2013-06-13

1

1

Dr hab. in. Tomasz Siwowski, prof. PRz Politechnika Rzeszowska, Zakad Drg i Mostw

Wymiana

pyt pomostw w mostach

stalowych

2

Stan techniczny elementw pyt pomostw

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Nawierzchnia

Izolacja

Pomost

Odwodnienie

Urzdzenia

dylatacyjne

rednia

Ocena rednia

2003

2004

2005

2006

2007

3

Przyczyny uszkodze pyt pomostowych

wynikajce z stale wzrastajcego obcienia i intensywnoci ruchu drogowego;

zwizane z oddziaywaniami rodowiska naturalnego i klimatu;

wynikajce z bdnych rozwiza konstrukcyjnych i materiaowych pyty pomostu.

4

Wspczesne rozwizania, suce wydueniu ycia technicznego pyt pomostw (1)

udoskonalone sposoby ochrony pyt pomostw: nowe materiay izolacyjne, ochrona katodowa, uszczelnianie porw w betonie, prty zbrojeniowe powlekane ywic, itp.;

nowe rozwizania materiaowe: stal i beton wysokiej jakoci (HPS, HPC), beton o zmniejszonej przepuszczalnoci, beton z inhibitorami korozji, betony lekkie, stopy aluminium, kompozyty FRP, itp.;

2013-06-13

2

5

Wspczesne rozwizania, suce wydueniu ycia technicznego pyt pomostw (2)

nowe rozwizania konstrukcyjne: zwikszenie otuliny zbrojenia, wykorzystanie efektu przesklepienia wewntrznego w pytach betonowych, minimalizacja lub cakowity brak zbrojenia w betonie, panele prefabrykowane do wymiany pomostw, itp.;

nowoczesne technologie napraw i remontw: naprawa ubytkw w betonie, wymiana grnej czci betonu i zbrojenia pyty, nakadka elbetowa (wzmacniajca), wymiana caej pyty pomostu.

6

Technologie wymiany

istniejcych pyt pomostowych

Wymiana pyt istniejcych na nowe pyty elbetowe (ew. sprone), zespolone z belkami pomostu pyty wykonywane monolitycznie lub jako panele prefabrykowane.

Wymiana pyt istniejcych na nowe pyty stalowo betonowe (np. typu Exodermic) - pyty wykonywane monolitycznie lub jako panele prefabrykowane.

Wymiana pyt istniejcych na nowe, stalowe pyty ortotropowe - pyty wykonywane jako panele prefabrykowane.

Wymiana pyt istniejcych na nowe, lekkie pyty pomostowe z rnych materiaw (np. stopy aluminium, kompozyty, itp.) - pyty wykonywane jako panele prefabrykowane.

7

Cechy nowoczesnych pyt pomostw mostw drogowych (1) dua wytrzymao i sztywno bezpieczne przeniesienie

zwikszonych obcie;

wysoka trwao - szacowany okres ycia technicznego nowego pomostu nie moe by krtszy od pozostaego okresu ycia technicznego caego obiektu mostowego;

ekonomiczno - niskie roczne koszty utrzymania nowego pomostu;

atwo adaptacji moliwo dopasowania konstrukcyjnego do istniejcych elementw przsa;

atwo montau - ograniczenie kosztw robocizny oraz czasu zamknicia obiektu;

8

Cechy nowoczesnych pyt pomostw mostw drogowych (2)

lekko (may ciar) - odcienie istniejcej konstrukcji nonej (tj. dodatkowe wzmocnienie mostu);

wsppraca z istniejcymi elementami konstrukcji nonej - zespolenie nowego pomostu z elementami gwnymi i drugorzdnymi zwiksza sztywno przse oraz zapobiega uszkodzeniom zmczeniowym w pomocie;

wyeliminowanie lub zmniejszenie liczby dylatacji i pocze w pycie pomostu;

trwaa nawierzchnia, najlepiej speniajca take rol izolacji pomostu, o doskonaej przyczepnoci do podoa, odporna na temperatur i sl do odladzania.

2013-06-13

3

9

Nowoczesne pyty pomostw mostw drogowych

A. Pyty betonowe i elbetowe

10

Pyta z betonu typu ECC (1)

beton typu ECC (ang. engineered cement composite), ktrego plastyczno po stwardnieniu pozwala na odksztacenia w zakresie 3-7% bez zarysowania;

wsppraca mechaniczna matrycy cementowej oraz rozproszonych wkien polimerowych (o zawarto poniej 2% objtoci betonu).

11

Pyta z betonu typu ECC (2)

Most Mihara Bridge w Japonii, 2004.

Pomost wykonano z 30 mm

niezbrojonej warstwy betonu typu

ECC, uoonej na 12 mm blasze stalowej.

Wiadukt zespolony Grove Street

Bridge nad autostrad I-94 w Ypsilanti, Michigan, USA, 2005.

Pyta przejciowa (link slab) z betonu ECC.

12

Pyta z betonu bez zbrojenia (1)

efekt wewntrznego przesklepienia (ang. internal arching), powstajcy w obcionej pycie pomidzy podpierajcymi j belkami stalowymi;

wskutek powstawania przesklepie, pyta pomostu jest przede wszystkim naraona na uszkodzenia zwizane z tzw. przebiciem, a nie zginaniem;

2013-06-13

4

13

Pyta z betonu bez zbrojenia (2)

dla zwikszenia efektywnoci dziaania przesklepie w pycie, konieczne jest jej unieruchomienie zarwno wzdu jak i w poprzek mostu;

w celu eliminacji pkni skurczowych do betonu dodaje si rozproszone wkna polipropylenowe w iloci okoo 1% objtoci betonu; 14

Pyta z betonu bez zbrojenia (3)

Pierwszy most zespolony z pyt pomostu bez zbrojenia: 1995 r, most przez rzek Salmon w Nowej Szkocji, Kanada (l= 2x31,2 m).

Pyta betonowa o gruboci 20 cm bez zbrojenia; paskowniki 14x100 mm, w rozstawie 1,20 m; beton pyty zawiera rozproszone wkna polipropylenowe w iloci 0,55 % objtoci betonu.

15

Nowoczesne pyty pomostw mostw drogowych

B. Pyty metalowe

16

Stalowe pyty warstwowe (sandwich plates)

2013-06-13

5

17

Zalety pyt warstwowych

18

Rodzaje rdzenia

metalowego

19

Rdze metalowy typu plaster miodu

20

Rdze metalowy wypeniony piank kompozytow

2013-06-13

6

21

Pyta typu PLS - spawany rdze fadowy

22

Pyta typu PLS zespolenie z belkami

23

Rdze elastomerowy

24

Pyta typu SPS - rdze elastomerowy

2013-06-13

7

25

Pyta typu SPS Shanley bridge

2013-06-13

8

29

Aluminiowe pyty pomostw (1) Aluminiowe pyty pomostw (2)

30

31

Aluminiowe pyty pomostw (3)

32

Aluminiowe pyty pomostw (4)

2013-06-13

9

33

Aluminiowe pyty pomostw (5)

34

Aluminiowe pyty pomostw (6)

35

Aluminiowe pyty pomostw (7)

spawanie MIG

2.10

3.20

130

130

30o

74 R 6

R6

4167

93

30o

6 3 R4

67.89o

2

Pyta pomostowa PRz

36

Aluminiowe pyty pomostw (8)

2013-06-13

10

37

Nowoczesne pyty pomostw mostw drogowych

C. Pyty zespolone (stalowo betonowe)

38

Pyta typu EXODERMIC

39

Pyta elbetowa Pyta EXODERMIC

40

Pyta typu EXODERMIC (3)

2013-06-13

11

41

Pyta typu EXODERMIC (4)

42

Japoskie zespolone pyty pomostw

43

Nowoczesne pyty pomostw mostw drogowych

D. Pyty z drewna klejonego

44

Przso pytowe sprone

Przso pytowe usztywnione

poprzecznicami

Przso belkowe z pyt pomostu

2013-06-13

12

Pyty z drewna klejonego (stress laminated timber decks)

46

Pyta pomostu z drewna klejonego

47

Nowoczesne pyty pomostw mostw drogowych

E. Pyty kompozytowe FRP

48

Rodzaje pyt kompozytowych

Pyty z ksztatownikw metoda pultruzji

(przeciagania);

Pyty wielowarstwowe (sandwich plate)

formowane rcznie;

nawijane;

2013-06-13

13

49

Pyty z ksztatownikw

50

Pyty wielowarstwowe

51 52

Ukadanie paneli pyt pomostowych

2013-06-13

14

53

Nowoczesne pyty pomostw mostw drogowych

F. Pyty hybrydowe

54

Pyty typu beton kompozyt FRP

55

Nowoczesne pyty pomostw mostw drogowych

Podsumowanie

56

Porwnanie pyt pomostowych

Wspczynnik efektywnoci pomostu odwrotno iloczynu kosztu (w tys. dolarw) i masy jednostkowej (w tonach).

Im nisze s masa i/lub koszt tym wyszy jest wspczynnik oraz tym bardziej efektywne jest dane rozwizanie.

Dokadniejsz metod porwnawcz, uwzgldniajc cechy, koszty i trwao poszczeglnych pyt jest analiza typu LCA.

2013-06-13

15

57

SIWOWSKI T., Pomosty drogowe.

Cz I - Magazyn Autostrady, nr 10/2006, Cz II - Magazyn Autostrady, nr 11/2006.

DZIKUJ ZA UWAG

58