Highway 417 Bridge Replacements Reuse of Existing Piles Study

RÉSUMÉ: Le ministère des Transports de l’Ontario (MTO) continue d’envisager la réutilisation des pieux existants afin d’améliorer la mobilité routière et d’en tirer des avantages économiques, durables et environnementaux. Cinq structures situées sur quatre sites le long de l'autoroute 417 à Ottawa, en Ontario, ont été sélectionnées pour un remplacement de ponts en utilisant des techniques de remplacement rapide de ponts (RRP). Le plan vise à réhabiliter les culées et à récupérer les éléments de fondations profondes existantes (lorsqu’ils sont présents). Les ponts ont été construits entre 1960 et 1968 et possèdent une configuration similaire à deux travées, reposant sur des culées et un pilier central. Les culées en béton armé sont fondées sur des pieux en H en acier sur tous les sites. Les piliers reposent sur des fondations superficielles sur tous les sites, sauf pour les structures de la rue Richmond, où les structures de la direction nord et de la direction sud sont supportées par des pieux en H en acier. Des tests de corrosivité (incluant la détermination de la résistivité du sol, de la teneur en chlorures, et du pH) ont été réalisés et un rapport a été complété. Une enquête en situ supplémentaire a été menée pour exposer les pieux sur deux sites (la rue Richmond et l’avenue Woodroffe). Des tests visuels et ultrasoniques des pieux en acier exposés ont été effectués pour déterminer l'épaisseur nominale et les dommages subis par les pieux au fil du temps en raison de la corrosion. En plus des tests sur les pieux, des échantillons de sol supplémentaires ont été prélevés pour des analyses chimiques afin de déterminer la corrosivité du sol sur les sites. Cet article présente les résultats de l'évaluation de la corrosion et de la perte d'épaisseur des pieux. Il évalue également le taux de corrosion et la durée de vie prévue. L'étude démontre l'engagement du MTO à évaluer de nouvelles technologies et applications qui soutiennent les initiatives du Ministère, la décarbonisation et les besoins opérationnels, afin d’encourager spécifiquement la réutilisation des fondations existantes.

ABSTRACT: The Ministry of Transportation Ontario (MTO) continues to consider the reuse of existing piles to achieve traffic mobility, economic, sustainability and environmental advantages. Five structures at four sites along the Hwy 417 located in Ottawa Ontario have been selected for bridge replacement utilizing rapid bridge replacement (RBR) techniques. The plan is to rehabilitate the abutments and to salvage the existing deep foundation elements (where present). The bridges were constructed between 1960 and 1968 and have a similar 2-span configuration, supported on perched abutments and a central pier. The reinforced concrete abutments are founded on steel H piles at all sites. The piers are founded on spread footing shallow foundations at all sites with exception of the Richmond Road structures, where the northbound (NBL) and southbound (SBL) structures are supported on steel H piles. Corrosivity testing (including determination of soil resistivity, chloride content, and pH) was performed and reporting completed. A supplemental in situ investigation was conducted to expose the piles at two sites (Richmond Road and Woodroffe Avenue). Visual and ultrasonic testing of the exposed steel piles were carried out to determine the nominal thickness and damage to the piles over time due to corrosion. In addition to the testing of the piles, additional soil samples were retrieved for chemical analysis to determine the corrosivity of the soil at the site. This paper presents the results of the corrosion assessment and pile thickness loss. The paper also assesses the corrosion rate and predicted service life. The study is demonstrative of the MTO’s commitment to assess new technologies and applications that support Ministry initiatives, decarbonization, and operational needs and specifically to encourage the reuse of existing foundations.