BUDOWA MAŁEGO MOSTU ŻELBETOWEGO

Janusz HOŁOWATY*

)

, Gabor ZIMNY**

)

*

)

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

**

)

PPDM Szczecin

1. WSTĘP

Rozwój miast i powiększanie zabudowy miejskiej powoduje wyznaczanie no-
wych terenów pod budownictwo mieszkaniowe. W dużej części wykorzystuje
się także tereny miejskie, które kiedyś miały przeznaczenie rolnicze. Istniejące
drogi i ulice podlegają przebudowie, a wraz z nimi istniejące obiekty mostowe.
Małe obiekty mostowe z reguły przebudowywuje się na przepusty, chyba że
warunki lokalizacyjne i środowiskowe wprowadzają inne wymagania. Więk-
szość obiektów mostowych w ciągu dróg lub ulic lokalnych posiada małą no-
śność i szerokość użytkową. Obiekty są w złym stanie technicznym i łatwo ule-
gają uszkodzeniom już w początkowym okresie zagospodarowywania terenów
ze względu na ruch samochodów ciężarowych i sprzętu budowlanego.

W artykule przedstawiono projekt i budowę małego mostu żelbetowego

nad ciekiem Chełszcząca w Szczecinie Sławocieszu. Istniejący most
o konstrukcji tymczasowej z pomostem drewnianym ulegał wielokrotnym awa-
riom od przejazdu samochodów ciężarowych z materiałami budowlanymi. Prze-
budowę wykonano dla zapewnienia dostępu do terenów przeznaczonych w pla-
nie zagospodarowania przestrzennego pod budownictwo mieszkaniowe. Do
budowy nowego mostu wybrano konstrukcję żelbetową zintegrowaną, która
umożliwiła zwiększenie światła obiektu i zachowała wymagania środowiskowe
oraz lokalizacyjne. Przebudowa mostu wyprzedziła planowaną przebudowę ulic
wraz z uzbrojeniem na osiedlu.

2. STAN ISTNIEJĄCY

Most zlokalizowany jest nad ciekiem Chełszcząca w ciągu ul. Owsianej na osie-
dlu Sławociesze przy zachodniej granicy Szczecina. Osiedle położone jest wśród
terenów rolnych i leśnych. Ciek Chełszcząca odwadnia przyległe tereny
i stanowił kiedyś ujście z sąsiedniej rzeki Płoni. Ze względu na małe przepływy
w Płoni i duże zanieczyszczenie jej wód, ujście do Chełszczącej zostało zlikwi-
dowane kilka lat temu.

Rys. 1. Przekrój poprzeczny istniejącego mostu

Istniejący most powstał w 1970 r. umożliwiając dostęp do pól uprawnych

i kilku gospodarstw rolnych. Most był jednoprzęsłowy i posiadał długość 8,50 m
oraz szerokość 5,48 m. Konstrukcja przęsła była stalowa kratowa o dźwigarach
bliźniaczych z przegubem w środku rozpiętości. Poprzecznice pomostu były
stalowe, a podłużnice i dylinę wykonano z drewna. Przekrój poprzeczny mostu
przed przebudową przedstawiono na Rys. 1. Małe przyczółki ścianowe wykona-
no jako żelbetowe posadowione bezpośrednio. Szerokość ciągu pieszo-jezdnego
na moście wynosiła około 5 m. Konstrukcja przęsła posiadała wysokość około
1,05 m i znacznie ograniczała światło pionowe pod mostem.

Konstrukcja przęsła mostu znajdowała się w stanie przed awaryjnym

(uszkodzenia od przeciążenia), obiekt posiadał ograniczenie nośności do 5 t.
Stalowe dźwigary kratowe były przeciążone i posiadały zdeformowane krzyżul-
ce. Jeden z dźwigarów był obniżony o około 9 cm.

Po moście odbywał się niewielki ruch samochodowy, pieszych

i rowerzystów, a także maszyn rolniczych, związany z ruchem lokalnym. Przez
most przejeżdżały jednak samochody ciężarowe, które uszkadzały konstrukcję
przęsła i pomostu. Nawierzchnia asfaltowa była wykonana na odcinku dojazdo-
wym z jednej strony mostu, od strony osiedla. Do zabudowań za mostem pro-
wadziła ulica o nawierzchni gruntowo-żużlowej. Przekrój ulicy był bezkrawęż-
nikowy, brak było kanalizacji deszczowej. Ze względu na małą szerokość ulicy
w liniach rozgraniczających, występowała duża koncentracja instalacji komu-
nalnych w rejonie mostu.

Teren osiedla objęty jest miejscowym planem zagospodarowania prze-

strzennego. Planowano przebudowę ulic i infrastruktury miejskiej, ale ze wzglę-
du na konieczność wprowadzenia korekt planistycznych przebudowa opóźnia
się. Wzdłuż rzeki zaplanowano ciąg pieszo-rowerowy i pasy zieleni, stanowiące
ciąg ekologiczny. Poziom wody w rzece zwiększał się w okresach opadów desz-
czu. Lokalne spiętrzenia wody wywoływała także działalność zwierząt (bobrów)
i nieuporządkowanie brzegów rzeki.

Kolejno następujące po sobie awarie pomostu drewnianego i zdeformo-

wanie dźwigarów przęsła mostu przyśpieszyły decyzję o przebudowie mostu.
Most stanowił jedyny dojazd o nawierzchni twardej do zabudowań położonych
za mostem.

3. PROJEKT I BUDOWA NOWEGO MOSTU

Nowy most dla obciążenia normowego klasy B zaprojektowano w miejscu ist-
niejącego mostu po jego rozbiórce. Szerokości użytkowe mostu dostosowano do
wymagań planu zagospodarowania i przyjętych linii rozgraniczających ulicy.

Występująca niewielka różnica poziomów ulicy i dna rzeki oraz trapezo-

wy kształt koryta rzeki umożliwiły zastosowanie niskich przyczółków z niewiel-
kimi skrzydłami. Ze względu na małą rozpiętość obiektu zaprojektowano kon-
strukcję płytową przęsła zintegrowaną ze ścianami przyczółków [2, 3]. Umożliło
to znaczne zwiększenie światła pionowego pod obiektem do około 1 m. Przekrój
poprzeczny mostu po przebudowie przedstawiono na Rys. 2, a jego widok z
boku na Rys. 3. Na odcinku przebudowy mostu i ulicy zaprojektowano szero-
kość jezdni ulicy 5,50 m i obustronne chodniki o szerokości 1,25 m. Przebieg
ulicy w istniejących liniach rozgraniczających wymagał zastosowania łuku po-
ziomego R=30 m na obiekcie. Obiekt wykonano w ukosie 84,3

0

, a do łuku po-

ziomego dostosowano go stosując zmienny wysięg wsporników.

W budowie mostu zastosowano beton klasy B40 i stal zbrojeniową klasy

A-IIIN do konstrukcji przyczółków, przęsła i płyt chodnikowych. Krawędzie
obiektu zabezpieczono barieriporęczami typu miejskiego o indywidualnej kon-
strukcji. Warstwę ścieralną nawierzchni na moście i dojazdach wykonano
z betonu asfaltowego drobnoziarnistego o grubości 4 cm.

Rys. 2. Przekrój poprzeczny mostu po przebudowie

Rys. 3. Widok z boku mostu po przebudowie

Ze względu na charakter obiektu i spełnienie uwarunkowań środowisko-

wych przyjęto konstrukcję integralną mostu posadowioną na palach, bez zabu-
dowy dna rzeki. Uzyskano długość obiektu po pomoście wynoszącą 6,70 m.
Niewielka rozpiętość mostu i wynikające stąd niewielkie odkształcenia termicz-
ne umożliwiły zastosowanie obiektu bezdylatacyjnego. Dylatacji nie wykonano
również w nawierzchni zabezpieczając ją uciąglonymi płytami przejściowymi
[1]. Mała długość mostu umożliwiła bezpieczne przenoszenie odkształceń ter-
micznych obiektu na zasypki z piasku przy obiekcie.

W podłożu gruntowym w rejonie mostu występują piaski drobne średnio-

zagęszczone i zagęszczone. Jednak górna warstwa jest z piasków drobnych
w stanie luźnym, co przy wysokich poziomach wód gruntowych jakie utrzymy-
wały się w czasie robót fundamentowych stanowiło duże utrudnienie w wyko-
nywaniu robót. Dla posadowienia obiektu rozpatrywano, tradycyjne stosowane
w obiektach integralnych, posadowienie na jednym rzędzie pali żelbetowych
wierconych

∅600 mm z dodatkowym zbrojeniem na odkształcenia poziome

(Rys. 4a). Dla uproszczenia technologii i skrócenia czasu robót przyjęto posa-
dowienie na mikropalach typu Titan. Grubości ścian przyczółków dobrano do

zapewnienia zakotwienia zbrojenia pali przy spodziewanych tolerancjach wyko-
nawczych, oraz do wykonstruownia wnęki na oparcie i uciąglenie płyt przej-
ściowych. Ze względu na małe gabaryty ścian przyczółków i skrzydeł przyjęto
ich wymiary prostokątne, co umożliwiło stosowanie szalunków inwentaryzowa-
nych. Ściany przyczółków i skrzydeł wykonywano na warstwie korka z betonu
B15 grubości 40 cm. Grubość ścian przyczółków przyjęto 1,00 m, a skrzydeł
0,30 m. W konstrukcji zbrojenia przyczółków zaprojektowano pełne uciąglenie
płyty przęsła nad podporami (moment ujemny). Schematy ścian przyczółków ze
zbrojeniem przedstawiono na Rys. 4.

Układ prętów zbrojenia dostosowano do etapowania wykonywania mono-

litycznego ustroju integralnego – styki technologiczne zlokalizowano w ścianach
przyczółków pod płytą przęsła. Część prętów głównych uciąglenia była zako-
twiona w korpusach przyczółków i łączyła się z prętami zbrojeniowymi płyty
przęsła. Widok przyczółków mostu w czasie budowy ze zbrojeniem uciąglają-
cym przedstawiono na Rys. 5. Zasypki za przyczółkami wykonano z gruntu
piaszczystego (piaski średnie i grube). Bezpośrednio przy ścianach przyczółków,
pod częścią płyt przejściowych, zasypkę zagęszczano do wskaźnika zagęszcze-
nia 0,95. Pod końcami płyt przejściowych podłoże zagęszczano do wskaźnika
1,03.

Rys. 4. Rozpatrywane warianty posadowienia na palach i schematy zbrojenia

ścian przyczółków: a) posadowienie na palach

∅600 mm, b) posado-

wienie na mikropalach

Rys. 5. Widok przyczółków w I etapie budowy ze zbrojeniem uciąglającym

Monolityczne płyty przejściowe oparto na wnękach w górnych częściach

ścian przyczółków (Rys. 6). Zaprojektowano umieszczenie płyt przejściowych
w płaszczyźnie górnej powierzchni pomostu przęsła, co umożliwiło łagodne
przejście z izolacją pomostu z papy zgrzewalnej na płyty przejściowe. Styki płyt
przejściowych i przyczółków, pod izolacją, zabezpieczono taśmą z tworzywa
sztucznego. Izolację z papy zgrzewalnej wykonano także na płytach przejścio-
wych. Na izolacji wykonano warstwę ochronną z mieszanki SMA grubości
3,5 cm. Na moście i na podbudowie drogowej na dojazdach warstwy nawierzch-
ni układano o jednakowej grubości w jednym cyklu. Warstwę wiążącą wykona-
no o grubości 6 cm, a warstwę ścieralną o grubości 4 cm.

W strefach przejściowych w nawierzchni bitumicznej i w warstwie

ochronnej izolacji nie zastosowano żadnych urządzeń dylatacyjnych. Warstwę
wiążącą nawierzchni, w strefach nad stykami płyt przejściowych i przyczółków,
wzmocniono siatką z prętów zbrojeniowych ocynkowanych. Poprzez pochylenie
podłużne płyt przejściowych grubość nawierzchni w miejscach końcach płyt
przejściowych, gdzie przesunięto kompensację termicznych ruchów podłużnych
przęsła, osiąga swoją pełną grubość wynoszącą 35 cm. Dla zapewnienia wspól-
nych przesuwów płyt przejściowych i końców przęseł, płyty przejściowe wyko-
nano na warstwie poślizgowej z dwóch warstw folii o grubości 0,5 mm. Płyty
przejściowe połączono także ze ścianami przyczółków prętami kotwiącymi

umieszczonymi przy ich górnej powierzchni pod siatkami zbrojeniowymi. Za-
stosowano pręty kotwiące o pełnej długości kotwienia zarówno w płytach przej-
ściowych, jak i w ścianach przyczółków (Rys. 7).

Rys. 6. Oparcie płyt przejściowych na przyczółkach

Rys. 7. Schemat kotwienia płyt przejściowych

W ramach budowy mostu przebudowano także odcinki dojazdowe ulicy

przy moście, wykonując nową nawierzchnię bitumiczną i chodniki. Do odwod-
nienia ulicy i mostu zaprojektowano kanalizację deszczową na przebudowywa-
nym odcinku ulicy. Do wpustów deszczowych przy moście włączono dreny
odwodnienia przyczółków i pomostu. Wyloty brzegowe kanalizacji deszczowej
zlokalizowano pod mostem z przejściem przez ściany przyczółków.

Most oddano do eksploatacji w kwietniu 2009 r.

4. ZAKOŃCZENIE

W artykule przedstawiono projekt i budowę małego mostu żelbetowego zlokali-
zowanego w ciągu ulicy lokalnej. Poprzedni most o konstrukcji tymczasowej
uległał uszkodzeniom od przejazdu samochodów ciężarowych w związku z
zagospodarowywaniem terenów pod budownictwo mieszkaniowe.

Przyjęta konstrukcja mostu zintegrowanego umożliwiła dobre wpisanie

obiektu w przeszkodę oraz dostosowanie go do ustaleń lokalizacyjnych i środo-
wiskowych. W projekcie i budowie mostu zastosowano zalecane rozwiązania
płyt przejściowych oraz kompensacji przesuwów termicznych dla małych obiek-
tów mostowych o konstrukcji integralnej. Strefę podporową przęsła zaprojekto-
wano na momenty ujemne, które wynikają z uciąglenia przęsła i z sił odporu
zasypki na ściany przyczółków przy wydłużeniach termicznych obiektu. Na
obiekcie nie zastosowano typowych urządzeń dylatacyjnych w jezdni obiektu,
a kompensację niewielkich przesuwów przewidziano na końcach płyt przejścio-
wych pod konstrukcją nawierzchni drogowej. Brak elementów urządzeń dylata-
cyjnych w warstwach nawierzchni ułatwił technologię robót nawierzchniowych,
jak również odwodnienie wgłębne i powierzchniowe jezdni oraz uzyskanie
gładkiej i równej warstwy ścieralnej. W rok po oddaniu do eksploatacji na-
wierzchnia w strefach przejściowych nie wykazuje deformacji, ani pęknięć.

LITERATURA

1. Hołowaty J.: Zalecane rozwiązania płyt przejściowych w mostach zintegrowanych,

Wrocławskie Dni Mostowe, Seminarium: Obiekty mostowe na autostradach i dro-
gach ekspresowych. Wrocław, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne 2009, 245-
252.

2. Hołowaty J.: Konstrukcje zintegrowane jako element zwiększania trwałości obiektów

mostowych, Mosty, 2 (2010) 62-65.

3. Wasiutyński Z.: Budownictwo betonowe. Tom XIV. Część 1 Mosty, Warszawa, Arka-

dy 1967.

CONSTRUCTION OF SMALL REIFORCED CONCRETE BRIDGE

Summary

The integral construction of small concrete bridge is presented. The de-

sign of reinforced concrete structure took into account recommendation for mak-
ing it continuous and avoiding unnecessary expansion joints. The thermal, cycle-
control joints were located at the end of transition slabs under the full-depth road
pavement construction.