Tendencje rozwojowe mostownictwa świat i Polska GEOINŻYNIERIA I TUNELOWANIE [01 z 2005]


mosty
mosty
Tendencje rozwojowe mostownictwa
 świat i Polska
Główne tendencje rozwojowe mostownictwa: a także  zachowując wszelkie proporcje  i w polskim mostow-
" wzrost granicznych rozpiętości przęseł we wszystkich pod- nictwie. Dotyczy to niemal wszystkich podstawowych układów
stawowych układach konstrukcyjnych (z wyjątkiem konstrukcji konstrukcyjnych z wyjątkiem mostów kratownicowych. Rekor-
kratownicowych), dowe rozpiętości mostów betonowych i stalowych o różnych
" wprowadzanie nowych, niekonwencjonalnych materiałów konstrukcjach zestawiono w tabeli 1.
konstrukcyjnych, Dane zestawione w tab. 1 dotyczą mostów już użytkowanych
" stosowanie rozmaitych form architektonicznych  nadawa- lub będących w zaawansowanym stadium budowy. Tabela ta
nie obiektom wysoce indywidualnych cech, wymaga ponadto kilku komentarzy:
" dążenie do zwiększenia trwałości konstrukcji, " Warto zwrócić uwagę, że mosty belkowe z przęsłami du-
" rozpatrywanie zagadnień kosztów inwestycji mostowych żych rozpiętości to w ostatniej dekadzie domena przede wszyst-
w szerokim kontekście społecznym i kulturowym. kim betonu; beton dzierży tu także rekordy światowe   beton
pokonał stal (wprawdzie tylko o metr, ale to też się liczy).
Wzrost granicznych rozpiętości przęseł " Polska ze względu na warunki terenowe (brak wysp,
W ostatnich latach wzrost granicznych rozpiętości przęseł kon- cieśnin, wielkich rzek etc.) nie pretenduje do bicia rekordów
strukcji mostowych jest szczególnie zauważalny w światowym, rozpiętości przęseł (chyba, że w wirtualnym póki co moście
ÅšWIAT POLSKA
Mosty belkowe Mosty belkowe
Beton Stal Beton Stal
1.Coste e Silva, 1. Most Zwierzyniecki przez Wisłę 1. Most przez Wisłę w Knybawie,
1. Stolma, Norwegia,
Brazylia, w Krakowie, 142,2 m, 1941/1950 rok
301 m, 1998 rok
300 m, 1974 rok 132 m, 2001 rok (bud./ odbud.).
2. Most autotradowy przez Wisłę 2. Most przez Parnicę
2. Raftsunder, Norwegia, 2. Neckartal-1, Niemcy,
k. Torunia, w Szczecinie (nitka północna1)),
298 m, 1998 rok 263 m, 1978 rok
130 m, 1998 rok 135,3 m, 1987 rok
3. Sundoy, Norwegia, 3. Sava-1, Serbia, 3. Most przez Odrę 3. Most przez Wisłę w Kiezmarku,
298 m, 2000 rok 261 m, 1956 rok w Opolu, 100 m, 1999 rok. 130 m, 1973 rok
Mosty Å‚ukowe Mosty Å‚ukowe
Beton Stal Beton Stal
1. Wanxian Chiny, 1. Lupu, Chiny, 1. Most Granicznyprzez Odrę w 1. Most przez Wisłęw Puławach,
420 m,1998 rok 550 m, 2003 rok Åšwiecku, 82,3 m,1997 rok 212 m (przetarg przygotowywany)
2. Krk-1, Chorwacja, 2. New River George, 2. Most przez Sołę w 2. Most Kotlarski przez Wisłę
390 m, 1980 rok USA, 518 m, 1977 rok Kobierinicach, 68 m, 1961 rok w Krakowie,166 m, 2001 rok
3. Jiangjiehe, Chiny, 3. Bayonne, USA, 3. Most przez Kanał Odry w 3. Most przez Dziwnę w Wolinie,
330 m, 1995 rok 504 m, 1931 rok Raciborzu, 64 m, 1964 rok 165 m, 2003 rok
Mosty podwieszone Mosty podwieszone
Beton Stal Beton Stal
1. Most Milenijny w ciÄ…gu
1, Skarnsundet, Norwegia, 1. Tatara, Japonia, 1. Most przez Wisłę w Płocku,
Obwodnicy Śródmiejskiej we
530 m, 1991 rok 890 m, 1999 rok 375 m (w budowie)
Wrocławiu, 153 m, 2004 rok
2. Most Siekierkowski przez Wisłę
2. Barrios de Luna, Hiszpania, 2. Normandie, Francja,
? w Warszawie,
440 m, 1983 rok 856 m, 1995 rok
250 m, 2002 rok
3. Skytrain, Kanada, 3. Napcha, Chiny, 3. Most przez Martwą Wisłę
?
340 m, 1988 rok 628 m, 2001 rok w Gdańsku, 230 m, 2001 rok
Tab. 1. Światowe i krajowe rekordy rozpiętości przęseł mostowych; 1) Nitka południowa ukończona w 1997 roku ma przęsło o rozpiętości 134,7 m
Geoinżynieria i Tunelowanie 01/2005 (04) 55
mosty
mosty
Å‚Ä…czÄ…cym Hel z GdyniÄ…). W naszym kraju kre-
Beton Stal
sem realnych potrzeb są rozpiętości do naj-
1. Stolmasundet, Norwegia 301 m 1998 1. Coste e Silva, Brazylia 300 m 1974
wyżej 500 m i to w kilku tylko przypadkach.
2. Raftsundet, Norwegia 298 m 1998 2. Neckartalbrücke-1, Niemcy 263 m 1978
Większość dużych, jak na nasze warunki, mo-
3. Sundoy, Norwegia 298 m 2000 3. Sava-1, Serbia 261 m 1956
stów to konstrukcje o przęsłach nieprzekra-
4. Humen, Chiny 270 m 1998 4. Ponte de Vitoria-3, Brazylia 260 m 1989
czających 300 m. O widocznym wzroście sto-
5. Varodd, Norwegia 260 m 1994 5. Zoobrücke, Niemcy 259 m 1966
sowanych rozpiętości świadczą nie tylko już
6. Gateway, Australia 260 m 1986 6. Sava-2, Serbia 250 m 1970
wybudowane obiekty, ale także czekające już
7. Talübergang, Austria 250 m 1989 7. Kaita, Japonia 250 m 1991
na realizacjÄ™ lub obecnie projektowane. Jako
8. Ponte de S Joćo, Portugalia 250 m 1991 8. Namihaya, Japonia 250 m 1994
przykład można wymienić podany w tablicy
9. Skye, Wielka Brytania 250 m 1995 9. Aucland, Nowa Zelandia 244 m 1969
most łukowy w Puławach (całkowita długość
10. Konfederacji, Kanada 43x250 m 1997 10. Trans-Tokyo Bay ,Japonia 240 m 1997
przeprawy  1036 m, w tym Å‚ukowy most
Tab. 2. Rekordowe rozpiętości przęsłowe mostów belkowych
o rozpiętości 212 m) oraz projektowane wa-
rianty mostu przez Wisłę, położonego wzdłuż
Beton Stal
południowego obejścia Warszawy  warianty
1. Wanxian, Chiny 420 m 1997 1. Lupu, Chiny 550 m 2003
te to betonowy most belkowy, kratownicowy
2. Krk-1, Chorwacja 390 m 1980 2. New River George, USA 518 m 1977
most z  jazdą górą z betonowym pomostem
3. Jianjiehe, Chiny 330 m 1995 3. Bayonne, USA 504 m 1931
oraz most łukowy ze stalowych rur wypełnio-
4. Yongning, Chiny 312 m 1996 4. Sydney Harbour, Australia 503 m 1932
nych betonem i z pomostem zespolonym sta-
5. Gkadesville, Australia 305 m 1964 5. Fremont, USA 383 m 1973
lowo-betonowym; każdy z tych wariantów ma
6. Ponte de Amizade, Brazylia 290 m 1964 6. Zdakov, Czechy 380 m 1967
taką samą rozpiętość głównego przęsła równą
7. Bloukrans, PÅ‚d. Afryka 272 m 1983 7. Port Mann, Kanada 366 m 1964
225 m.
8. P. da Arrabida, Portugalia 270 m 1963 8. Yajisha, Chiny 360 m 2000
" Wszystkie dotychczas wybudowane
9. Sandö, Szwecja 264 m 1943 9. Tatcher Ferry, Panama 344 m 1962
w Polsce duże mosty podwieszone (Świę-
10. Chateaubriand, Francja 261 m 1991 10. Laviolette, Kanada 335 m 1967
tokrzyski  180 m i Siekierkowski  250 m
Tab. 3. Rekordowe rozpiętości przęsłowe mostów łukowych
w Warszawie oraz przez Martwa Wisłę
w Gdańsku  230 m), zaliczone w tabeli 1 do
Mosty wiszÄ…ce Mosty podwieszone
rozwiązań stalowych, mają jednak betonowe
1. Akashi Kaikyo, Japonia 1991 m 1998 1, Tatara, Japonia 890 m 1999
pylony oraz pomost zespolony stalowo-beto-
2. Wielki Bełt, Dania 1624 m 1998 2. Normandie, Francja 856 m 1995
nowy. Udział betonu jest więc w tych obiek-
3. Runyang PÅ‚., Chiny 1490 m 2005 3. Nancha, Chiny 628 m 2001
tach znaczący. Udział ten znamionuje również
4. Humber, Wielka Brytania 1410 m 1981 4. Baishazhou, Chiny 605 m 2000
wiele rozwiązań światowych, w tym także
5. Jiangyin, Chiny 1385 m 1999 5. Qingzhou, Chiny 605 m 2003
największych mostów, w których część kon-
6. Tsing Ma, Honghkong 1377 m 1997 6. Yngpu, Chiny 1) 602 m 1993
strukcji przęseł jest często betonowa, a pylony
7. Vrazzano Narrows, USA 1298 m 1964 7. Xupu, Chiny 590 m 1997
betonowe lub częściowo stalowe, częściowo
8. Golden Gate, USA 1280 m 1937 8. Meiko Cental, Japonia 590 m 1998
betonowe. Budowany obecnie w PÅ‚ocku most
9. Höga Kusten, Szwecja 1210 m 1997 9. Rion-Antirion, Grecja 560 m 2004
podwieszony (główne przęsło 375 m) ma
10. Mackinac, USA 1158 m 1957 10. Skarnsundet, Norwegia 2) 530 m 1991
konstrukcję całkowicie stalową  dwa stalo-
Tab. 4. Rekordowe rozpiętości przęsłowe mostów wiszących i podwieszonych; 1) Pomost zespolony stalo-
we, pojedyncze pylony (typu  I ) oraz stalo-
wo-betonowy; 2) Most betonowy
we dzwigary z pomostem w postaci stalowej
płyty ortotropowej. Natomiast most Milenijny we Wrocławiu
Stal
(oddany do użytku w pazdzierniku 2004 roku) jest jedynym
1. Most przez rzekę św. Wawrzyńca, Kanada 549 m 1917
w Polsce do tej pory dużym mostem podwieszonym całko-
2. Firth of Forth, Wielka Brytania 518 m 1890
wicie betonowym. O ile autorowi tych słów wiadomo, nie są
3. Minato, Japonia 510 m 1974
na razie przewidywane następne tego rodzaju obiekty  stąd
4. Commodore Barry, USA 501 m 1974
znaki zapytania w tabeli 1.
5. Greater New Orleans-1, USA 480 m 1958
" Oczywiście bezwzględne rekordy rozpiętości należą do mo-
6. Greater new Orleans-2, USA 480 m 1988
stów wiszących. W Polsce brak jest jednak dużych obiektów
7. Howrah, Indie 457 m 1943
o takiej konstrukcji. Dlatego w tabeli 1 ich nie uwzględniono.
8. Veterans Memorial, USA 445 m 1995
Rozpatrzono je jednak oddzielnie w aspekcie dokonań świato-
9. Transbay, USA 427 m 1936
wych, także tych planowanych w nieodległej przyszłości. Od-
10. Ikitsuki, Japonia 400 m 1991
dzielnie także potraktowano mosty podwieszone, ponieważ ich
Tab. 5. Rekordowe rozpiętości przęseł stalowych mostów kratownicowych
rozwój w ostatnich latach jest szczególnie zauważalny. Rekord
wymienionego w tablicy 1 mostu Tatara (890m) zostanie wkrót-
ce pobity przez most Stonecutters w Hongkongu, którego głów- " Do najbardziej spektakularnych należy rozwój najczę-
ne przęsło będzie mieć rozpiętość 1018 m. Projekt tego mostu ściej budowanych mostów belkowych. Rozwój ten  mierzony
jest pokłosiem międzynarodowego konkursu. osiąganymi rozpiętościami przęseł  dotyczy przede wszyst-
Tendencje rozwojowe dotyczące wzrostu rozpiętości przę- kim mostów betonowych. Średnia 10 największych rozpięto-
słowych w mostach o różnych konstrukcjach można najlepiej ści przęseł betonowych mostów belkowych, wybudowanych
prześledzić na podstawie zestawień dziesięciu rekordowych w przedziale lat 1986 2000 (tab. 2) to 268,7 m, natomiast
obiektów, obejmujących lata ich powstawania  te daty właśnie analogiczna średnia dotycząca mostów stalowych, wybudo-
wskazują na dynamikę rozwojową (tablice 2  5). wanych w latach 1956 1994 (tab. 2) to 257,7 m. Zarówno lata
Na podstawie danych zestawionych w tablicach 2  5 sformu- budowy, jak i osiągane rozpiętości wyraznie wskazują, że bel-
łować można następujące uwagi: kowe mosty stalowe, nadal przecież powszechnie budowane,
56 Geoinżynieria i Tunelowanie 01/2005 (04)
mosty
mosty
osiągnęły pewien kres możliwości ze względu na technicznie
i ekonomicznie uzasadnione maksymalne rozpiętości przę-
seł (rekord nie został pobity od 1974 roku!)  inne układy
konstrukcyjne, zwłaszcza ustroje podwieszone, dają pod tym
względem znacznie większe możliwości. Natomiast sprawa
dalszego zwiększania rozpiętości betonowych mostów belko-
wych jest nadal otwarta, a to za sprawÄ… przede wszystkim
wprowadzania betonów nowej generacji, zwłaszcza wysoko-
wartościowych betonów lekkich, a także betonów z proszków
reaktywnych, które wykazują szczególnie duże wytrzymało-
ści.
" Rozwój mostów łukowych pod względem osiąganych
rozpiętości był stosunkowo wolny. W pierwszej dziesiątce są
nadal mosty wybudowane w latach 30-tych (stalowe) lub 40-
-tych (betonowe) XX w. Nieco tylko szybciej rozwój ten był
zauważalny w mostach betonowych. Dopiero lata 90-te przy-
Fot. 1. Most Ikeda Hesokko, Japonia, Å‚uki 200 m, 2000 r.
niosły wzrost budowania dużych betonowych mostów łuko-
wych, a to głównie za sprawą Chin (tab. 3). Pobicie rekordu
mostu w Chorawcji wymagało jednak 17 letniego oczekiwa-
nia, ale przyrost rekordu był imponujący  aż 40 m! Pewien
zastój panował natomiast w łukowych mostach stalowych
 tu trzeba było czekać aż 26 lat na pobicie rekordu mostu
amerykańskiego, ale za to przyrost tego rekordu znów był
niemały  32 m.
W Polsce, w ostatnich latach, zaprojektowano i wykonano
Rys. 1. Most z kompozytów polimerowych przez Cieśninę Gibraltarską,
stosunkowo duże łukowe mosty stalowe (tab. 1). Natomiast
projekt
rozwój betonowych mostów łukowych w Polsce (przynajm-
niej tych z  jazdą górą ) dotyczyć może przede wszystkim gó-
rzystych terenów południa kraju. Ostatnie realizacje dużych,
jak na polskie warunki, betonowych mostów łukowych to
lata sześćdziesiąte (por. tab. 1). Bardzo duży most w Świecku
ukończony w 1997 roku, mający długość niemal 560 m i naj-
większe łuki rozpiętości 82,30 m, to praktycznie replika już
istniejÄ…cego. Fot. 2. Most Stonecutters w Hongkongu  widok boczny konstrukcji i jej
wizualizacja
" Mosty podwieszone przeżywają obecnie dalszą fazę rozwo-
ju. Ogólnie rzecz ujmując, przęsła o rozpiętościach w szerokim
przedziale od 200 m do 800 m są ich udziałem, choć oczywiście i z betonu. Technikę ich wykonywania potrafimy udoskonalać
budowane są także obiekty o przęsłach mniejszych (dotyczy to o nowe rozwiązania, czego przykładem może być budowa mo-
zwłaszcza kładek dla pieszych), a wyjątkowo i większych (tab. 4). stu Siekierkowskiego, podczas której zastosowano nasuwanie
Rekord mostu Tatara (890 m) nie potrwa już długo  w 2007 roku dzwigarów stalowych wraz z betonową płytą pomostu.
zostanie oddany do użytku wspomniany już most Stonecutters " Mosty wiszące dzierżą bezwzględne rekordy rozpiętości.
w Hongkongu (fot. 2). Pokona on dotychczasowego rekordzi- Wynika to po prostu z natury tych konstrukcji. Ich budowa
stę aż o 128 m. Na rok 2007 przewidywane jest też ukończenie wymaga jednak, aby zaistniały potrzeby pokonania wielkich
mostu Sutong nad rzeką Jangcy w Chinach  jego główne przę- przeszkód. Ostatnie lata przyniosły dwie największe w skali
sło będzie mieć 1088 m. Pod względem materiałowym mosty świata inwestycje  przeprawę przez Wielki Bełt z mostem
podwieszone o przęsłach zwykle do 400 m są budowane albo wiszącym mającym główne przęsło rozpiętości 1624 m oraz
jako stalowe, albo jako betonowe, o przęsłach dłuższych  jako most Akashi Kaikyo w Japonii z przęsłem rozpiętości 1990,8 m
stalowe. Udział betonu jest jednak i w tych dużych mostach zna- (pierwotnie planowana rozpiętość 1990 m uległa zwiększeniu
czący. W wymienianym już moście Stonecutters dolne części py- o 0,8 m wskutek trzęsienia ziemi)  oba te obiekty ukończono
lonów są betonowe i betonowe są też przylegające do pylonów w 1998 roku (tab. 4). O postępie w projektowaniu i budowie
fragmenty głównego przęsła. Ponadto przęsła w wielu obiek- tego rodzaju mostów najlepiej świadczy fakt, że na japoński
tach mają konstrukcję zespoloną stalowo-betonową  najwięk- rekord trzeba było czekać wprawdzie 17 lat, ale rekord bry-
szy z nich to most Yangpu w Szanghaju z przęsłem rozpiętości tyjskiego mostu Humber z 1981 roku został pobity aż o bli-
602 m. Można prognozować, że przy zastosowaniu najwyższej sko 581 m! A pamiętać trzeba, że kraj, w którym most Akashi
jakości, ale materiałów tradycyjnych (tj. głównie stali), rozpię- Kaikyo wybudowano, to obszar silnie sejsmiczny, nawiedza-
tości przęseł mostów podwieszonych znacznie przekraczające ny ponadto przez tajfuny i katastrofalne deszcze. Być może
1000 m nie będą budowane  te wielkie rozpiętości są i będą już niedługo japoński rekord zostanie pobity, i to o ponad
realizowane jako konstrukcje wiszące. Natomiast wprowadzenie 1300 m. Gotowy jest projekt mostu wiszącego przez Cieśninę
materiałów niekonwencjonalnych, przede wszystkim polimerów Messyńską z przęsłem rozpiętości 3300 m. Zaawansowane są
z włóknami, otworzy całkiem nowe możliwości, czego najdobit- też studia nad przeprawą przez Cieśninę Gibraltarską  prze-
niejszym przykładem może być projekt polimerowego właśnie widziano tam stalowe mosty wiszące lub wisząco-podwieszo-
mostu podwieszonego nad Cieśniną Gibraltarską (rys. 1). Mosty ne o rozpiętości przęseł 5000 m.
podwieszone są i będą zapewne budowane także i w Polsce. Przy okazji warto przypomnieć, że istnieje kilka wiszących mo-
Mamy już pewne doświadczenia w ich wznoszeniu i ze stali, stów betonowych. Ich propagatorem był w latach 50-tych XX w.
Geoinżynieria i Tunelowanie 01/2005 (04) 57
mosty
mosty
Daniel Vandepitte w Belgii. Na przykład na drodze z Gandawy " wysokowartościowe betony lekkie, tj. z kruszywem sztucznym,
do Brukseli jest do dziś użytkowany most o wcale nie tak małych " betony samozagęszczone,
rozpiętościach przęseł: 40 m + 100 m + 40 m. Betonowe mosty " fibrobetony,
wiszące to jednak obecnie ciekawostka historyczna. W Polsce, " polimery z włóknami, głównie węglowymi, syntetycznymi
poza kładkami dla pieszych, mostów wiszących o większej skali lub szklanymi,
nie budowano i chyba  z uwagi na stosunkowo małe przeszko- " stale wysokowartościowe,
dy terenowe  nie będzie uzasadnionej technicznie i ekonomicz- " udoskonalone stopy aluminium.
nie potrzeby ich wykonywania. Ponadto stosowane są różne kombinacje wymienionych ma-
" Stalowe mosty kratownicowe o rekordowych rozpiętościach teriałów, na przykład betony samozagęszczone z rozproszonym
przęseł to  można chyba zaryzykować to stwierdzenie  spra- zbrojeniem w postaci włókien lub elementy  sandwiczowe ,
wa przebrzmiała. Zwrócono już na to uwagę, komentując dane w których między warstwami stali występuje warstwa tworzywa
zestawione w tabeli 1. Ale czy w życiu, a także w działalności sztucznego. Nowe materiały stosowane są zarówno do budo-
technicznej można coś przewidywać bezbłędnie? wania nowych mostów, jak i remontów oraz modernizacji ist-
" Uogólniając powyższe spostrzeżenia, trzeba zauważyć, że niejących obiektów. Najogólniej rzecz ujmując, wprowadzanie
- pominąwszy stalowe mosty belkowe i kratownicowe  rekor- do mostownictwa betonów wysokowartościowych, o normal-
dowe osiągnięcia we wszystkich pozostałych rodzajach kon- nej gęstości oraz lekkich, mimo ich wyższej ceny jednostkowej
strukcji mostowych to sprawa ostatniego sześciolecia. Wzrost w porównaniu z betonami konwencjonalnymi, prowadzi do na-
osiąganych rozpiętości przęsłowych jest więc tendencją naj- stępujących korzyści:
nowszą. Pod tym względem przodują obecnie Japonia (mosty " znacznego podwyższenia trwałości konstrukcji,
wiszące i podwieszone), Chiny (mosty łukowe) i Norwegia (be- " zmniejszenia ogólnej kubatury betonu,
tonowe mosty belkowe). Z danych zestawionych w tabelach " zwiększenia rozpiętości przęsłowych (zwłaszcza w przypad-
2  4 wynika wzrastająca w ostatnich kilku latach rola Chin. ku wysokowartościowych betonów lekkich),
Mało znany jest fakt, że w Chinach właśnie już w roku 1991 " przyspieszenia cykli wykonawczych (wysoka tzw. wczesna
było aż około 30 % ogólnej światowej liczby dużych betono- wytrzymałość betonu),
wych mostów podwieszonych o przęsłach od 54 do 260 m. " zwiększenia efektywności sprężania, zwłaszcza elementów
Obecnie udział ten jest zapewne jeszcze większy. Być może za prefabrykowanych,
sprawą przepraw przez Cieśniny Messyńską i Gibraltarską bez- " zwiększenia rozpiętości przęseł lub zmniejszenia liczby be-
względne rekordy rozpiętości przęsłowych wrócą do Europy. lek głównych konstrukcji prefabrykowanych.
Warto też spostrzec, ze rekordowe niegdyś mosty amerykańskie Dotychczasowe doświadczenia wskazują, że w odniesieniu do
zostały zepchnięte na dalsze pozycje, z wyjątkiem stalowych konstrukcji monolitycznych analogiczne porównanie prowadzi
mostów łukowych i kratownicowych, ale wybudowanych już do następujących stwierdzeń dotyczących zużycia stali:
wiele lat temu. To bardzo interesujące i wskazujące, że wzrost
potęgi gospodarczej krajów azjatyckich ma swe odzwierciedle-
nie także w mostownictwie.
" Budowanie mostów o rekordowych przęsłach przyno-
si oczywiście splendor krajom, w których inwestycje takie są
realizowane, musi mieć jednak swe uzasadnienie techniczne
i ekonomiczne. Akurat w mostownictwie nie jest to  sztuka dla
sztuki , jak w przypadku wykonywania budynków wysokich, w
odniesieniu do których zaobserwować można swoisty wyścig
o zle chyba pojęty prestiż.
" Zdawać sobie trzeba sprawę, że rekordowe rozpiętości to
ważny, ale przecież nie jedyny wyznacznik poziomu mostow-
nictwa. Można wskazać liczne przykłady obiektów mniejszych,
których wybudowanie było nie mniejszym (lub nawet więk-
szym!) osiągnięciem technicznym niż wykonanie obiektu o re-
kordowym przęśle. Jako przykład podać można dwupoziomo-
wy most wiszÄ…cy nad terenami portowymi w Tokio (1992 rok),
o głównym przęśle rozpiętości tylko (!) 570 m, ale z uwagi na
Fot. 3. Kładka Sunyudo w Seulu, łuk z  Ductalu o rozpiętości 130 m, 2002 r.
bardzo słabe grunty posadowionym na największych do tej pory
kesonach, mających wymiary w planie 70 m x 45 m i wysokość
39 m. Niemniej jednak rekordowe rozpiętości stanowią niewąt-
pliwie rodzaj wizytówki możliwości technicznych mostownictwa
i dlatego w odczuciu społecznym to właśnie stanowi najbardziej
ważki element postrzegania tej dziedziny budownictwa.
Nowe materiały konstrukcyjne
Stosowanie nowych, niekonwencjonalnych materiałów kon-
strukcyjnych stanowi obecnie najważniejszy czynnik wpływający
na drogi rozwojowe mostownictwa. Nowymi tworzywami kon-
strukcyjnymi, wprowadzanymi do mostownictwa w relatywnie
największym zakresie, są następujące materiały:
Fot. 4. Most Zamkowy w Rzeszowie z łukami z betonu samozagęszczonego,
" betony wysokowartościowe o normalnej gęstości, tj. z kru-
2002 r.
szywem naturalnym,
58 Geoinżynieria i Tunelowanie 01/2005 (04)
mosty
mosty
" zużycie stali sprężającej jest zwykle większe,
" ogólna masa stali zbrojeniowej jest mniejsza, natomiast jej
zużycie na jednostkę objętości betonu  większe.
Możliwości, które dają mostownictwu kompozyty polimero-
we z włóknami zilustrowano przykładem podwieszonego mo-
stu przez Cieśninę Gibraltarską (rys. 1). Te nieprawdopodobne
rozpiętości (3100 m + 8400 m + 4700 m) pozwalają na prze-
kroczenie tej cieśniny w jej najwęższym miejscu, bez potrzeby
fundamentowania podpór w wyjątkowo głębokich obszarach.
Tradycyjne materiały nie pozwalają na to. Projekt mostu jest re-
alny, co nie znaczy, że będzie realizowany w pokazanej tu for-
mie. Ale wiele wskazuje na to, że wybudowany wcześniej czy
pózniej będzie. Porównując wprowadzanie nowych materiałów
konstrukcyjnych do mostownictwa w kraju i na świecie, można
sformułować następujące uwagi.
Fot. 5. KÅ‚adka Trinity Bridge w Salford, Anglia, 1995 r.
" Silnie już występująca w świecie tendencja do stosowa-
nia niekonwencjonalnych materiałów konstrukcyjnych ma swe
odzwierciedlenie także w polskim mostownictwie. Dotyczy
to zwłaszcza stosowania nowych odmian betonu. Z betonu
o klasach nie niższych od B60, a więc zaliczanych już do be-
tonów wysokiej wytrzymałości, wybudowano już kilka dużych
obiektów, ostatnio Estakady Gądowskie we Wrocławiu, do
wykonania których zużyto aż 16 140 m3 tego rodzaju betonu.
Znaczne, nawet na skalę światową, zastosowanie konstruk-
cyjne betonu samozagęszczonego (około 900 m3), to wymie-
niane już łuki mostu Zamkowego w Rzeszowie (fot. 4). Stale
obserwowany jest także wzrost użycia wysokowartościowych
betonów lekkich, ale przede wszystkim w remontowanych lub
modernizowanych obiektach mostowych (głównie wymiana
płyt pomostu).
Fot. 6. Most nad LoarÄ… w Orleanie, 2000 r.
" W krajowych laboratoriach przeprowadzano już badania
betonów klasy B100 i nawet wyższych z myślą o ich zastoso-
waniach mostowych, jednak obiektów z użyciem tych betonów
jeszcze nie zrealizowano. To samo dotyczy tzw. betonów super-
wytrzymałych, na przykład betonów z proszków reaktywnych
zbrojonych włóknami. Z tego rodzaju materiałów wykonywane
są na świecie pojedyncze jeszcze konstrukcje mostowe, mające
cechy obiektów eksperymentalnych (np. kładki w Sherbrooke
w Kanadzie lub w Seulu). Transfer zaawansowanych techno-
logii jest jednak obecnie bardzo szybki. Być może już niedługo
i w Polsce zostanÄ… wzniesione obiekty z tych najnowszych od-
mian betonu.
Fot. 7. Most w Gateshead, Anglia, 2001r.
" Stosowanie włókien metalicznych lub syntetycznych do
betonów, zwłaszcza tych najnowszych generacji, jest tendencją
wyrazną. Jednakże zakres stosowania włókien jako zbrojenia
rozproszonego w betonach niższych klas nie zwiększa się w bu-
downictwie mostowym tak dynamicznie, jak na to materiał ten
zasługuje i jak można się było tego spodziewać. Materiał ten jest
natomiast stosowany na dość dużą skalę do napraw konstrukcji
mostowych, przeważnie w postaci torkretu.
" Mosty z polimerów zbrojonych włóknami są na świecie
wykonywane coraz liczniej, choć nadal w skali nieporównanie
mniejszej niż z innych materiałów. W Polsce wykonano do tej
pory tylko jedną kładkę z tego rodzaju tworzywa.
" Oddzielne miejsce w zakresie kompozytów polimerowych
Fot. 8. KÅ‚adka milenijna w Londynie, 2000 r.
zajmują kable stosowane do sprężania lub jako elementy sys-
temu podwieszenia. Tu pierwsze światowe doświadczenia są
szczególnie obiecujące. Opracowano nawet specjalny system za- " O ile piszącemu te słowa wiadomo, tendencja dotycząca
kotwień tych kabli, bardzo wyrafinowany pod względem mate- stosowania bardzo wysokowartościowych stali (w tym także
riałowym. Znacznie mniejsza  czułość zwiększania ciężaru tych stali trudnordzewiejących) i wyrobów stalowych o nietrady-
kabli wraz z rozpiętością przęseł od  czułości kabli stalowych cyjnym ukształtowaniu (np. blachownic o falistym kształcie
oraz ich odporność na wszelkiego rodzaju korozję pozwalają środników, elementów warstwowych stalowo-syntetycznych)
sądzić, że zakres ich zastosowań będzie wzrastać stosunkowo nie jest w naszym kraju wyrazna. Tendencja ta jednak i w skali
najszybciej. światowej nie jest tak spektakularna, jak odnośnie do nowych
Geoinżynieria i Tunelowanie 01/2005 (04) 59
mosty
mosty
odmian betonu lub wprowadzania kompozytów polimero-
wych.
" Również niezbyt silna w porównaniu z innymi jest tenden-
cja do stosowania nowych, udoskonalonych stopów aluminium.
Prognozowanie dalszego rozwoju rzeczywistych zastosowań
stopów aluminium w konstrukcjach jest, przynajmniej w odnie-
sieniu do Polski, dość trudne.
" Generalnie stwierdzić można, że główne tendencje świato-
we dotyczÄ…ce wprowadzania do mostownictwa nowych, niekon-
wencjonalnych materiałów mają swe odzwierciedlenie w naszym
kraju  nadrabianie zapóznień w rozwiązaniach materiałowych
jest w ostatnich latach szczególnie w Polsce widoczne.
Nowe formy architektoniczne
W dążeniu do nadania mostom, zwłaszcza tym położo- Fot. 9. Most Vilhantasalmi, Finlandia, 1999 r.
nym w miastach, cech wysoce indywidualnych, zaczęto
odchodzić od tych zasad w imię atrakcyjności wizualnej
obiektów. Coraz częściej mosty przybierają formy swoistych
rzezb i są projektowane przez artystów i architektów lub
przy dużym ich udziale. Mosty mają spełniać funkcje nie
tylko komunikacyjne, ale także społeczne i kulturowe, mają
być  wizytówką miast lub całych obszarów kraju, podnosić
ich atrakcyjność.
Udział artystów i architektów w projektowaniu mostów nie
zawsze prowadzi do dobrych skutków. Bardzo spektakularnym
tego przykładem jest kładka milenijna w Londynie (fot. 8), którą
zamknięto w dniu otwarcia ze względu na zbyt wielkie prze- Rys. 2. Most Vilhantasalmi, Finlandia, 1999 r.
mieszczenia i drgania pod wpływem przechodzącego tłumu.
Nadanie jej odpowiedniego stanu użytkowalności wymagało
bardzo kosztownych zabiegów technicznych.
Zwiększenie trwałości konstrukcji
 aspekty ekonomiczne i społeczne
Tendencja do zwiększenia trwałości budowli mostowych wy-
nika przede wszystkim ze złych doświadczeń ubiegłych dekad,
w których w wielu krajach wystąpiła degradacja znacznej licz-
by obiektów. Powstała nowa filozofia projektowania mostów
 projektowanie na trwałość (ang. durability design). W najwięk-
szym skrócie projektowanie na trwałość polega na zapewnieniu
bezpiecznego użytkowania obiektu przez założony okres (np.
80 lat) bez potrzeby dokonywania większych remontów i przy
zminimalizowaniu kosztów utrzymania w ciągu całego okresu
eksploatacji obiektu (ang. whole life costing). Dążenie takie wy-
maga na ogół poniesienia większych nakładów bezpośrednich, Fot. 10. Most Odawara, Japonia, 1994 r.
ale jest w końcowym efekcie ekonomicznie i społecznie opłacal-
ne. Problematyka ta wymaga oddzielnego, obszernego opraco- nawiązując do sytuacji krajowej, warto wskazać, że sto-
wania. Tu ograniczymy się tylko do wymienienia kilku zaledwie sowanie betonu wysokowartościowego, zapewniającego
spraw podstawowych, wpływających na projektowanie mostów, konstrukcjom większą trwałość, zamiast tradycyjnego nie
a mianowicie: jest związane z nadmiernym wzrostem kosztów budowy.
" wprowadzanie do mostownictwa nowych odmian betonu, Według opublikowanych danych koszt robót betonowych
zwłaszcza betonów wysokowartościowych, stanowi w polskim mostownictwie średnio 16 % całkowi-
" wprowadzanie do mostownictwa kompozytów polimerowych, tych kosztów budowy, przy czym koszty materiałowe to
" zastępowanie w szerokim zakresie stalowych pomostów około 9%, a około 7% to koszty robocizny. Szczegółowa
(np. w postaci płyt ortotropowych) pomostami z betonu, analiza wykonana w związku z budową jednego z wiaduk-
" stosowanie szerokiej gamy tzw. zabezpieczeń powierzch- tów w Warszawie, obejmująca nawet koszty kontroli jako-
niowych betonu oraz zaawansowanych metod ochrony korozyj- ści, wykazała, że zastąpienie betonu klasy B40 betonem
nej (także tzw. ochrony katodowej), klasy B60 prowadzi do wzrostu ceny jednostkowej o 16 %.
" rozpatrywanie kosztów materiałów i urządzeń (zwłaszcza Biorąc pod uwagę oba powyższe stwierdzenia i zakładając
elementów wyposażenia mostów) jako rozłożonych na cały niekorzystnie, że sumaryczna kubatura betonu pozostaje
okres ich gwarantowanej trwałości. taka sama, łatwo można się przekonać, iż użycie betonu
Wymienione dążenia występują w mniejszym (np. ochro- B60 zamiast B40 podnosi sumaryczne koszty budowy zale-
na katodowa) lub większym (np. stosowanie podwyższo- dwie o około 1,5 %. Dane francuskie, przytoczone w pracy,
nych klas betonu i wysokiej jakości elementów wyposaże- wskazują, że koszt jednostkowy betonu B60 jest o około
nia mostów) stopniu również i w Polsce. W tym miejscu, 25 % wyższy od jednostkowego kosztu betonu B35, co od-
60 Geoinżynieria i Tunelowanie 01/2005 (04)
mosty
mosty
powiada dość dobrze oszacowaniom dotyczącym naszego " W kraju opanowane są nowoczesne technologie budowy,
kraju. Ponadto analizy wykazały, że użycie betonu B90 za- zwłaszcza betonowanie nawisowe oraz nasuwanie wzdłużne. Ta
miast B40 przy takich samych objętościach obu materiałów ostatnia technologia stosowana już była do wykonywania obiek-
podnosi sumaryczne koszty budowy tylko w granicach od tów zakrzywionych w planie i z pochyleniami wzdłużnymi, co
3 % do 6 %. świadczy o wysokim stopniu umiejętności wykonawczych.
" Dążenie do indywidualizowania form architektonicznych
Inne tendencje i ożywienia kolorystycznego konstrukcji, zwłaszcza w odniesie-
Tendencje rozwojowe mostownictwa wymienione w niniej- niu do kładek dla pieszych, jest u nas wyrazne. Nie wszystkie
szym opracowaniu są tylko najbardziej ogólnymi kierunkami rezultaty tego dążenia są w pełni udane. Tak jest jednak zawsze
i nie wyczerpują oczywiście tematyki dróg postępu tej dziedziny i wszędzie.
budownictwa. Warto jednak wymienić, już bez rozwijania, kilka " Problematyka zapewnienia większej trwałości obiektom
bardziej szczegółowych cech, bo też dobrze charakteryzują jej mostowym jest coraz lepiej rozumiana. Szeroka oferta materia-
współczesność i przyszłość, a mianowicie: łów budowlanych oraz urządzeń wyposażenia mostów sprzyja
" zwiększenie zastosowań drewna i łączenie go z innymi ma- poprawie tej trwałości.
teriałami, stalą oraz betonem (fot. 9, rys. 2); " Problematyka pogłębionych i całościowych analiz ekono-
" coraz szersze stosowanie kabli swobodnych oraz sprężania micznych, uwzględniających też koszty i korzyści społeczne nie
zewnętrznego w konstrukcjach mostowych z betonu sprężo- jest jeszcze należycie traktowana. W dalszym ciągu decydują
nego; koszty budowy. Ten stan nie prowadzi do przemyślanej strategii
" zauważalny już wzrost betonowych konstrukcji, określanych rozwoju mostownictwa.
angielskim terminem extradosed (mostów  doprężanych , czyli " Dzięki szybkiemu w latach ostatnich transferowi nowocze-
mostów z prostymi, ukośnymi kablami sprężającymi wyprowa- snych technologii i ich udoskonalaniu postęp w polskim mo-
dzonymi na zewnątrz przekroju elementów przęsła; stosunkowo stownictwie jest wyrazny i szybki. Wznoszone obiekty odpowia-
niskie pylony pełnią rolę dewiatorów) i będących pewną odmia- dają już standardom światowym w swojej klasie.
ną mostów podwieszonych (fot. 10);
" wzrost liczby budowanych mostów wstęgowych, głównie LITERATURA
jako jedno- lub wieloprzęsłowych kładek dla pieszych na tere- Spis literatury znajduje się na stronach www.i-b.pl w archiwum
nach rekreacyjnych lub nad ulicami  betonowy pomost oparty kwartalnika  Geoinżynieria i tunelowanie nr 01/2005 (04).
jest na napiętych cięgnach stalowych lub kompozytach polime-
prof. dr hab. inż. Wojciech Radomski
rowych zakotwionych zwykle w zewnętrznych blokach końco-
Politechnika Warszawska
wych;
autor
" budowanie tzw. mostów inteligentnych, co dotyczy zwłasz-
cza mostów o dużym znaczeniu, położonych głównie na tere-
nach sejsmicznych lub podlegających silnym oddziaływaniom
wiatru  w konstrukcję wmontowane są różnego rodzaju tłumiki
ograniczające przemieszczenia i drgania oraz różnego rodzaju
owiewki bierne lub aktywne; sterownie tymi urzÄ…dzeniami jest
często realizowane automatycznie,
" stosowanie tzw. ciężkiej prefabrykacji w budowie wielkich
przepraw mostowych  dotyczy to zarówno konstrukcji betono-
wych, jak i stalowych;
Te dodatkowo wymienione tendencje rozwojowe mostow-
nictwa nie znajdujÄ… jeszcze odzwierciedlenia w Polsce. WyjÄ…-
tek stanowi stosowanie sprężania kablami zewnętrznymi ist-
niejÄ…cych konstrukcji w celu ich wzmocnienia. Szybki transfer
technologii i wielka potrzeba budowania nowych obiektów
pozwala jednak sądzić, że niektóre z wymienionych tu kie-
runków rozwojowych będzie można zaobserwować i u nas.
Dotyczy to na przykład mostów extradosed, które w przedziale
rozpiętości od 100 m do 200 m wykazują wiele korzyści tech-
nicznych i ekonomicznych w porównaniu z mostami podwie-
szonymi.
A przecież ten właśnie przedział rozpiętości bardzo dobrze
odpowiada warunkom budowania dużych mostów w Polsce.
Podsumowanie
" Generalne kierunki rozwojowe mostownictwa w Polsce od-
powiadają światowym. Pamiętać jednak trzeba, że obiektywne
warunki terenowe w naszym kraju nie wymagajÄ… budowania
mostów o rekordowych rozpiętościach.
" Wyraznie występuje tendencja do stosowania nowych,
niekonwencjonalnych materiałów konstrukcyjnych. Dotyczy to
przede wszystkim wprowadzania betonów wysokowartościo-
wych z kruszywem naturalnym i sztucznym (tj. betonów lek-
kich) oraz betonów samozagęszczonych.
Geoinżynieria i Tunelowanie 01/2005 (04) 61


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Adamczewski Zintegrowane systemy informatyczne w praktyce  System CRM tendencje rozwojowe syste
TENDENCJE ROZWOJOWE SEKTORA MSP W POLSCE
8 Demografia i osadnictwo świat i Polska
Kierunki i tendencje rozwoju próbek środowiskowych
Drelichowski Sikora Tendencje rozwoju agrologistyki

więcej podobnych podstron