32
Geoinżynieria i Tunelowanie
02/2005 (05)
mosty
mosty
Pożary drogowych obiektów
mostowych
W
naszym kraju znajduje się ok. 29 tys. obiektów
mostowych o łącznej długości ponad 564 km. Prze-
ciętna długość obiektu mostowego wynosi 19,4 m.
Na obszarze Polski zlokalizowane są 183 duże obiekty mo-
stowe o długości większej od 200 m. W tej liczbie znajduje
się 91 dużych mostów przez wielkie rzeki, takie jak: Wisła,
Odra, Bug, Warta, Narew, Dunajec, San, Pilica, Soła. W ostat-
nich latach z pomocą nowoczesnych technologii wybudowano
m.in. mosty przez Wisłę w Toruniu, Wyszogrodzie i Warsza-
wie, mosty przez Odrę w Świecku i w Opolu, most przez Bug
w Broku, most przez Wartę w Poznaniu, mosty przez Nysę Łu-
życką w Olszynie i Gubinku, mosty podwieszone przez Wisłę
w Gdańsku i Warszawie. Ponadto planowane są budowy mo-
stów łukowych przez Dziwną na wyspie Wolin (łuk Langera
o rozpiętości 182 m) oraz most przez Wisłę na obejściu Puław
o rozpiętości 212 m [1].
Pożary mostów nie zdarzają się często i praktycznie nie po-
wodują zagrożenia dla życia i zdrowia ludzkiego, ale jeżeli
już do nich dojdzie, to skutki związane z wyłączeniem obiek-
tu z eksploatacji wpływają na życie mieszkańców z danego
obszaru, a nawet na gospodarkę w regionie. Na przykład na
początku tego roku doszło do pożaru na nowym podwiesza-
nym moście w Rion-Antirion łączącym Półwysep Peloponeski
z Grecją kontynentalną, między zatokami Patras i Koryncką.
Most ten, o długości 2252 m, jest najdłuższym tego rodzaju na
świecie i został otwarty 12 sierpnia 2004 r. – w przeddzień roz-
poczęcia Igrzysk Olimpijskich w Atenach. Przyczyną pożaru
było prawdopodobnie uderzenie piorunu, który spowodował
zapalenie kabli elektrycznych. Pomimo że pożar zgasł sam na
skutek opadów deszczu, to przerwa w ruchu na moście trwała
kilka dni.
Pożary obiektów mostowych w Polsce [2]:
• 1975 rok, drogowy most Łazienkowski na Wiśle w Warsza-
wie. Podczas zwykłej eksploatacji powstał pożar w drew-
nianej budce zlokalizowanej pod środkowym, drewnianym
pomostem, na lewym brzegu rzeki. W wyniku pożaru zosta-
ło uszkodzone całe pierwsze przęsło i część drugiego oraz
nawierzchnia jezdni na długości ok. 200 m.
• 1988 rok, drewniany most na Dunajcu w Dębnie. Podczas
prac demontażowych z nieustalonych przyczyn zapaliły się
drewniane przyczółki i podpory.
• 1990 rok, most drogowy na Wiśle w Wyszogrodzie. Podczas
zwykłej eksploatacji mostu wskutek zaprószenia ognia lub
podpalenia powstał pożar przy podstawie podpory usytu-
owanej na łasze w rozwidleniu rzeki. W wyniku pożaru spa-
liła się jedna z podpór i zawaliły się opierające się na niej
przęsła. Temperatura pożaru spowodowała odkształcenia
dźwigarów stalowych mostu.
• 1992 rok, wiadukt 50-51 na trasie A4 w Mysłowicach Dzieć-
kowicach. W czasie budowy wiaduktu wskutek nieprawi-
dłowo prowadzonych prac spawalniczych zapaleniu ule-
gły elementy drewniane deskowania płyty głównej mostu.
W wyniku pożaru zniszczeniu uległy drewniane deskowania
i część stalowych podpór.
• 1994 rok, most na Bytomce w Gliwicach. Pożar powstał
wskutek rozszczelnienia gazociągu podwieszonego do kon-
mosty
mosty
33
Geoinżynieria i Tunelowanie
02/2005 (05)
strukcji mostu i zapalenia z nieustalonych przyczyn wydosta-
jącego się gazu; spowodował ugięcie dźwigarów stalowych
i złamanie żelbetowych płyt pomostu, uszkodzeniu uległ
przyczółek, przepaliły się 2 linie telekomunikacyjne świa-
tłowodowe, linia energetyczna oraz izolacja na rurociągach
wodnych.
Zagrożenie pożarowe
Według definicji ustawy z dnia 21 marca 1985 r. o drogach
publicznych [3] obiekt mostowy to budowla przeznaczona do
przeprowadzenia drogi, samodzielnego ciągu pieszego lub pie-
szo-rowerowego, szlaku wędrówki zwierząt dziko żyjących lub
innego rodzaju komunikacji gospodarczej nad przeszkodą tere-
nową, w szczególności most, wiadukt, estakada lub kładka.
Wiele elementów konstrukcyjnych mostu, instalacji elektrycz-
nych, izolacji i otulin stwarza groźbę powstania i rozprzestrze-
niania się pożaru. W obiektach tych mogą występować palne
elementy konstrukcyjne (drewniane), jak: filary, mostownice,
pomosty itp. Szczególne zagrożenie mogą stwarzać prowadzo-
ne w bezpośredniej styczności kable energetyczne i rurociągi
z cieczami i gazami palnymi. Dodatkowe zagrożenie pożarowe
może być spowodowane sąsiedztwem budynków o konstruk-
cji palnej i składów oraz parkowaniem pojazdów mechanicz-
nych.
Jednym z podstawowych zagrożeń dla obiektów mostowych
jest pożar samochodu. W nowoczesnym samochodzie, nawet
wysokiej jakości, łatwo może powstać pożar, ze względu na
nagromadzenie blisko siebie wielu powiązanych ze sobą czę-
ści, zespołów, materiałów i substancji palnych, a także wsku-
tek obecności urządzeń elektrycznych oraz występowania wy-
sokich temperatur w komorze silnika i układzie wydechowym.
Usterki w instalacji elektrycznej, układach paliwowym, wyde-
chowym, jezdnym, w akumulatorze, a także przypadkowe za-
prószenie ognia czy wypadek drogowy mogą przyczynić się
do powstania pożaru w samochodzie i jego rozprzestrzenienia
na palne elementy obiektu mostowego. Temperatura pożaru
i gazowe produkty spalania mogą również destrukcyjnie od-
działywać na niepalną konstrukcję obiektu mostowego.
Podczas pożaru samochodu w obszarze jego karoserii wy-
stępują temperatury rzędu 150-300
0
C. Natomiast bezpośrednio
nad palącym się autem temperatura może osiągnąć nawet
800
0
C, i to już po upływie kilku lub kilkunastu minut. W przy-
padku eksplozji zbiornika paliwa pojawiają się płomienie,
które mogą utworzyć krąg o średnicy około 40 m wokół po-
jazdu [4]. Niebezpieczny jest wyciek paliwa z pojazdu i jego
zapalenie. Pożary rozlanych cieczy palnych mogą powodować
szybkie rozprzestrzenienie się pożaru na konstrukcję mostu
oraz zniszczenie nawierzchni jezdni (asfalt i bitum podtrzy-
mują palenie).
Szczególne zagrożenie związane z powstaniem pożaru
w obiekcie mostowym stanowią samochody ciężarowe prze-
wożące różnego rodzaju ładunki, w tym przede wszystkim
towary niebezpieczne, takie jak: materiały i przedmioty wybu-
chowe, gazy palne, materiały ciekłe zapalne, materiały stałe
zapalne, materiały samoreaktywne czy materiały samozapalne.
Pożar pojazdu przewożącego takie ładunki stanowi szczegól-
nie wysokie zagrożenie dla ludzi oraz dla samej konstrukcji
obiektu mostowego bez względu na to, z jakiego materiału zo-
stał wykonany.
Materiały konstrukcyjne użyte do budowy obiektu mostowe-
go są różne. Na przykład dźwigary, korpus podpór i pomosty
mogą być wykonane z betonów niezbrojonych, zbrojonych
i sprężonych, stali, stali-betonu (konstrukcja zespolona), drew-
na, cegły, kamienia i żeliwa. Nawierzchnie jezdni mogą być
zrobione z betonu asfaltowego modyfikowanego, bitumu, as-
faltu lanego, betonu, płyty prefabrykowanej, kostki kamiennej,
cegły klinkierowej, brukowca, tłucznia, gruntu i drewna. Izola-
cja pomostu może być wykonana z tkanin technicznych, papy
zgrzewalnej, samoprzylepnej, bitumicznej, asfaltowo-polimero-
wej i natryskowej. Natomiast fundamenty – z betonu, betonu
zbrojonego, sprężonego, stali, cegły, kamienia i drewna. Po-
nadto przez obiekt mostowy często prowadzone są przewo-
dy gazowe, sieci cieplnej, przewody z cieczami palnymi oraz
kable energetyczne, teletechniczne itp.
Wysoka temperatura osiągana przy spalaniu materiałów i in-
stalacji stanowi podstawowy czynnik zagrożenia konstrukcji
obiektów mostowych. Pod wpływem wysokiej temperatury
zmienia się struktura materiałów budowlanych, powstają pro-
cesy rozkładu i palenia. Wskutek tego wytrzymałość materia-
łów maleje, a co za tym idzie, powstaje możliwość zawalenia
się lub pęknięcia konstrukcji. Wielkością charakteryzującą za-
chowanie się elementów konstrukcyjnych obiektu w warun-
kach pożaru jest ich odporność ogniowa, której miarą jest czas,
po upływie którego w warunkach pożaru konstrukcja lub jej
element tracą swoje właściwości mechaniczne.
Konstrukcje betonowe obiektów mostowych w warunkach
pożaru zostają zniszczone z powodu powstania rys w betonie
oraz łuszczenia się powierzchni betonu. Powoduje to zmniej-
szenie wytrzymałości betonu oraz narażenie ewentualnego
zbrojenia na bezpośredni wpływ wysokich temperatur. Do od-
padania betonu przyczynić się mogą śruby i inne połączenia
stalowe podwieszonych rur i kabli, będące w bezpośrednim
kontakcie z prętami zbrojeniowymi i przekazujące wysokie
temperatury do wnętrza elementów betonowych.
W żelbecie pod wpływem temperatury pożaru zachodzą zja-
wiska niekorzystne, wynikające z właściwości jego materiałów
składowych, tj. stali i betonu. Stal charakteryzuje się wysokim
współczynnikiem rozszerzalności liniowej – pod wpływem
temperatury rozszerza się i wydłuża. Beton natomiast nie ma
takich właściwości – powstają za to naprężenia i odpryski, na-
stępuje także trwałe odkształcenie konstrukcji. Odpryskiwanie
betonu odsłania zbrojenia od strony nagrzewanej, powodując
jeszcze większe nagrzewanie się zbrojenia.
Cechą charakterystyczną stali jest wysoka przewodność
cieplna powodująca szybkie nagrzewanie się konstrukcji, także
w miejscach oddalonych od źródła pożaru. Wpływ wysokich
temperatur pożaru prowadzi również do zmian w strukturze
stali i do naruszenia równowagi układu statycznego. Stwarza
to groźbę odkształcenia konstrukcji obiektu mostowego i wy-
wołania dalszych zniszczeń. Stal w podwyższonej temperatu-
rze traci swoje właściwości wytrzymałości mechanicznej (np.
w temperaturze 600
0
C traci wytrzymałość już po 7 minutach,
w temperaturze 550
0
C utrata wytrzymałości wynosi połowę
wytrzymałości początkowej, a przy 750
0
C – około 90% wytrzy-
małości). Tylko bardzo masywne przekroje mogą zapewnić
minimalne odporności ogniowe.
Należy dodać, że powstawanie w warunkach pożaru gazo-
wych produktów spalania, w tym przede wszystkim chloro-
wodoru, może wpływać niszcząco na konstrukcję i instalacje
obiektu mostowego, ponieważ chlorowodór w dymie niszczy
praktycznie wszystkie metale, oddziałuje na beton, zaprawę
wapienną oraz urządzenia i instalacje.
Drewno natomiast traci wytrzymałość w pożarze w wyniku
utraty materiału poprzez zwęglenie się powierzchni. Szybkość
przyrostu grubości zwęglonej warstwy w czasie pożaru wynosi
od 0,5 do 0,9 mm/min. Przy temperaturze 700-800
0
C w ciągu
40 minut następuje utrata materiału na głębokości ok. 2-3 cm.
Podczas spalania drewna wydzielają się duże ilości gazów
34
Geoinżynieria i Tunelowanie
02/2005 (05)
mosty
mosty
i par. Pożary drewnianego obiektu mostowego bardzo często
zniszczą większość jego konstrukcji, uniemożliwiając dalszą
eksploatację.
Na podstawie analiz pożarów obiektów mostowych w kraju
i za granicą stwierdzono, że najczęstszymi przyczynami poża-
rów były [2]:
• nieostrożne obchodzenie się z ogniem otwartym,
• pożary środków transportu lub substancji palnych przewo-
żonych przez pojazdy,
• niewłaściwie prowadzone prace niebezpieczne pożarowo,
w tym przede wszystkim prace spawalnicze,
• podpalenia,
• uszkodzenia instalacji elektrycznej i gazowej zainstalowanej
w obiekcie mostowym.
W wielu wypadkach przyczyny pozostały nieustalone.
Praktyka pokazuje, że nie wszystkie pożary powstają bezpo-
średnio na obiekcie mostowym; wiele zostaje zapoczątkowa-
nych pod mostem lub w jego pobliżu, a ogień rozprzestrzenia
się następnie na palne elementy konstrukcji obiektu.
Warunki techniczne
Most jako obiekt inżynierski z punktu widzenia ochrony
przeciwpożarowej musi zapewnić bezpieczeństwo konstrukcji,
w tym m.in. w razie powstania pożaru. Warunki techniczne dro-
gowych obiektów mostowych zostały szczegółowo określone
w Rozporządzeniu Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej
z dnia 30 maja 2000 r. w sprawie warunków technicznych, ja-
kim powinny odpowiadać obiekty inżynierskie i ich usytuowa-
nie. Owe obiekty, zgodnie z przepisami prawa budowlanego,
przepisami o drogach publicznych, innymi ustawami oraz wy-
maganiami Polskich Norm, powinny zapewnić bezpieczeństwo
w razie powstania pożaru.
Konstrukcja obiektu mostowego powinna być zaprojektowa-
na i wykonana z materiałów niepalnych, zapewniających od-
porność ogniową przez co najmniej 240 minut. Jedynym wyjąt-
kiem są kładki, które mogą być wykonane z materiałów trudno
zapalnych. Elementy tymczasowych obiektów mostowych
eksploatowanych nie dłużej niż 3 lata powinny być wykona-
ne z materiałów co najmniej trudno zapalnych. W konstrukcji
obiektu mostowego nie powinny być umieszczane rozdzielnie,
stacje energetyczne, transformatory oraz pompownie cieczy
i gazów palnych.
Teren wokół obiektu mostowego powinien być uporząd-
kowany, a w obszarze niezabudowanym pasy terenu o sze-
rokości 20 m po obu stronach obiektu mostowego powinny
być oczyszczone z krzewów oraz łatwo palnych przedmiotów
i materiałów. W przypadku drewnianych obiektów mostowych
wzdłuż obiektu na dostępnym terenie powinny być wykona-
ne utwardzone pasy o szerokości 4,5 m, przeznaczone dla po-
jazdów straży pożarnej. Pod obiektami mostowymi zabrania
się sytuowania obiektów zagrożonych wybuchem oraz takich,
w których występują materiały palne, a obciążenie ognio-
we jest większe niż 500 MJ/m
2
. Pod przęsłami tymczasowych
obiektów mostowych nie powinny znajdować się zabudowa-
nia i składowiska materiałów. Urządzenia odcinające dopływ
gazu, cieczy lub energii elektrycznej powinny być zainstalowa-
ne poza tunelem w miejscach łatwo dostępnych, ale zabezpie-
czonych przed osobami postronnymi. Miejsca te powinny być
także odpowiednio oznakowane. Zawory odcinające dopływ
gazu lub cieczy palnych oraz urządzenia do wyłączania na-
pięcia w kablach energetycznych powinny być zainstalowane
poza obiektem mostowym w odległości nie mniejszej niż 25 m
od przyczółków. Rurociągi i przewody cieplne powinny być
zaopatrzone w zawory odcinające, umieszczone poza obiek-
tem po jego obu stronach. Podobnie jak studnie kablowe insta-
lacji telekomunikacyjnej, które powinny być umieszczone poza
konstrukcją obiektu mostowego.
Wszystkie urządzenia obce w postaci przewodów: gazo-
wych i z cieczami palnymi, wodociągowych, kanalizacyjnych,
sieci cieplnej oraz kabli energetycznych, teletechnicznych itp.,
powinny być umieszczone na specjalnie w tym celu wyko-
nanych konstrukcjach, niezwiązanych z konstrukcją obiektu
mostowego; nie mogą powodować zagrożenia dla bezpieczeń-
stwa ruchu oraz bezpieczeństwa konstrukcji obiektu mostowe-
go. Rurociągi i przewody gazowe oraz cieplne powinny być
usytuowane na całej długości obiektu mostowego w stalowych
szczelnych rurach ochronnych wystających poza końce obiektu
i nieograniczających swobody przemieszczeń ustroju nośnego.
Kable elektroenergetyczne nie powinny znajdować się
z przewodami gazowymi i cieczami palnymi we wspólnych
kanałach lub w tych samych przedziałach między dźwigarami
lub podłużnicami. Tymczasowe obiekty mostowe przewidzia-
ne na okres nie dłuższy niż 3 lata, wykonane w całości lub
częściowo z materiałów palnych, powinny być wyposażone
w sprzęt i środki gaśnicze:
• skrzynie z suchym piaskiem po obu stronach obiektu w po-
bliżu przyczółków, o pojemności nie mniejszej niż 0,5 m
3
,
• jedną beczkę z wodą o pojemności 200 l oraz jedną skrzy-
nię z suchym piaskiem o pojemności nie mniejszej niż 0,25
m
3
– na obiektach, których odległość jest większa niż 50 m,
a nie przekracza 100 m,
• beczki z wodą i skrzynie z piaskiem o tych samych pojem-
nościach rozmieszczone w odstępie nie większym niż 100 m
– na obiektach o długości większej niż 100 m.
W okresach jesienno-zimowych woda w beczkach powinna
zawierać substancje obniżające temperaturę krzepnięcia.
Przez obiekty mostowe nie można przeprowadzać kabli
elektroenergetycznych o napięciu większym niż 20 kV. Kable
elektroenergetyczne i telekomunikacyjne powinny być umiesz-
czone w rurach ochronnych stalowych, zabezpieczonych przed
wpływem prądów błądzących, lub w rurach z tworzyw sztucz-
nych, nieograniczających swobody przemieszczeń ustrojów
nośnych obiektów.
Wnioski
Pożary drogowych obiektów mostowych nie zdarzają się
zbyt często, a ewentualny pożar nie stanowi potencjalnego za-
grożenia dla życia i zdrowia przebywających na nim ludzi. Nie-
mniej jednak pożar mostu powoduje szkody materialne, które
muszą zostać poddane naprawie, a co za tym idzie – konieczne
jest wyłączenie danego obiektu z ruchu pojazdów i organizacja
często dalekich objazdów.
LITERATURA:
[1] http://www.gddp.gov.pl/html/mosty.htm
[2] Zobel H., Golubińska A. Pożary mostów. Instytut Badawczy
Dróg i Mostów. Warszawa 2000.
[3] Dz. U. nr 71, poz. 838 ze zm.
[4] Sawicki T. Pożary samochodów. Badania testowe samocho-
dów osobowych w warunkach pożaru. Paragraf na Drodze
nr 9/2002.
[5] Dz. U. nr 12, poz. 114 ze zm.
autor
mgr Tomasz Sawicki
Biegły sądowy
z zakresu pożarnictwa