Seminarium „Kładki dla pieszych. Architektura, projektowanie, realizacja, badania”

Wrocław, 29-30 listopada 2007

Marek SALAMAK

1

WISZĄCY MOST DLA PIESZYCH Z POMOSTEM WSTĘGOWYM

PRZEZ SAN W SANOKU

1. Wstęp

San jest ostatnim dopływem karpackim rzeki Wisły i jednocześnie szóstą co do dłu-

gości rzeką w Polsce. Na odcinku od źródła do Przemyśla przez Sanok jest rzeką górską.
W wielu miejscach rozlewa się dość szeroko osiągając często nawet przy niskim stanie wody
ponad 100 m. Jest rzeką bardzo kapryśną, która w przeszłości często była przyczyną ogrom-
nych powodzi. I nawet dzięki budowie w latach sześćdziesiątych zespołu zapór w Solinie
i Myczkowcach nie udało się nad nią w pełni zapanować.

Na długości blisko 150 km rzeki między Leskiem i Przemyślem zlokalizowanych

jest zaledwie 5 stałych mostów (Lesko, Postołów, Sanok, Dynów, Iskań), z których jeden
najmłodszy ma już ponad 20 lat, a pozostałe znacznie więcej. Trzy z nich (Postołów, Sanok i
Iskań) zaprojektowane zostały przez biuro Transprojekt Gdańsk. Na tym odcinku zlokalizo-
wane są też najdłuższe linowe kładki dla pieszych wykonane najczęściej z drewnianymi
pomostem, które mało znane są nawet w środowisku mostowców. Najdłuższa jest kładka
w Witryłowie koło Sanoka o rozpiętości 150 m i pomoście szerokości 1,55 m oraz w Ba-
chowie o rozpiętości 143 m i pomoście szerokości 2,20 m.

2. Historia przeprawy przez San w Sanoku

Miasto Sanok zlokalizowane jest głównie na lewym brzegu rzeki. W latach okupacji

na Sanie w tym rejonie ustalona była międzypaństwowa granica niemiecko-sowiecka. Pra-
wobrzeżna strona Sanoka oraz część powiatu sanockiego dostały się w okresie 1939-1941
pod okupację sowiecką, a mieszkańcy tej części powiatu oraz Sanoka zostali deportowani do
białoruskiej i ukraińskiej części ZSRR. Rosjanie rozpoczęli bowiem budowę swojej linii
umocnień zwanej później Linią Mołotowa. Nigdy nie dokończona i nie wyposażona nie
odegrała większej roli w historii Drugiej Wojny Światowej. Dziś niewiele z niej pozostało –
kilka wysadzonych bunkrów oraz ślady po okopach. Natomiast z pewnością pozostały pro-
blemy komunikacyjne z prawobrzeżną częścią miasta.

Pierwsze pomysły budowy przeprawy w tym miejscu sięgają początków XX wieku.

Jednak dopiero w listopadzie 1950 roku rozpoczęto odpowiednie starania, które zainicjowali
sami mieszkańcy przeprawiający się na drugą stronę najczęściej brodem. Budowę wiszącej

1

dr inż., Katedra Dróg i Mostów Politechniki Śląskiej w Gliwicach

M. Salamak

148

stalowej kładki prowadzono systemem gospodarczym i bez fachowego nadzoru. Już po wy-
drukowaniu zaproszeń na uroczyste otwarcie, 1 grudnia 1955 roku, gwałtowna wichura po-
ważnie uszkodziła gotową już konstrukcję. Jej odbudowa zajęła prawie cztery lata. Na po-
nowne otwarcie zaproszony został między innymi Prof. Wasiutyński z Politechniki War-
szawskiej, który prowadził nadzór i opiekę przy przebudowie mostu (Rys. 1).

Rys. 1. Prof. Wasiutyński w 1959 roku na otwarciu najdłuższego wówczas w kraju mostu

wiszącego przez San w Sanoku

Smukła i ażurowa wisząca konstrukcja była wówczas, jak donosiła Trybuna Ludu,

najdłuższym mostem wiszącym w Polsce. Po założeniu na prawym brzegu Sanu największe-
go w kraju skansenu, stała się jedną z atrakcji i to zarówno dla mieszkańców jak i coraz
częściej odwiedzających miasto turystów. Niestety bardzo podatna na wpływy dynamiczne
[4], zwłaszcza poziome oddziaływania od pieszych oraz zupełnie nie remontowana, została
zamknięta w 1978 roku z przyczyn technicznych. Jeszcze na krótko spróbowano ją reakty-
wować po wielkiej powodzi w 1980 roku, ale właściwie przez prawie 15 lat wisiała ona
odstraszając tablicami zabraniającymi wstępu, aż w 1993 roku podjęto decyzję o jej całkowi-
tym rozebraniu. W tym samym miejscu Transprojekt Gdański zaprojektował stały most, z
którego udało się wykonać tylko docelowe podpory. Z uwagi na brak funduszy tymczasowo
zdecydowano się zastosować konstrukcję mostu składanego typu MS54, która straszy już
mieszkańców i turystów przez ponad piętnaście lat.

3. Pomysł budowy nowego mostu pieszo-rowerowego

Po zdecentralizowaniu systemu zarządzania krajem, lokalne ośrodki zaczęły wresz-

cie same kształtować swoją przestrzeń i decydować o inwestycjach publicznych. Stało się tak
również w Sanoku. Powstał zakrojony na wiele lat program rewitalizacji miasta i wykorzy-
stania jego naturalnych walorów na cele rekreacyjno-sportowe. Wojsko oddało miastu duże
tereny na prawym brzegu Sanu, które granicząc z pięknym naturalnym parkiem skansenu,
świetnie nadawały się na rozwinięcie działalności nastawionej na rekreację. Problemem
pozostała komunikacja, która przy istniejących mostach jest niewystarczająca.

Sukcesy w pozyskiwaniu środków z międzynarodowych funduszy pozwoliły przy-

gotować nowy kompleksowy program. Jest to odbudowa zniszczonej przez Austriaków wie-
ży zamku królowej Bony, w którym od dawna brakuje miejsca na eksponowanie najbogat-
szych zbiorów zabytkowych ikon oraz galerii zmarłego tragicznie Zdzisława Beksińskiego.
Drugim elementem jest odtworzenie typowego małomiasteczkowego rynku galicyjskiego na
terenie skansenu, którego dotychczasowe obiekty miały charakter typowo wiejski. Elemen-
tem łączącym obie atrakcje ma być nowa kładka przez San, która pozwoli turystom po zej-

Wiszący most dla pieszych z pomostem wstęgowym przez San w Sanoku

149

ściu z góry zamkowej przejść do skansenu podziwiając panoramę Gór Sanockich. Stąd wy-
nika potrzeba zaprojektowania atrakcyjnej przeprawy, która będzie przyciągać turystów i z
uwagi na swoje położenie stanie się wizytówka miasta.

Czas od ogłoszenia przetargu do oddania dokumentacji budowlanej był niezmiernie

krótki [1]. Przystąpiono więc szybko do opracowania koncepcji przejścia. Jednym z warun-
ków było uniknięcie podpór w nurcie rzeki, która w tym miejscu przy niskim poziomie wody
ma szerokość ponad 100 m. Dodatkowym utrudnieniem była konieczność bezkolizyjnego
przejścia nad biegnącą wzdłuż Sanu obwodnicą miasta, będącą jednocześnie czteropasmową
drogą krajową oraz skomunikowania ze znajdującym się pomiędzy obwodnicą a rzeką cen-
trum handlowym i obiektami sportowymi. Stąd wynikła potrzeba zaprojektowania dodatko-
wej pochylni i schodów zlokalizowanych nie na końcach, ale na długości mostu. Uwarun-
kowania te znacznie skomplikowały całe zadanie. Przejście nad drogą wymusiło duże pod-
niesienie niwelety, co nie pozostało bez wpływu na geometrię części nurtowej, a pośrednia
pochylnia nie pozwoliła na swobodne kształtowanie położenia podpór mostu.

Rys. 2. Zaproponowane warianty mostu

Z uwagi na ograniczenia czasowe rozpatrzono tylko trzy warianty: most wiszący,

łukowy i extradosed (Rys. 2). Most podwieszony celowo został pominięty z uwagi na wyso-
kość pylonów. Przy tej rozpiętości sięgały by one do położonego na górze zamku, przez co
stałyby się elementem dominującym w krajobrazie. Most wiszący nawet przy rozpiętości
przęsła 135 m pozwolił na obniżenie wysokości pylonów do kilkunastu metrów ponad niwe-
letę [2], czyli niewiele wyżej niż korony drzew sąsiadującego z mostem parku.

Rys. 3. Koncepcja mostu łukowego

M. Salamak

150

Zaproponowany z udziałem inż. M. Kręzla stalowy most łukowy miał rozpiętość

132 m i wyniosłość około 19 m. Konstrukcja dobrze wpisywała się w tło łagodnie wznoszą-
cych się gór. Miała lepsze właściwości dynamiczne i aerodynamiczne niż most wiszący.
Mogła jednak być bardziej kosztowna przy eksploatacji, zwłaszcza biorąc pod uwagę ko-
nieczność odnawiania powłok ochronnych stalowej konstrukcji.

Nowoczesna forma mostu extradosed pozwoliła obniżyć wysokość pylonów przy

jednoczesnym zastosowaniu w całym moście tańszego, trwalszego i łatwiejszego w kształ-
towaniu materiału jakim jest beton i utrzymaniu pewnych walorów estetycznych związanych
z występowaniem pylonów i układem podwieszenia. Konstrukcja składała się z trzech cią-
głych przęseł o rozpiętościach 55+120+55=230 m podwieszonych cięgnami sprężającymi do
niskich, krępych pylonów połączonych z ustrojem nośnym. Ramiona pylonów umieszczone
były poza kładką i miały niewielkie pochylenie na zewnątrz. Most miał również bardzo do-
bre właściwości dynamiczne i odporność na wpływy wiatru. Niestety charakter pracy kon-
strukcji, w której występują duże poziome siły wewnętrzne, będące składowymi oddziały-
wań od cięgien podwieszenia narzuca stosunkowo duże wymiary przekroju poprzecznego
mostu. Jest to szczególnie niekorzystne w przypadku kładek, gdzie obciążenie użytkowe jest
zdecydowanie mniejsze niż w mostach drogowych. W konsekwencji otrzymuje się zbyt
ciężki i nieekonomiczny dźwigar o dużej wysokości konstrukcyjnej 1,5 m w przęśle i 2,5 m
nad podporami, którego głównym zadaniem jest przenoszenie ciężaru własnego, aby zapew-
nić odpowiednie samosprężenie.

Rys. 4. Koncepcja mostu typu extradosed

Porównanie wariantów przeprowadzono w pięciu kategoriach: zużycie podstawo-

wych materiałów, technologia wykonania, odporność aerodynamiczna, estetyka i eksploata-
cja. W każdej kategorii przyznano ocenę w skali od 1 do 5, którą dodatkowo przemnożono
przez odpowiednią wagę. W ten sposób otrzymano sumaryczną ocenę wariantu. Tablica 1
pokazuje oceny we wszystkich kategoriach wraz z porównaniem ze sobą sumy ocen ważo-
nych.

Tablica 1. Tabela porównawcza wariantów

Lp

Kryterium porównawcze

Waga

Ocena

Ocena ważona

Wiszący

Łukowy

Extradosed Wiszący

Łukowy

Extradosed

1 Zużycie podstawowych materiałów

4

2

3

1

8

12

4

2 Technologia wykonania

2

2

3

1

4

6

2

3 Odporność aerodynamiczna

1

1

2

3

1

2

3

4 Estetyka

2

3

2

1

6

4

2

5 Eksploatacja

3

2

1

3

6

3

9

RAZEM

10

11

9

25

27

20

Wiszący most dla pieszych z pomostem wstęgowym przez San w Sanoku

151

Z zestawienia wynika, że najlepszą ocenę uzyskał wariant z mostem łukowym. Jest

on najtańszy, najprostszy w wykonaniu, stosunkowo odporny na wpływy aerodynamiczne,
nie odbiegający walorami estetycznymi od pozostałych propozycji, choć jednocześnie naj-
bardziej kosztowny w eksploatacji. Jako drugi oceniony został most wiszący, który ma naj-
mniejszą odporność aerodynamiczną, a ostatni most podwieszony typu extradosed, który
okazał się być najdroższym rozwiązaniem. Ostatecznie o wyborze wariantu zdecydowały jed-
nak sentymenty mieszkańców, którzy pamiętali jeszcze rozebraną dziesięć lat wcześniej wiszą-
cą kładkę. W krótkiej i ograniczonej sondzie opowiedzieli się oni za rozwiązaniem wiszącym.

4. Mosty wiszące z pomostem wstęgowym

Mosty wiszące należą do jednych z najstarszych systemów konstrukcyjnych. Ich hi-

storia najprawdopodobniej rozpoczęła się w państwie Inków. Wiszące obiekty mostowe
z wiotkim pomostem i głównymi elementami nośnymi w postaci żelaznych łańcuchów, bu-
dowane były już około 2000 lat temu w Chinach. Początki rozwoju nowoczesnych mostów
wiszących przypadają dopiero na przełom wieków XVIII i XIX, a za ich prekursora uznaje
się amerykańskiego inżyniera - James’a Finley’a. Od czasu zbudowania przez niego pierw-
szego nowoczesnego mostu wiszącego ponad wąwozem Jacob’s Creek w Stanach Zjedno-
czonych, ta grupa konstrukcji inżynierskich znacznie się rozwinęła. Aktualnie mosty wiszące
nie tylko szczycą się rekordowymi rozpiętościami przęseł, ale stanowią też grupę obiektów
mostowych bardzo atrakcyjnych pod względem formy.

Rys. 5. Most pieszo-rowerowy o rozpiętości 252 m nad jeziorem Vranov w Czechach

Mosty o konstrukcji wiszącej są szczególnie wrażliwe na działanie obciążeń rucho-

mych i wiatru, które wywołują drgania konstrukcji w płaszczyźnie pionowej i poziomej,
a także drgania giętno-skrętne. Drgania te w przeszłości były przyczyną wielu katastrof mo-
stów wiszących. Z tego też względu, konieczne jest zapewnienie systemowi odpowiedniej
sztywności. Stosuje się kilka sposobów usztywnienia konstrukcji, które stanowią również
jedno z kryteriów podziału mostów wiszących. Zgodnie z tą klasyfikacją wyróżnia się kon-
strukcje wiszące ze sztywnym pomostem oraz konstrukcje wiszące z wiotkim pomostem.
Konstrukcje wiszące ze sztywnym dźwigarem pomostowym stosowane są jako rozwiązania
drogowych oraz drogowo-kolejowych obiektów mostowych. Dźwigar pomostu w tego typu
konstrukcjach nazywany również dźwigarem usztywniającym, jak wskazuje nazwa, pełni
funkcję usztywnienia systemu konstrukcyjnego. W konstrukcjach wiszących z wiotkim pomo-
stem usztywnienie systemu może być zrealizowane poprzez: zastosowanie ukośnych wiesza-
ków, zastosowanie dodatkowych, zewnętrznych cięgien usztywniających o trasie w łuku prze-
ciwnym do łuku głównych lin nośnych lub też wykorzystaniu sprężonego pomostu wstęgowego.

Konstrukcje wiszące z wiotkim pomostem stosowane są między innymi jako roz-

wiązania mostów dla pieszych. Przykładem mogą być obiekty projektowane przez znanego

M. Salamak

152

w świecie prof. J. Strasky’ego z Brna [5]. Jego pierwszą tego typu konstrukcją jest most
pieszo-rowerowy nad jeziorem Vranov w Czechach (Rys. 5). Wiotki pomost kładki ma for-
mę sprężonej wstęgi i został wykonany z prefabrykowanych żelbetowych segmentów długo-
ści 3,0 m. Pojedynczy segment stanowią dwie skrajne, podłużne belki wysokości zaledwie
40 cm, połączone ze sobą płytą o grubości 10 cm oraz usztywnione żebrami poprzecznymi
usytuowanymi na końcach elementu. Stosunek wysokości pomostu do rozpiętości przęsła
(252 m) wynosi h:L = 1/630 i jest to jedna z najbardziej smukłych konstrukcji na świecie!
Podobne dwa mosty tego konstruktora, ale już o mniejszych rozpiętościach 124 i 130 m,
powstały później w Stanach Zjednoczonych.

5. Projektowany most w Sanoku

Przeprawa podzielona została na cztery niezależne, oddylatowane od siebie kon-

strukcje: dwa mosty dojazdowe z obu stron, most nad obwodnicą, będącą drogą krajową nr
98 oraz główny most nurtowy (Rys. 6). Dodatkowo wyposażono ją w trzy ciągi schodów
oraz pochylnię dla rowerów i niepełnosprawnych (Rys. 8). Całkowita długość obiektu bez
murów oporowych wynosi 310,0 m.

Rys. 6. Widok i rzut zaprojektowanego mostu wiszącego w Sanoku

Dominującą formę obiektu stanowi betonowa, wiotka konstrukcja przęsła wiszące-

go mostu nurtowego z dwoma żelbetowymi pylonami w kształcie litery A, zwieńczonymi
stalowymi głowicami. Most nad obwodnicą i mosty dojazdowe mają układ płytowy, wielo-
przęsłowy, podparty owalnymi, żelbetowymi słupami. Zaprojektowana konstrukcja charakte-
ryzuje się dużą smukłością i dobrze wpisuje się w otaczający teren. Ograniczona wysokość
pylonów powoduje, że nie stają się one elementem dominującym i niewiele wywyższają się
ponad drzewa sąsiadującego z mostem parku. Nie stanowią też konkurencji w stosunku do
widocznego obok, położonego na niewysokiej skarpie, zamku.

Most nurtowy inspirowany rozwiązaniami prof. Strasky’ego jest konstrukcją wiszą-

cą ze sprężonym pomostem wstęgowym. Głównym elementem nośnym są dwie liny rozpięte
pomiędzy pylonami i zakotwione w ich głowicach. Od zewnętrznej strony pylonów umiesz-
czono liny odciągów zakotwione z jednej strony również w głowicy, a z drugiej w gruncie za
pośrednictwem żelbetowych bloków oporowych z kotwami gruntowymi. Betonowy sprężo-
ny pomost (Rys. 7) zaprojektowano z prefabrykatów, które wykształcono w postaci dwóch
skrajnych belek wysokości 40 cm, połączonych płytą pomostową grubości 15 cm i usztyw-
nioną dodatkowo poprzecznymi żebrami. Podwieszony jest on do lin nośnych za pomocą

Wiszący most dla pieszych z pomostem wstęgowym przez San w Sanoku

153

obustronnych wieszaków. Szerokość użytkowa, między balustradami wynosi 4,0 m, nato-
miast całkowita szerokość pomostu – 6,0 m. Rozpiętość teoretyczna mostu mierzona
w osiach podparcia na pylonach wynosi 135,0 m, co daje bardzo smukłą konstrukcję
o stosunku h:L = 1:337.

Liny nośne i odciągi zaprojektowano w formie cięgna składającego się z 71 splotów

o średnicy 0,6” wykonanych ze stali galwanizowanej o wytrzymałości R

vk

= 1770 MPa.

W rejonie środka rozpiętości przęsła przewidziano połączenie liny nośnej bezpośrednio z po-
mostem za pomocą stalowych obejm kotwionych w betonowej płycie. Odciągi zakotwione
będą w gruncie za pośrednictwem masywnych żelbetowych bloków oporowych. Fundamen-
ty tych bloków wzmacniają osadzane w skalistym podłożu kotwy gruntowe przeciwdziałają-
ce wyrywaniu bloków i stabilizujące je na przesuw poziomy.

Rys. 7. Przekrój poprzeczny mostu wiszącego

Sploty dodatkowo zabezpieczone będą osłoną w postaci stalowej rury podzielonej

na odcinki pozwalające dopasować się do geometrii liny. Wewnątrz rury osłonowej, po za-
spawaniu jej styków, przewidziane jest wykonanie iniekcji cementowej będącej dodatkowym
zabezpieczeniem antykorozyjnym oraz usztywnieniem samej liny. W celu zabezpieczenia
iniektu przed naprężeniami rozciągającymi, które mogą pojawić się w stanach użytkowych
przewidziano wykonanie zabiegów polegających na wstępnym obciążeniu przęsła przed
iniekcją i zwolnieniu tego obciążenia po uzyskaniu 50% gwarantowanej wytrzymałości
iniektu na ściskanie.

Rys. 8. Wizualizacje mostu pieszo-rowerowego przez San w Sanoku

Opisana w [3] analiza wariantowa pozwoliła dobrać optymalną strzałkę zwisu liny oraz

jej przekrój przy wspomnianej wyżej konieczności stosowania stosunkowo niskich pylonów
i uwzględnieniu wysoko prowadzonej niwelety. Oprócz tego zdecydowano się na zbliżenie liny
do pomostu w środku rozpiętości przęsła, co dało korzystny efekt w postaci redukcji ugięć.

M. Salamak

154

6. Podsumowanie

Przedstawiony w referacie projekt mostu wiszącego w Sanoku jest pierwszą tego

rodzaju konstrukcją w kraju. Od wielu lat nie projektuje się i nie buduje mostów wiszących
w Polsce. W przypadku śmiałych rozwiązań, ostatnie dziesięciolecie zostało zdominowane
przez mosty podwieszone. Mosty wiszące choć w swojej klasycznej wersji bardzo podatne
na wpływy dynamiczne [4], stanowią alternatywę dla konstrukcji podwieszonych w wypad-
ku większych rozpiętości i potrzeby obniżenia wysokości pylonów [5]. Zastosowanie wstę-
gowego sprężonego pomostu betonowego znacznie poprawia odporność dynamiczną, jak
również trwałość całego obiektu [5]. Jeśli uda się zrealizować ten obiekt, to będzie to naj-
dłuższy most wiszący w naszym kraju (nie licząc linowych wiotkich kładek na Sanie [7]),
a z pewnością pierwszy z betonowym pomostem wstęgowym.

Literatura

[1] Projekt architektoniczno-budowlany kładki pieszo-rowerowej przez San w Sanoku,

CADmost Projekt, Gliwice, 2006

[2] BILISZCZUK J., Mosty podwieszone. Projektowanie i realizacja, Arkady, Warszawa, 2005
[3] CHRAPEK S., SALAMAK M., Analiza wariantowa wiszącego mostu dla pieszych z

pomostem wstęgowym. Most pieszo-rowerowy przez San w Sanoku, Inżynieria i Bu-
downictwo, (w druku)

[4] FLAGA A., MICHAŁOWSKI T., Aerodynamika lekkich kładek dla pieszych, Mono-

grafia Projektowanie, budowa i estetyka kładek dla pieszych, Politechnika Krakowska,
2003

[5] GŁÓWCZAK W., Wiszące i podwieszone kładki w Południowej Małopolsce, Monografia

Projektowanie, budowa i estetyka kładek dla pieszych, Politechnika Krakowska, 2003

[6] STRASKY J., Stress Ribbon and Cable Supported Pedestrian Bridges, Thomas Telford

Ltd, London, 2005

[7] TOMAKA K., Kładki wiszące na rzece San, http://www.kladki.go.pl/

SUSPENSION FOTBRIDGE WITH STRESS RIBBON DECK

OVER SAN RIVER IN SANOK

Summary

The San River is the last Carpathian tributary of the Vistula River and the sixth

longest river in Poland. In Sanok area the river has still a mountainous nature although with
low water level it can spill as wide as 100 m. The San River has always posed a flood hazard
and was unpredictable. Even constructing the dam system forty years ago could not ensure
flood safety. Hence people living in mountain settlements located along the river still use
only temporary bridges or primitive suspension footbridges. The Basic design of the new
footbridge in Sanok was prepared at the end of 2006 and since then the city has been looking
for the chance of using Structural Founds to finance the final design and construction proc-
ess. The main bridge is a suspension structure with stress-ribbon deck. Postensioned deck
designed with prefabricated panels which in cross section have two 40 cm high edge beams
jointed by the 15 cm slab. The length of the main span is 135.0 m which gives very slender
structure with a h:L = 1:337 ratio.