Estakady drogowe w ciągu Trasy Sucharskiego

Estakady drogowe w ciągu Trasy Sucharskiego

Estakady drogowe w ciągu Trasy
Sucharskiego
Realizacja Trasy Sucharskiego była częścią budowy i modernizacji układu drogowego Gdańska w latach
2007-2013 celem połączenia miasta z siecią dróg krajowych (A1 i S7) oraz częścią projektu europejskich
tras E75 i E77 w Polsce. W ramach optymalizacji rozwiązania konstrukcji stalowej podjęto współpracę
pomiędzy generalnym wykonawcą SKANSKA S.A., biurem projektowym EUROPROJEKT Gdańsk S.A oraz
wykonawcą konstrukcji stalowej ArcelorMittal. Do zbudowania obiektów wykorzystano 2040 ton stali
HISTAR460 ArcelorMittal.
Pierwszy obiekt WD8 stanowią dwie niezależne konstrukcje (każda pod jedną nitkę drogi) o szerokości
10.6m i długości około 390m. Obiekt drugi - WD7 jest krótszy, tj. o długości około 170m za to szerokość
konstrukcji jest większa i wynosi 11.2m. Jest to 5-przęsłowa belka ciągła o rozpiętościach przęseł 30-40m.
Wysokość niwelety drogi nad terenem wynosi około 12m w środku wiaduktu WD7. Obiekty posadowiono na
palach o średnicy 1.5m i długościach 22-32m.
Mosty przeprowadzają drogę nad liniami kolejowymi oraz lokalnymi drogami. Zostały zaprojektowane jako
typowe obiekty VFT (czyli w systemie prefabrykowanych dźwigarów zespolonych z betonowym
deskowaniem aktywnym) z blachownic (S355) o smukłościach około 25-28. Przy powierzchni obiektów
wynoszącej ponad hektar, wybór technologii był kluczowy z technicznego i ekonomicznego punktu
widzenia. Ze względu na warunki gruntowe i przeszkody w postaci linii kolejowych przyjęto rozpiętość
przęseł środkowych około 40m i konstrukcję zespoloną z prefabrykowanych elementów, jako rozwiązanie
bardziej efektywne aniżeli z betonu sprężonego.
Projekt zamienny z belek walcowanych HISTAR®
W miejsce blachownic ze stali S355 zdecydowano się zastosować belki walcowane ze stali HISTAR460
doprowadzając do powstania pierwszych w Polsce obiektów w technologii VFT z kształtownikami
walcowanymi; jednocześnie obiekt WD8 o długości blisko 400m jest najdłuższym obiektem w technologii
VFT w kraju.
Na korzyść zastosowania walcowanych kształtowników ze stali HISTAR460 w miejsce spawanych
blachownic ze stali S355 przemawiało kilka przesłanek. Belki walcowane pozwalają na redukcję tonażu o
około 10% a nawet więcej, jeżeli optymalizacja wykończenia pojedynczych belek w obiekcie jest
przewidywana. Profile były oferowane (dostarczone na plac budowy) o długości do 41m co eliminowało
jakiekolwiek spawanie na budowie, w przeciwieństwie do blachownic spawanych przewidywanych do
dostarczania w postaci 3 elementów wysyłkowych każda. Ogólnie ilość spawania zredukowano o 80%.
Zastosowanie belek walcowanych zapewnia wysoką trwałość zmęczeniową obiektu i dlatego przy
schematach statycznych w postaci ramy lub belki ciągłej stal z gatunku S460 jest uzasadniona z
technicznego i ekonomicznego punktu widzenia. Przekroje walcowane charakteryzują się mniejszą
powierzchnią aniżeli spawane blachownice: powierzchnia do zabezpieczenia antykorozyjnego podzielona
przez masę konstrukcji jest zwykle o około 15-30% w odniesieniu do blachownic spawanych, co stanowi
korzyść w aspekcie utrzymaniowym.
Na potrzeby tego projektu w czerwcu 2011 roku w wytwórni w Differdange w Luksemburgu wywalcowano
137 belek o długościach pomiędzy 25 a 41m, były to belki HL1100 (przekroje wdrożone na potrzeby
mostownictwa). Po nadaniu podniesienia wykonawczego wykończenie obejmujące spawanie niezbędnych
nakładek pasa dolnego nad podporami, blach strefy podporowej, łączników sworzniowych z główką oraz
malowanie wykonano również w całości w wytwórni. Dzięki takiemu efektywnemu działaniu pierwsze w
pełni wykończone belki (czyli konstrukcja stalowa przęseł) wiaduktu WD7 zostały dostarczone do Gdańska
w sierpniu 2011 roku (transportem kolejowym do Gdańska i kołowym na plac budowy).
Rozwiązanie betonowej poprzecznicy
W przypadku obiektów WD7 i WD8 podobnie jak w przypadku większości obiektów z belek VFT w Polsce
wykonawca zdecydował się na wykonanie prefabrykowanej płyty z betonu C40/50 na placu budowy przy
obiekcie, betonując jednocześnie płytę na belkach ustawionych w położeniu względnym jak docelowo w
konstrukcji przęsła. Nowością w przypadku WD7 i WD8 było wprowadzenie etapowego wykonania
poprzecznic, dzięki czemu można było zrezygnować z wież montażowych przy podporach.
Podobnie jak belka zespolona stanowi deskowanie dla płyty pomostowej, tak tutaj fragment poprzecznicy o
wysokości około 30% wysokości przekroju poprzecznicy (przed zabetonowaniem płyty pomostu) stanowi
deskowanie dla pozostałej części poprzecznicy i jednocześnie podparcie prefabrykatów. W ten sposób belki
prefabrykowane oparto bezpośrednio na wykonanych częściowo poprzecznicach, następnie zabetonowano
pozostałą część przekroju, aż do spodu płyty pomostowej (uciąglając układ), a następnie tradycyjnie
wykonano płytę pomostową. W ten sposób betonowa poprzecznica powstała w 3 etapach. Podparcie
bezpośrednie belki prefabrykowanej na betonowej poprzecznicy ma bardzo prostą konstrukcję.
Budowa przęseł
Prefabrykaty zespolone zostały ustawione w docelowym położeniu za pomocą dźwigu a ich masa
osiągnęła 50 ton. Pojedyńcze przęsło realizowano średnio w jeden tydzień.
Płytę pomostową oraz poprzecznice wykonano z betonu C35/45. Konstrukcja przęseł została ukończona w
czerwcu 2013 roku a ruch na obiekcie otwarto w październiku 2013 roku.
Na podstawie pracy zbiorowej autorstwa:
Riccardo ZANON, Oliver HECHLER, Wojciech OCHOJSKI– ArcelorMittal Long Carbon Europe
Paweł Klimaszewski - EUROPROJEKT
Wojciech Lorenc – Politechnika Wrocławska
Copyright © 2014 Constructalia. All rights reserved