DOKUMENTACJA TECHNICZNA

Transkrypt

1 DOKUMENTACJA TECHNICZNA MOSTU STALOWO-ŻELBETOWEGO NA POTOKU ŻABNICA W CIĄGU UL. BEDNARSKIEJ I GMINNEJ W ŻABNICY GMINA WĘGIERSKA GÓRKA USUWANIE SZKÓD POWODZIOWYCH Z CZERWCA 2013 ROKU; REMONT USZKODZONEGO MOSTU GMINNEGO NA POTOKU ŻABNICA W MIEJSCOWOŚCI ŻABNICA, GMINA WĘGIERSKA GÓRKA, POWIAT ŻYWIECKI, WOJEWÓDZTWO ŚLĄSKIE. INWESTOR: URZĄD GMINY WĘGIERSKA GÓRKA PROJEKTANT: mgr inż. Wojciech KUPCZAK Czerwiec 2014

2 OPIS TECHNICZNY do projektu technicznego remontu mostu stalowo-żelbetowego na potoku Żabnica, w ciągu ul. Bednarskiej oraz ul. Gminnej w Żabnicy. 1. PODSTAWA OPRACOWANIA 1.1. Zlecenie Inwestora 1.2. Inwentaryzacja terenu 1.3. Obliczenia hydrauliczno-hydrologiczne oraz operat wodno-prawny 1.4. Adekwatne normy i przepisy budowlane 2. POŁOŻENIE OBIEKTU Projektowany most stalowo-żelbetowy położony jest na potoku Żabnica, w Żabnicy, gmina Węgierska Górka. Skrzyżowanie osi mostu z osią potoku pod kątem Spadek podłużny mostu: 1%. Rozpiętość w świetle między podporami 8,40 m. Szerokość mostu 4,40 m. Długość płyty jezdnej 9,20 m. Bariery stalowe typowe mostowe. 3. STAN ISTNIEJĄCY Na skutek powodzi która miała miejsce w czerwcu 2013 roku, zostały mocno podmyte przyczółki mostu, co spowodowało uszkodzenie konstrukcji jezdnej mostu. Stan istniejący potoku stanowi koryto potoku o parametrach jak w opracowaniu obliczeń hydrologiczno-hydraulicznych. Zniszczeniu uległy również umocnienia opaskowe brzegowe (mury oporowe betonowe oraz kosze kamienno-siatkowe) bezpośrednio przed oraz za mostem. 4. PROJEKTOWANE ZMIANY Projektuje się wykonanie następujących robót: rozebranie jezdni mostu z płyt żelbetowych rozebranie stalowej konstrukcji nośnej mostu (dźwigarów) naprawa uszkodzonych i podmytych przyczółków mostu wykonanie stalowej konstrukcji nośnej mostu (dźwigarów) wykonanie płyty żelbetowej jezdni mostu oraz (opcjonalnie) nawierzchni bitumiczno-asfalltowej wykonanie barier mostu 1

3 naprawa najazdów na most naprawa uszkodzonych umocnień brzegowych na wlocie oraz na wylocie mostu 4.1 OBCIĄZENIA UŻYTKOWE MOSTU Konstrukcję mostu sprawdzono na obciążenie użytkowe według PN-85/S Ciężar użytkowy pojazdów dopuszczonych do eksploatacji po obiekcie: 20 ton. 4.2 KONSTRUKCJA NOŚNA Ustrój mostu stanowi konstrukcja stalowo-żelbetowa w postaci siedmiu belek stalowych z profili walcowanych dwuteowych I300, wg PN-91/H-93407, o rozstawie osiowym co 70 cm. Rozpiętość całkowita konstrukcji wynosi 7,50 m. Rozpiętość w świetle podpór L= 8,40 m. Rozpiętość obliczeniowa L 0 = 8,82 m. Szerokość całkowita 4,40 m. (szerokość pasa jezdnego 3,4 m). Stężenia dźwigarów stalowych stanowią profile walcowane z ceowników C 160 wg PN-86/H-93403, łączone spoiną pachwinową do środników dźwigarów głównych, które stanowią profile walcowane dwuteowe I300. Na powyższej konstrukcji stalowej przewidziano wykonanie płyty żelbetowej o grubości 12 cm z betonu C25/30, zbrojonego prętami #12 co 12 cm górą oraz dołem w poprzek (stal AII 18G2b). Zbrojenie rozdzielcze: pręty Φ8 co 25 cm (stal AI St3SX). Mocowanie płyty do dźwigarów za pomocą łączników typu hilti na betonie żywicznym od spodu, lub przez marki stalowe dospawane do dźwigarów i mocowane do płyty na kołki rozporowe systemowe. Płytę należy wylać jako monolityczną zwracając szczególną uwagę na odpowiednie zagęszczenie wylewanego betonu aby uniknąć powstania rakowin i ubytków w konstrukcji. Od spodu oraz z boków płytę należy zaimpregnować mineralnym środkiem systemowym do powierzchni betonowych. Łożysko ruchome należy wykonać z dwóch warstw papy na lepiku asfaltowym a łożysko stałe będzie stanowić połączenie dźwigarów stalowych z przyczółkami za pomocą prętów stalowych o średnicy 32mm osadzonych w wierzchu przyczółków na głębokość min. 30 cm i dospawanych do dźwigarów po 2 szt. po każdej ze stron dźwigara lub w inny sposób uzgodniony z projektantem. Jako nawierzchnię docelową przewidziano ułożenie masy mineralnobitumicznej grysowej ścieralnej o grubości 4 cm. 2

4 4.3 PODPORY MOSTU Projektuje się naprawę podmytych fundamentów ścian przyczółków betonowych mostu wraz z naprawą ich struktury i likwidacją miejscowych zarysowań. W części górnej przyczółków, za końcami dźwigarów nośnych należy wykonać belki oporowe żelbetowe (oczepy) jak w części rysunkowej oraz wykonanie izolacji powłokowej betonu poprzez powleczenie 2 warstwami emulsji asfaltowej na zimno (np. Izoplast lub Abizol). Szczególną uwagę należy zwrócić na odpowiednie zagęszczenie wylewanego betonu aby uniknąć powstania rakowin i ubytków w konstrukcji. W przypadku zauważenia jakichkolwiek uszkodzeń przyczółków mogących mieć wpływ na stan konstrukcji, należy wezwać projektanta. Po wykonaniu naprawy konstrukcji podpór oraz robót mostowych, należy odtworzyć profil koryta potoku pod mostem. 4.4 ZABEZPIECZENIE ANTYKOROZYJNE KONSTRUKCJI STALOWEJ Konstrukcję stalową po wykonaniu zabezpieczyć przed korozją. Po oczyszczeniu do III stopnia czystości nałożyć warstwę podkładową np. z minii lub farby podkładowej, a następnie powlec dwukrotnie powłoką nawierzchniową (farby do metalu). Można też nałożyć bezpośrednio 3 warstwy farby antykorozyjnej (np. Hammerite lub odpowiednika) na konstrukcję. Łączna grubość powłoki antykorozyjnej powinna wynosić µm. 4.5 PORĘCZE STALOWE Przewidziano wykonanie barieroporęczy ochronnych stalowych typowych mostowych ocynkowanych typu Orsta BR2 H2/W2/B (lub analogicznej), jak na rysunkach. Odpowiednie zbrojenie kotwiące barier należy zamontować przed zabetonowaniem kap bocznych mostu. 4.6 NAJAZDY Profile najazdów z obu stron mostu należy wykonać poprzez odpowiednie warstwy z betonu asfaltowego. 4.7 UMOCNIENIA BRZEGOWE Projektuje się wykonanie napraw umocnień brzegowych w zakresie jak poniżej: Umocnienia brzeg prawy powyżej mostu (patrząc w dół rzeki): - istniejące odcinki muru betonowego wys. 2,5-2,6m, gr. ok. 0,5m i długości 3

5 (8,7+4,2+8,3)mb, oraz wyrwa w murze pomiędzy drugim a trzecim odcinkiem o długości 8,2mb, przewidziano podbetonowanie podmytych fragmentów muru betonowego, oraz uzupełnienie brakującego odcinka muru w wyrwie. Umocnienia brzeg lewy powyżej mostu: - istniejące odcinki koszy kamienno-siatkowych (3 rzędy nad dno rzeki) wys. 1,5m, i długości (2,8+10,0+15,0+2,0) = 29,8mb, oraz schody zejściowe betonowe, przewidziano odtworzenie na nowo uszkodzonych koszów siatkowokamiennych. Umocnienia brzeg prawy powyżej mostu: - istniejące fragmenty koszy kamienno-siatkowych oraz zniszczone fragmenty muru oporowego betonowego, na odcinku ok. 30 mb, całość w stanie obecnym zagraża istniejącym budynkom mieszkalnym zlokalizowanym w bezpośrednim sąsiedztwie brzegu, przewidziano odtworzenie na nowo uszkodzonych budowli Umocnienia brzeg lewy powyżej mostu: - istniejący odcinek muru kamienno-betonowego wys. 1,7-2,1m, gr. ok. 0,4m i długości 24,0 mb., przewidziano podbetonowanie podmytych fragmentów muru. UWAGI: Wykonawca oraz/lub kierownik budowy mostu powinien posiadać odpowiednie uprawnienia budowlane do wykonywania tego typu obiektów. Wszelkie zmiany wprowadzane w trakcie realizacji, mające istotny wpływ na konstrukcję obiektu, należy uprzednio uzgadniać z projektantem. Wszystkie użyte do budowy materiały i prefabrykaty muszą posiadać Świadectwo dopuszczenia do stosowania w budownictwie ITB zgodnie z obowiązującymi przepisami. 4

6 OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ NA 1 SZT. BELKI NOŚNEJ STALOWEJ (I300) OBCIĄŻENIA STAŁE: Ciężar własny, Asfaltobeton 24,5x0,55x0,04 = 0,54 kn/m Płyta żelbetowa 24,0x0,55x0,12 = 1,58 kn/m Poręcz stalowa 0,2x1,1 = 0,22 kn/m Belka nośna I300 0,54 x 1,3 = 0,70 kn/m 1,58 x 1,3 = 2,05 kn/m 0,06 x 1,3 = 0,07 kn/m 0,54 x 1,3 = 0,70 kn/m RAZEM: q k = 2,72 kn/m q 1 = 3,52 kn/m OBCIĄŻENIA ZMIENNE: Obciążenie równomiernie rozłożone: q = 1,2 kn/m 2 q 2 = 1,2 x 0,55 = 0,66 kn/m q obl = 3,52+0,66 = 4,18 kn/m Obciążenie płyty mostu taborem samochodowym K = 320 kn współczynnik dynamiczny ϕ = 1,35 0,005 L ϕ = 1,35-0,005 x 8,4 = 1,308 5

7 Obciążenie na jedną belkę: Q 1B = (K x ϕ / (bxh)) x 0,55 + q = (320 x 1,308 / (4,4*8,4)) x 0,55 + 4,18 = 10,41 kn/m Obciążenie tłumem: pominięto. A. OBLICZENIA BELKI NOŚNEJ: Długość obliczeniowa belki: l o = 1,05 l x = 1,05 x 8,4 = 8,82 m. Do obliczeń przyjęto schemat obciążeń jak poniżej: Q 1b 882 M max = 101,23 knm Dla belki stalowej I300: R = 175 Mpa W x = 653 cm 3 σ = M x / W x R σ = 101,23*10 3 / 653*10-6 Warunek spełniony. = 155,02 MPa < 175 Mpa JAKO USTRÓJ NOŚNY PRZYJĘTO 7 SZT. BELEK STALOWYCH I300 6

8 B. OBLICZENIA PŁYTY JEZDNEJ: Zestawienie obciążeń rozłożonych [kn/m 2 ]: Lp. Opis obciążenia Obc.char. γ f k d Obc.obl. 1. 0,00 0, ,00 2. Płyta żelbetowa grub.12 cm 3,00 1, ,30 Σ: 3,00 1,10 3,30 Zestawienie obciążeń skupionych [kn/m]: Lp. Opis obciążenia F k x [m] γ f k d F d 1. Obciążenie skupione od koła tylnego pojazdu (samochód ciężarowy średni) z ładunkiem dług.300 cm [15T:3,00m] 83,33 0,39 1,20 0,00 100,00 Schemat statyczny płyty: 0,39 100,0 qo = 3,30 A leff = 0,78 B Rozpiętość obliczeniowa płyty l eff = 0,78 m Wyniki obliczeń statycznych: Moment przęsłowy obliczeniowy M Sd = 19,75 knm/m Moment przęsłowy charakterystyczny M Sk = 16,48 knm/m Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały M Sk,lt = 0,23 knm/m Reakcja obliczeniowa R A = R B = 51,29 kn/m Dane materiałowe : Grubość płyty 12,0 cm Klasa betonu B25 (C20/25) f cd = 13,33 MPa, f ctd = 1,00 MPa, E cm = 30,0 GPa Ciężar objętościowy betonu ρ = 25 kn/m 3 Wilgotność środowiska RH = 65% Wiek betonu w chwili obciążenia 28 dni Współczynnik pełzania (obliczono) φ = 2,65 Stal zbrojeniowa główna A-III (34GS) f yk = 410 MPa, f yd = 350 MPa, f tk = 500 MPa Pręty rozdzielcze φ4,5 co max. 30,0 cm, stal A-0 (St0S-b) Otulenie zbrojenia przęsłowego c nom = 20 mm Założenia obliczeniowe : Sytuacja obliczeniowa: trwała Graniczna szerokość rys w lim = 0,3 mm Graniczne ugięcie a lim = l eff /200 - jak dla stropów (tablica 8) Wymiarowanie wg PN-B-03264:2002 (metoda uproszczona): Przęsło: Zbrojenie potrzebne A s = 6,61 cm 2 /mb. Przyjęto φ12 co 12,0 cm o A s = 9,42 cm 2 /mb (ρ= 1,00% ) 7

9 Szerokość rys prostopadłych: Maksymalne ugięcie od M Sk,lt : w k = 0,000 mm < w lim = 0,3 mm a(m Sk,lt ) = 0,01 mm < a lim = 3,90 mm Zestawienie stali zbrojeniowej dla pasma 1 mb płyty Średnica Długość Liczba St0S-b 34GS Nr [mm] [cm] [szt.] φ4,5 φ ,78 2, ,78 2, ,78 2,31 4 4, ,65 Długość wg średnic [m] 13,7 6,9 Masa 1mb pręta [kg/mb] 0,125 0,888 Masa wg średnic [kg] 1,7 6,1 Masa wg gatunku stali [kg] 2,0 7,0 Razem [kg] 9 JAKO ZBROJENIE PŁYTY JEZDNEJ PRZYJĘTO #12 CO 12 CM GÓRĄ ORAZ DOŁEM, BETON B25 ZESTAWIENIE STALI MUR OPOROWY NA PALACH (2x15mb)= 30mb: ZBROJENIE MURU: PRĘT NR1 (Ø14mm): 1,209*4,46*150 = 809kg PRĘT NR2 (Ø14mm): 1,209*(15,0+15,0)*42*1,05 = 1600kg PRĘT NR3 (Ø10mm): 0,617*(2,44+1,88)*150 = 400kg ZBROJENIE PALI: PRĘT NR4 (Ø10mm): 0,617*6,95*4*40 = 686kg PRĘT NR5 (spirala, Ø8mm): 0,395*(8,8)*7*40 = 973kg 8