Odwodnienie
obiektów mostowych
dróg ekspresowych i autostrad
mgr Robert Kaszewski  Kropla drąży skałę a ile takich kropel spada na nasze odpowiedni system odwodnienia, mogący odprowadzić
mgr inż. Robert Strużyński obiekty mostowe? Jeszcze kilka lat temu traktowano poza obiekt nie tylko wody deszczowe o standardowym
HOBAS� System Polska Sp. z o.o.
je trochę jak piąte koło u wozu. Dziś stanowią istotny, składzie chemicznym, ale również ścieki o podwyższonej
zintegrowany element korpusu drogowego, świadczący agresywności.
o dbałości i trwałości samego obiektu, ochronie środo- Bardzo istotnym czynnikiem zewnętrznym decydującym
wiska i otoczenia, estetyce. Sam Rzym był zasilany z sieci o trwałości nawierzchni na moście jest temperatura po-
jedenastu akweduktów, które  po ukończeniu ostatniego wietrza i nawierzchni. Niekorzystnie na trwałość wpływają:
z nich w 226 r.n.e.  miały łącznie 560 km (3). Tamte obiek- promieniowanie UV, kwaśne deszcze, szybkie zmiany
ty transportowały wodę. temperatury otoczenia i podłoża, których zakres docho-
Należy dołożyć wszelkich starań, aby odprowadzać wodę dzi do 30�C. Przyczyną tego stanu jest mała pojemność
z obiektów w sposób bezpieczny i kontrolowany dla cieplna płyty pomostowej, spowodowana jej niewielką
Nieodpowiednie
ruchu drogowego. Utrzymanie całego obiektu w nale- grubością. Dodatkowo negatywnie na rozkład temperatur
odprowadzanie
żytym stanie wymusza na eksploatatorze utrzymywanie wpływa obustronne chłodzenie. Wszystko to powoduje,
nadmiaru wody
dobrej kondycji wszystkich poszczególnych jego części że zarówno dzienne, jak i roczne wahania temperatury
poza konstrukcję
składowych. Jedną z nich jest odwodnienie. Nie jest ono w nawierzchniach mostowych są wyższe niż na przyległych
obiektów
jednak tylko gwarantem dobrej pracy obiektu. Zależność odcinkach drogi. Spowodowane tym zmiany naprężeń
inżynierskich
ta działa również w drugą stronę  dobry stan obiektu w płycie pomostu ulegają sumowaniu z drganiami płyty,
może prowadzić przekłada się na sprawne działanie odwodnienia. Syste- doprowadzając tym samym do powstawania mikropęknięć
matyczne prowadzenie przeglądów pozwoli na wczesne i w konsekwencji do destrukcji nawierzchni (6). Natomiast
do spowolnienia
wykrycie uszkodzeń wpływających na złe funkcjonowanie nadmierne oddziaływania dynamiczne (głównie obciążenie
lub nawet
elementów odwodnienia. Systematyczna konserwacja ruchem) mogą powodować mikropęknięcia i zarysowanie
blokady ruchu,
i czyszczenie pozwolą na przedłużenie trwałości ele- nawierzchni, a także osiadania nasypu i utratę szczelności
w konsekwencji
mentów systemu odwodnienia oraz ich prawidłowego urządzeń dylatacyjnych. Prowadzi to do pojawienia się
powodując
funkcjonowania (2). Przez odwodnienie obiektu rozumie uskoków w nawierzchni, gdzie odprowadzana powierzch-
niebezpieczne
się odwodnienie w obrębie fundamentów, przyczółków niowo woda będzie się gromadzić.
i podpór, odwodnienie powierzchni mostu (nawierzchni, Z powyższego wynika, iż odwodnienie obiektu pełni
wypadki. Z tego
izolacji i dylatacji), odwodnienie ustroju nośnego oraz istotną funkcję w bezawaryjnej eksploatacji obiektu.
względu już
strefy przyobiektowej. Niniejszy artykuł ma na celu omó- Dlatego też ważny jest dobór odpowiednich rozwiązań
na etapie projek-
wienie odwodnienia ustroju nośnego obiektu. i materiałów.
towania obiektów
Pracujący obiekt poddawany jest działaniu czynników
inżynierskich
zewnętrznych, które mogą wpływać na skrócenie okresu Koszty
należy poświęcić
jego bezawaryjności. Należą do nich przede wszystkim: Elementy odwodnienia obiektów mostowych lub wiaduk-
odpowiednio
niszczenie nawierzchni poprzez zamarzanie, powstawanie tów na etapie inwestycyjnym z całą pewnością generują
mikrorys na wskutek różnej rozszerzalności termicznej koszty. Niestety, trudno jest odpowiedzieć na pytanie, jakie
dużo uwagi
nawierzchni bitumicznej i podłoża, wpływ środków generują oszczędności. Na jednej z konferencji, powołując
kwestii odwod-
chemicznych, promieniowania UV, kwaśnych deszczy czy się na wyniki amerykańskich badań, stwierdzono, że  gdy-
nienia mostów
szybkie zmiany temperatury otoczenia. Nie bez znaczenia by zadaszyć mosty, ich żywotność wzrosłaby o ok. 300% .
i wiaduktów.
jest również wpływ oddziaływań dynamicznych z uwagi Świadczy to o tym, jak duże zagrożenie dla trwałości
Niniejszy artykuł
na zwiększającą się liczbę transportu ciężkiego oraz prze- obiektów stanowi woda. Jednocześnie wskazuje, jak waż-
ma na celu
kroczeń obciążenia na oś wartości normatywnych. ne jest prawidłowe wykonanie instalacji odwodnieniowej.
omówienie Zamarzająca woda jest podstawową przyczyną niszczenia Proste błędy popełnione już na etapie projektowania lub
struktury nawierzchni, co prowadzi do utraty nośności szukanie oszczędności na etapie realizacji mogą zaowo-
odwodnienia
warstwy przylegającej bezpośrednio do izolacji. Wyni- cować zatykaniem się wpustów (fot. 1), niszczeniem kon-
ustroju nośnego
kiem tego jest pękanie nawierzchni w tych miejscach, strukcji podpory obiektu na skutek niewłaściwego odpro-
przykładowego
a po krótkim czasie jej wykruszanie (fot. 6a i fot. 6b). Jeżeli wadzenia wody po filarze (fot. 2 i fot. 3) oraz, co może się
obiektu.
w miejscach tych dojdzie do wnikania wody i jej zamarza- wydawać zaskakujące, dobór zbyt małej średnicy kolektora
nia, proces niszczenia będzie postępował. Dlatego też od- do liczby wpustów (fot. 4). Przytoczone przypadki mogą
prowadzenie wody dostającej się pod nawierzchnię jest wydać się zbyt drastyczne, ale z drugiej strony przemawia-
istotne dla prawidłowej i długotrwałej żywotności obiektu ją do wyobraz
ni. I znów pojawia się pytanie o koszty. Otóż
mostowego (6). Funkcję taką spełnia drenaż w postaci koszt instalacji odwadniającej dla nowo budowanego
warstwy filtracyjnej i systemu sączków. Z kolei solanka obiektu mostowego  według wiedzy autorów  kształtuje
stosowana do zimowego utrzymania dróg, a raczej brak się na poziomie średnio od 0,5% do 2,0% jego wartości.
jej szybkiego usunięcia, prowadzi do uszkodzenia na- Można zastanawiać się, czy to dużo, czy mało. Oczywiście
wierzchni, izolacji, korozji betonu i stalowych elementów wszystko zależy od wartości samego obiektu. Ale z całą
68 konstrukcji obiektów mostowych. Dlatego tak ważny jest pewnością, biorąc pod uwagę liczbę budowanych kon-
most y proj ekt owani e
Fot.1. Zatkanie wpustu ściekowego
na skutek zbyt małego przekroju
Fot. 2. Niszczenie konstrukcji podpory
na skutek niewłaściwego
odprowadzenia wody
Fot. 3. Nieuwzględnienie wpływu
dylatacji obiektu na kompen-
sacje systemu odprowadzania
wody z obiektu
Fot. 4. Zbyt mała średnica
kolektora  ratowanie się
przed zatapianiem nawierzchni
na skutek braku odprowadzania
wody opadowej
Fot. 5. Przykład odwodnienia obiektu
na autostradzie A4  materiał
polietylen (PE)
1. 2.
3. 4.
5.
strukcji, mówimy o ogromnych pieniądzach. Na pewno dem gotowych rozwiązań i systemów. Stosuje się różne
nie można sobie pozwolić na niewłaściwe wykonywanie materiały. Są to: żeliwo (fot. 7), stal nierdzewna, żywice
tych instalacji. Dobór właściwych materiałów, jakość ich poliestrowe  duroplasty, polietylen (fot. 5), polipropylen,
wykonania, odpowiedni projekt odwodnienia oraz prawi- polichlorek winylu (fot. 8), a czasem nawet zwykła stal (2).
dłowy sposób ich zamocowania gwarantują bezpieczną Bywa też, że nie stosuje się nic. W różnych krajach udział
eksploatację obiektu, jego długą żywotność, bezpieczeń- tych materiałów wygląda inaczej w zależności od tradycji,
stwo ruchu drogowego, dbałość o środowisko i otoczenie, obowiązujących przepisów, stopnia ich przestrzegania
a także komfort estetyczny. oraz ekonomii inwestycji. Patrząc na Europę, można
stwierdzić, iż w krajach tzw. starej Unii zdecydowanie
Materiały przeważają pierwsze z trzech wymienionych mate-
 Co kraj to obyczaj  powiadają. Pomimo coraz po- riałów. Natomiast w nowych krajach członkowskich
wszechniejszej unifikacji i standaryzacji w wielu krajach częściej mamy do czynienia z tzw. termoplastami. Jest
brak zarówno jednoznacznych rozwiązań systemowych to określenie ogólnikowe i nie odzwierciedla specyfiki
w dziedzinie stosowanych materiałów, jak i zasad ich poszczególnych krajów. Pokazuje natomiast pewien
stosowania. Europa wydaje się przodować pod wzglę- trend, który wytworzył się w tej dziedzinie. Każdy z tych 69
Fot. 6a i b. Wykruszanie nawierzchni
Fot. 7. Przykład odwodnienia obiektu
wykonany w żeliwie
Fot. 8. Odwodnienie wykonane
z polichlorku winylu (PVC)
6a. 6b.
7. 8.
materiałów ma określone właściwości fizykochemiczne, torów oraz o liczbie zawiesi, elementów wpływających
Piśmiennictwo
1. Ustawa z dnia 21 marca które stanowią zalety, a czasami wady. Generalnie rzecz na osiowość;
1985 r. Ustawa o drogach
biorąc,  Zachód postawił na trwałość, większą przepusto-  sposób łączenia kolektora i elementów kształtnych, de-
publicznych.
wość hydrauliczną, estetykę, ale kosztem wyższej ceny, cydujące o sposobie i tempie wymiany;
2. Jasiński W., Edel R., Kaszu-
jaką zapewniają żeliwo, stal nierdzewna i żywice polie-  barwa samego systemu odwodnień, jak również łączni-
ba P., A
ęgosz A., Nowak A.,
strowe. Niewątpliwą zaletą termoplastów z kolei jest ich ków i zawiesi, sposób kolorowania poszczególnych ele-
Wysokowski A.: Zalece-
lekkość i szybkość montażu. Tu z kolei pojęcie ceny też mentów.
nia projektowania, budowy
będzie płynne, gdyż będzie zależało od średnicy, sposobu Choć coraz częściej mamy do czynienia z kompleksową
i utrzymania odwodnienia
połączeń czy koloru. Na przykład jedne materiały mogą ofertą dotyczącą montażu systemu odwodnienia, nie za-
obiektów mostowych. Wro-
być droższe w przypadku małych średnic, ale tańsze wsze wiemy, jakie czynniki tak naprawdę wpływają na jej
cławska Drukarnia Naukowa
w przypadku większych. Autostrady czy drogi ekspresowe ostateczną cenę. A są to:
PAN 2006.
to szlaki komunikacyjne o szczególnym znaczeniu, mające  właściwy dobór średnic do zlewni obiektów;
3. Brown D.J.: Mosty trzy tysiące
lat zmagań z naturą. Arkady zapewnić szybki i bezpieczny transport ludzi i towarów.  zakres średnic (małe lub duże);
2007, 22.
Aby umożliwić tę wyższą jakość, należy m.in. zadbać o jak  konstrukcja obiektu, wysokość, typ, a tym samym spo-
4. Flaga K., Januszkiewicz K.:
najlepszy system odwodnienia dla obiektów mostowych sób ułożenia kolektora i podłączenia wpustów i sącz-
Mosty i przyjemność patrze-
i wiaduktów dla tej kategorii dróg. ków,
nia ekspresja formy  ekspresja
 liczba zawiesi i elementów mocujących, łączników,
konstrukcji. VI Krajowa Konfe-
Czynniki wyboru czyszczaków,
rencja  Estetyka mostów ,
Czynnikiem decydującym o wyborze technologii czy  je-  warunki atmosferyczne, pora roku;
16-18 kwietnia 2008, 53.
śli ktoś woli  systemu odwodnień wiaduktów i mostów  długość i lekkość elementów montażowych, ich sposób
5. Rozporządzenie Ministra
powinien być stosunek jakości do ceny, biorąc pod uwagę połączenia;
Transportu i Gospodarki Mor-
czas eksploatacji całego obiektu.  ewentualnie kolor ( & piękno jest niezwykle istotnym
skiej z dnia 30 maja 2000 r.
w sprawie warunków tech- Czynniki decydujące o jakości to: czynnikiem, bez którego nie można kształtować środo-
nicznych, jakim powinny od-  odporność zarówno instalacji odwadniającej, jak i sys- wiska człowieka ) (4).
powiadać drogowe obiekty
temu łączników i zawiesi na czynniki atmosferyczne
inżynierskie i ich usytuowa-
oraz stosowane środki utrzymania dróg; Podsumowanie
nie. Dziennik Ustaw Rze-
 rzeczywiste średnice wewnętrzne i kształt elementów Tempo budowy dróg ekspresowych i autostrad w naszym
czypospolitej Polskiej nr 63,
podłączeniowych, decydujące o przepustowości hy- kraju w ostatnim okresie znacznie przyspieszyło. Spora ich
Warszawa, 3 sierpnia 2000 r.
draulicznej systemu; część jest dofinansowywana ze środków pomocowych
6. Edel R.: Odwodnienie dróg.
 odporność materiału na płynące media, wynikające Unii Europejskiej. Budują je wspaniali specjaliści i fa-
Wydawnictwa Komunikacji
z możliwości zagrożenia kontaktu z substancjami nie- chowcy, mający do dyspozycji doskonały sprzęt i wspar-
i A
ączności, wyd. 3 rozsze-
bezpiecznymi; cie znakomitych biur projektowych. Miejmy nadzieję,
rzone i uaktualnione, War-
 ognioodporność i ograniczenie wytwarzania dymu że to tempo pójdzie w parze z najlepszymi wyborami
szawa 2006.
w kontakcie z ogniem w przypadku niebezpieczeństwa jakościowymi, tak aby następne pokolenia mogły cieszyć
pożarowego; się spuścizną dobrze wykonanej pracy. Wszak mosty mają
 rozszerzalność liniowa, ciężar, sztywność obwodowa łączyć, a nie dzielić, niezależnie od rodzaju zastosowane-
70 i jej spadek w czasie, decydujące o liczbie kompensa- go materiału. Tym bardziej na odwodnienie. q�