. De acordo com a ação, a negligência das empresas de caminhões e carros-piloto levou ao desabamento da ponte. O Departamento de Transporte do Estado de Washington não foi citado no processo porque as vítimas e seu advogado não queriam envolver dinheiro do contribuinte.

Resposta e substituição

O governador Jay Inslee declarou um " estado de emergência " econômico para três condados vizinhos ( condado de Skagit , condado de Snohomish e condado de Whatcom ) para lidar com a interrupção do tráfego e da economia local. O tráfego na I-5 foi desviado ao redor da cena do colapso em uma ponte adjacente rio acima.

O vão colapsado foi temporariamente substituído por um par de pontes de duas pistas fabricadas pela ACROW, que foram roladas sobre os pilares da ponte existente. Ele entrou em serviço em 19 de junho. As inspeções no vão temporário perto do final de julho de 2013 descobriram que parte de uma junta "L" que mantém o asfalto no lugar entre a ponte temporária e a estrada permanente havia se soltado. A pista da direita da ponte foi fechada por cerca de duas horas enquanto as equipes soldavam a junta de volta no lugar e espalhavam o asfalto novo.

Um contrato de $ 6,87 milhões foi concedido ao empreiteiro Max J. Kuney Construction of Spokane para projetar e construir um vão de substituição permanente. Ele foi construído ao longo do vão temporário sem interromper o tráfego e foi colocado no local durante um fechamento noturno em 14 a 15 de setembro de 2013. As mudanças planejadas para os três vãos aéreos restantes devem permitir que os veículos sobrelevados operem nas vias externas.

O colapso levantou questões sobre como o Departamento de Transporte do Estado de Washington regulamenta os veículos de grande porte. O departamento deixa que os motoristas determinem uma rota segura para seu destino, ao contrário de muitos outros estados onde as rotas são atribuídas. A autorização para a viagem da Mullen Trucking não mencionou especificamente a Ponte do Rio Skagit como um perigo na rota, embora as treliças externas estivessem 30 centímetros mais baixas do que o caminhão; isso contrasta com uma licença anterior da mesma empresa que incluía vários avisos de liberação. Os legisladores estaduais estão explorando a possibilidade de fazer mudanças nas leis estaduais de veículos de grandes dimensões.

A ponte construída para substituir a ponte desabada foi batizada de Ponte Memorial Trooper Sean M. O'Connell Jr. O policial estadual Sean O'Connell foi morto enquanto direcionava o tráfego pelo desvio quando sua motocicleta atingiu um caminhão. Pouco depois do acidente, três legisladores estaduais propuseram um projeto de lei que mudaria o nome da ponte reparada em homenagem a ele; essa mudança foi aprovada pela Comissão de Transporte do Estado de Washington .

Infraestrutura de Washington

Antes do desabamento da ponte, a Seção de Seattle da Sociedade Americana de Engenheiros Civis (ASCE) emitiu o Relatório de 2013 para a infraestrutura do estado de Washington. As pontes do estado receberam uma nota "C−" (uma pontuação média entre os estados). Havia 400 pontes estruturalmente deficientes em Washington. Trinta e seis por cento de todas as pontes têm mais de 50 anos. As pontes mais antigas foram projetadas para uma vida útil esperada de apenas 50 anos; mantê-los seguros é cada vez mais difícil e caro. O grupo de defesa Transportation for America relata que 5,1% das pontes de Washington são estruturalmente deficientes, que é a sexta melhor do país.

Veja também

Referências

links externos