Budowa mostu Cybińskiego w Poznaniu

Transkrypt

1 Budowa mostu Cybińskiego w Poznaniu Grzegorz Frej; dr hab. inż. Arkadiusz Madaj, profesor Politechniki Poznańskiej; Jan Malordy Artykuł opisuje transport konstrukcji mostu Cybińskiego (wcześniej wymontowanej z mostu św. Rocha) w Poznaniu na długości 1000 m jedną z najbardziej niestandardowych i efektownych operacji inżynierskich. 42 Most Cybiński zaprojektowano nad rzeką Cybiną rozdzielającą dzielnicę Śródka i historyczny kompleks Ostrów Tumski w Poznaniu. Obiekt ma na celu przeprowadzenie ruchu pieszego w historycznym miejscu pomiędzy Śródką a Ostrowem Tumskim. Formę architektoniczną narzuconą z góry stanowi główne przęsło stalowe wymontowane z mostu św. Rocha, w postaci dwóch łuków, do których jest podwieszony pomost betonowy, oparty na ruszcie stalowym. Ze względu na lokalizację obiektu, konieczność uwzględnienia opinii archeologicznych i konserwatorskich, szczególną uwagę zwrócono na dobór kolorystyki, oświetlenia, kształtu gzymsów i balustrad, oblicówki podpór z cegły i inne aspekty estetyki obiektu. Oprócz danych ogólnych przedstawionych w tabeli 1 ciekawym szczegółem był zastosowany zabieg sprężenia zewnętrznego, którego autorem jest profesor Arkadiusz Madaj. W celu zlikwidowania poziomej siły rozporu w łukach sprężono je zewnętrznie za pomocą czterech kabli sprężających 19L15,5 każdy. Kable ulokowano w rurach stalowych o średnicy 120 mm. Rury zamocowano za pomocą specjalnych wieszaków do stalowych wsporników konstrukcji nośnej. Pakiet czterech rur jest zasłonięty w widoku z boku dźwigarem jezdnym pomostu rewizyjnego. W celu zakotwienia czterech kabli wykonstruowano specjalne, dodatkowe konstrukcje oporowe. Ten zabieg wywołał konieczność zmiany schematu ułożyskowania i lokalizacji łożysk. Stalowe przeguby, pełniące dotychczas rolę łożysk, są na trwałe zamontowane w specjalnych gniazdach i nie biorą udziału w pracy obiektu. Konstrukcja nośna jest oparta na czterech łożyskach garnkowych o nośności 5500 kn każde. Od strony katedry jest to łożysko stałe i jednokierunkowo przesuwne poprzecznie, od strony Śródki naprzeciwko łożyska stałego łożysko jednokierunkowo przesuwne podłużnie, a z drugiej strony łożysko wielokierunkowo przesuwne. Ze względu na konieczność zastosowania istniejącej konstrukcji, zakres i kolejność robót, oprócz standardowych, w tym przypadku poprzedzała szczegółowa inwentaryzacja przęsła i ocena jego stanu technicznego. Wniosek końcowy: stan techniczny istniejącej konstrukcji stalowej oceniono jako zadowalający i po wykonaniu niezbędnych prac naprawczych konstrukcja jest przydatną do wykonania ustroju niosącego mostu Cybińskiego kładki dla pieszych. Transport przęsła mostu św. Rocha Przedmiotowy most to była stalowa konstrukcja największego przęsła mostu św. Rocha w Poznaniu. Konstrukcja ta została zdemontowana w 2004 roku w trakcie przebudowy mostu św. Rocha i przetransportowana drogą wodną (rzeki Warta i Cybina) na tymczasowe miejsce lokalizacji. Miejsce to jest oddalone od mostu św. Rocha o 200,00 m na wschód i znajduje się w miejscu odpływu rzeki Cybiny od Warty. Z wywiadu środowiskowego wynika, że obiekt został zbudowany w latach Kierownikiem budowy był ojciec znanego mostowca Czesław Pajchel. Do budowy użyto zwykłej stali

2 mosty realizacje klasa obciążeń obciążenie tłumem i jako wyjątkowe klasa E wg PN-85/S oraz przejazd wozu bojowego straży pożarnej o nacisku na oś 100 kn liczba przęseł 1 długość przęsła szerokość całkowita wysokość konstrukcji rozpiętość teoretyczna szerokość użytkowa masa całkowita konstrukcji stalowej przęsła liczba nitów szerokość części przejazdowej szerokość chodników łożyska dylatacje odwodnienie posadowienie przyczółków konstrukcja nośna pomost fundamenty Tabela 1. Charakterystyka ogólna mostu Cybińskiego 72,30 m 14,88 m 9,50 m 65,094 m 14,48 m 360 Mg sztuk 6,90 m 3,39 m przeguby stalowe i garnkowe modułowe kanalizacja mostowa ściany szczelinowe łuk rozporowy, dwuprzegubowy poprzez sprężenie zewnętrzne zmieniony w belkę wolnopodpartą; łuki nośne o konstrukcji stalowej sprężone czterema kablami każdy konstrukcja betonowa, wykonana z betonu lekkiego i oparta na ruszcie stalowym, podwieszonym do łuków posadowienie przyczółków na ruszcie ze ścian szczelinowych ze względu na: konieczność zachowania istniejących zabytkowych murów ceglanych, minimalizację osiadań podpór, trudne warunki gruntowe, szczególnie dla przyczółka od strony Ostrowa Tumskiego 2. Rys. 1. Rys. 2. odpowiadającej parametrami dzisiejszej o nazewnictwie S235J2+N. Przyszła lokalizacja to opisane wcześniej połączenie Ostrowa Tumskiego i Śródki. Te dwie lokalizacje, tymczasową i docelową, dzieli zgodnie z operatem geodezyjnym odległość 922,50 m mierzona wzdłuż koryta rzeki Cybiny, to znaczy: pierwszy odcinek 790,00 m od dzisiejszej lokalizacji do mostu Mieszka I, drugi odcinek 22,50 m szerokość mostu Mieszka I, trzeci odcinek 110,00 m odległość od mostu Mieszka I do projektowanej lokalizacji. Ze względu na ten podział transport podzielono na trzy etapy. I etap (transport poziomy) Transport poziomy konstrukcji wzdłuż Kanału Ulgi Cybiny został zrealizowany za pośrednictwem wózków kolejowych umieszczonych na torach kolejowych i specjalnej platformie. Konstrukcja spoczywająca na wózkach była przeciągana za pośrednictwem wciągarek linowych. Następnie konstrukcja mostu, wraz z wózkami, była unoszona o około 200 mm za pomocą podnośników hydraulicznych, a platforma znajdująca się pod nią przeciągana do pozycji wyjściowej. Gdy platforma znajdowała się już w pozycji wyjściowej, konstrukcję opuszczano, a całą procedurę powtarzano, aż do przetransportowania mostu w bezpośrednie sąsiedztwo mostu Mieszka I umożliwiające rozpoczęcie II etapu transportu. Transport poziomy konstrukcji został zrealizowany za pomocą dwóch platform, po jednej na każdym brzegu. Całkowita długość przejazdu etapu I wynosiła 790,00 m. Każda platforma o długości 30,00 m była zbudowana z blachy ślizgowej usztywnionej podłużnie 3 dwuteownikami. Do dwuteowników były zamocowane podkłady kolejowe wraz z szynami kolejowymi typu S49. Na tak przygotowany Rys. 1. Przekrój podłużny mostu Rys. 2. Przekrój poprzeczny mostu 43

3 Fot. 1. Widok przęsła w lokalizacji początkowej w tle widoczna panorama mostu Mieszka I Fot. 2. Konstrukcja przygotowana do transportu po wykonaniu robót antykorozyjnych etap I Fot. 3. Konstrukcja toru i wózków etap I Fot. 4. Podjazd pod most Mieszka I przygotowanie do etapu II 44 zestaw zamontowano 4 wózki kolejowe. Wózki były połączone za pośrednictwem belek stalowych, na których zamontowano przekładki tarflenowe w celu zniwelowania różnic w rozstawie torów znajdujących się na dwóch brzegach Cybiny. Dodatkowo konstrukcję platformy wyposażono w kozły oporowe z dwuteowników HEB 300. Konstrukcja przeciągana była po platformie za pośrednictwem wciągników linowych. Po przejechaniu na koniec platformy (18,00 m) konstrukcja mostu wraz z konstrukcją łączącą wózki i samymi wózkami była unoszona o ok. 200 mm, a platforma znajdująca się pod nią wraz z torem była przeciągana o 18,00 m do przodu. Gdy platforma znajdowała się w pozycji wyjściowej, konstrukcja była opuszczana, a cała procedura powtarzana. W sumie platformy były przeciągane 45 razy. Czas trwania I etapu 13 dni, co daje średnią długość przejazdu 61,5 m na dzień. II etap (transport pionowy i poziomy) II etap transportu polegał na podniesieniu konstrukcji na wysokość umożliwiającą transport poziomy po moście Mieszka I. W celu podniesienia konstrukcji zastosowano podpory tymczasowe z klatek typu Mostostal (podpora A i B ) i klatek typu PRK (podpora C ). Podpory nośne A i B były wznoszone równolegle. Podpora typu C umożliwia transport poziomy konstrukcji po moście Mieszka I i była wznoszona dopiero po całkowitym podniesieniu konstrukcji. Transport poziomy konstrukcji na obiekcie był wykonywany specjalnymi wózkami przeciąganymi wciągarkami linowymi i koparkami aż do wjazdu na przygotowane podpory rusztowaniowe po drugiej stronie obiektu. Oparcie toru jezdnego na moście Mieszka I przeprowadzono w osi podpór pośrednich. II etap transportu polegał na podniesieniu konstrukcji na wysokość umożliwiającą transport poziomy po moście Mieszka I i przejazd po tym moście. Całość transportu pionowego została podzielona na fazy. Aby możliwe było podniesienie konstrukcji na żądaną wysokość, należało 12 razy powtórzyć 6 podstawowych faz, co daje w sumie 72 fazy transportu pionowego. Konstrukcję podnoszono, stosując zestaw 16 podnośników hydraulicznych ENER- PAC CLS W celu podniesienia konstrukcji stosowano podpory tymczasowe z klatek typu Mostostal (podpora A i B ). Podpory wznoszono, równolegle umożliwiając systematyczne podnoszenie konstrukcji. Dodatkowo stosowano przekładki tymczasowe z 2xIN260 układane naprzemiennie. Belki oczepowe podpór były zespawane ze stalową konstrukcją mostu. Połączenie to sprawia, że możliwe było nadbudowywanie podpór od spodu, a co za tym idzie wyeliminowano użycie dźwigu. W trakcie wznoszenia konstrukcji podpór należało dodawane klatki na bieżąco skręcać ze sobą.

4 mosty realizacje Po zakończeniu etapu wznoszenia zamontowano podpory typu C z klatek typu PRK. Do klatek dospawano belki oczepowe z dwuteowników IN400. Na belkach zamontowano podkłady kolejowe 150x z szynami S49. Podpory typu C ustawiono na przedłużeniu podpór mostu Mieszka I. Czas trwania podnoszenia wraz z budową podpór 7 dni. Na czas transportu konstrukcji należało na moście Mieszka I zdemontować częściowo balustrady, latarnie, bariery energochłonne oraz trakcję tramwajową, a następnie ułożyć dwa tory kolejowe umożliwiające przejazd w poprzek mostu. Całość układano na płytach drogowych na podsypce piaskowej stabilizowanej mechanicznie. Transport poziomy po moście Mieszka I był wykonywany za pośrednictwem wciągarek linowych i koparek. Obiekt został zamknięty dla ruchu w piątek wieczorem. Konstrukcja mostu św. Rocha przejechała na podpory znajdujące się po drugiej stronie mostu Mieszka I w niedzielę o godz Długość przejazdu wynosiła 26,6 + 12,0 = 38,6 m. Budowę mostu Mieszka I ukończono w 1970 r. Most Mieszka I składa się z dwóch niezależnych ustrojów ramowych, rozdzielonych dylatacją podłużną usytuowaną w osi obiektu. Ustrój niosący tworzy trójprzęsłowa rama o płytowym, sprężonym ryglu i żelbetowych nogach. Ze względu na statyczną niewyznaczalność konstrukcji i brak dokumentacji technicznej obiektu przyjęto założenie, że obiekt nie będzie obciążany w przęsłach, a jedynie nad podporami. Przyjęte założenia zostały w całej rozciągłości potwierdzone przez Zespół Badawczy Politechniki Poznańskiej, który na bieżąco monitorował obiekt. Nie stwierdzono jakichkolwiek uszkodzeń konstrukcji mostu Mieszka I po przejeździe przęsła mostu św. Rocha. Czas trwania II etapu = 10 dni. III etap (transport poziomy) III etap transportu był przeprowadzony na torowisku zamontowanym na rusztowaniu na wysokości niwelety mostu Mieszka I. III etap transportu przeprowadzono inaczej niż etap I. Ze względu na ukształtowanie wałów Cybiny zdecydowano o transporcie na długości 100,00 m do miejsca docelowego wbudowania za pomocą rusztowań. Niweleta rusztowań odpowiadała niwelecie mostu Mieszka I i niwelecie docelowej. Wysokość rusztowań wynosiła od 4,00 m do 6,00 m. Na tak ukształtowanych rusztowaniach zamontowano tory jezdne wraz z wózkami i innymi konstrukcjami pomocniczymi. Czas przejazdu z ulokowaniem konstrukcji w docelowym miejscu wynosił 10 dni. Fot. 5. Rozpoczęcie podnoszenia ponad Fot. 6. Zakończenie podnoszenia ponad Fot. 7. Przygotowanie do przejazdu przez Fot. 8. Przejazd nocny po moście Mieszka etap II 45

5 Fot. 9. Konstrukcja po drugiej stronie mostu Mieszka I koniec etapu II Fot. 10. Transport konstrukcji na rusztowaniach na miejsce docelowe etap III Fot. 11. Transport konstrukcji na rusztowaniach na miejsce docelowe etap III Fot. 12. Stan aktualny 46 Historia budowy mostu nad Cybiną Od maja do lipca 2007 r. trwały badania archeologiczne w miejscu budowy przyczółków. Instytut Prehistorii UAM odkrył pozostałości dawnych przepraw mostowych oraz późnośredniowiecznej ulicy przez Ostrówek. W sierpniu 2007 r. były wykonywane roboty antykorozyjne konstrukcji stalowej oraz ścianki szczelinowe pod przyczółki obiektu. Od 6 do 19 września 2007 r. trwała operacja transportu przęsła dawnego mostu św. Rocha. Konstrukcja, która waży ok. 360 ton, była przewożona krótkimi odcinkami po torach kolejowych. Pokonywała od kilkunastu do kilkudziesięciu metrów dziennie. Cała trasa liczyła 790,00 m długości. W tym czasie trwały też przygotowania do przeniesienia przęsła nad mostem Mieszka I oraz budowano rusztowania. Od 20 do 27 września 2007 r. konstrukcja została podniesiona na wysokość 9,00 m, ponad niweletę mostu Mieszka I. Od 28 września (piątek, godz ) do 30 września (niedziela godz ) trwała najbardziej widowiskowa część operacji. W dniach od 14 do 24 października 2007 r. odbywał się ostatni etap transportu od mostu Mieszka I do miejsca wbudowania przęsło pokonało po torach kolejowych ułożonych na rusztowaniu na odcinku 100,00 m. 25 października 2007 r. konstrukcja została osadzona na nowo wybudowanych przyczółkach, a w dniach od 26 października do 30 listopada 2007 r. odbywało się: betonowanie płyty pomostowej, montaż dylatacji, układanie nawierzchni z kostki granitowej, sprężenie konstrukcji mostu stalowymi kablami, budowa dojść do mostu Cybińskiego, obudowa przyczółków ozdobną cegłą klinkierową, wyposażenie mostu w różne instalacje i balustrady, zakładanie oświetlenia i iluminacji. Prace na moście, z uwagi na warunki atmosferyczne, były prowadzone pod specjalnym namiotem. 20 listopada 2007 r. Rada Miasta Poznania przyjęła Uchwałę nr XXVI/254/V/2007 Rady Miasta Poznania z dnia r. w sprawie nadania mostowi imienia biskupa Jordana. Wnioskowała o to Rada Osiedla Ostrów Tumski Śródka Zawady. Uroczyste otwarcie mostu biskupa Jordana nastąpiło 7 grudnia 2007 r. Podsumowanie Inwestorem zadania był Zarząd Dróg Miejskich w Poznaniu, a wykonawcą Przedsiębiorstwo Usług Technicznych INTERCOR Sp. z o.o. Operacja transportu i montażu mostu Cybińskiego w Poznaniu była możliwa dzięki ścisłej współpracy i dużemu doświadczeniu zespołu projektowo-nadzorująco-wykonawczego, ze szczególnym wyróżnieniem kierownika budowy Kazimierza Witkowskiego z firmy INTERCOR Sp. z o.o. q