The technique of glueing precast elements of the Rio-Niteroi bridge

Abstract

The prestressed concrete superstructure of the 7,884 m long and 26.6 m wide bridge over the Guanabara Bay, connecting the cities of Rio de Janeiro and Niteroi, in Brazil, was constructed by the cantilever method with the help of precast segments which were glued together with epoxy resin. An experimental investigation of the structural behavior of the glued joints was made in a model of the bridge. Important conclusions resulted from the experiment. It has been shown that the glued joints do not affect the safety of the structure. Several investigations were made during the construction for determination of various important features of the glued joints for erection procedures. The behavior of glued joints was studied with the help of a specially developed concrete test piece.

Résumé

La superstructure en béton précontraint du pont sur la baie de Guanabara, long de 7 884 m et large de 26,6 m, qui relie les villes de Rio de Janeiro et de Niteroi, au Brésil, a été construit par la méthode Cantilever au moyen de segments manufacturés de 110 tonnes collés par une résine époxyde. C'est là le plus important des ponts collés

On rend compte des théories et des données sur lesquelles repose la conception des joints transversaux collés.

Il est apparu que le module d'élasticité du glissement G de la résine époxyde varie, compte tenu de la température, avec différents produits commerciaux. On a choisi pour le pont le produit qui montrait les qualités les meilleures par rapport au maintien aux températures élevées des valeurs du module G.

On a effectué une étude expérimentale du comportement structurel des joints collés, sur un modèle du pont à l'échelle 1/6. Il est apparu que les points collés n'affectent pas la sécurité de la structure et que la rupture se produit comme si la poutre était monolithique.

Les fissures de flexion ont tendance à se former dans la zone de joint où les armatures normales ne présentent pas de continuité. Ces fissures ne se forment pas exactement dans le plan du point, mais à quelques centimètres.

Durant la construction, on s'est attaché à déterminer diverses caractéristiques importantes des joints collés en vue des procédés de construction. Le comportement des joints collés a été étudié à l'aide d'une éprouvette de béton prismatique conçue à cette fin.

Il est apparu que le collage ne devait en aucun cas être effectué sur des surfaces mouillées ou humides. On a mis au point un procédé de séchage des surfaces de contact, compte tenu de l'éventualité des averses.

On a procédé à une série d'études expérimentales à l'aide d'une éprouvette prismatique présentant 3 clavettes au joint. Il est apparu que le prisme muni de clavettes présentait une effectivité de 42% même en l'absence de résine dans le joint.