Z. Šavor, I. Gukov, V. Prpić

PREDNAPETI PRILAZNI DIO MOSTA PREKO

RIJEKE DUBROVAČKE

SAŽETAK:

Most preko Rijeke dubrovačke čine dva tehnološki potpuno različita rasponska sklopa, prilazni dio od prednapetog betona i spregnuti poprečni presjek ovješenog mosta.

U radu je opisan prednapeti betonski most sandučastog poprečnog presjeka, izveden konzolnim postupkom betoniranjem na licu mjestu.

APPROACH BOX GIRDER OF THE BRIDGE OVER

THE RIJEKA DUBROVAČKA

SUMMARY:

The bridge over the Rijeka dubrovačka comprises two technologically completely different superstructures, prestressed concrete box of the approach bridge and composite superstructure of the main cable-stayed bridge.

Main features of the prestressed concrete box superstructure, constructed by free cantilevering from the pier symmetrically to both sides, are highlighted.

Zlatko Šavor dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Igor Gukov dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Veljko Prpić dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

1. Uvod

Most preko Rijeke dubrovačke sastoji se od dviju tehnološki potpuno različitih konstrukcija. Na zapadnoj strani nalazi se 147.4 metara dugačak prednapeti betonski most sandučastog poprečnog presjeka a na istočnoj obali 324.7metara dugačak glavni ovješeni most spregnutog poprečnog presjeka. Mostovi su u osi 3 međusobno zglobno povezani (Slika 1). Rasponi mosta iznose 87.35+304.05+80.7 = 472.10 m.

Prednapeti zapadni prilazni most, raspona 87.35 m, konzolno je produljen u veliki otvor za 60.05 m. Visina sandučastog poprečnog presjeka je promjenjiva od najmanje 3.20 m na upornjaku i 3.0 m na kraju konzole do najviše 8.22 m, na mjestu gdje je sklop upet u stup.

Ukupna širina mosta zbog odvojka za Mokošicu mjenja se od 16.04 do 12.70, na potezu od upornjaka U1 do stupa S2. Pri tom se širina kolnika mjenja od 11.04 m do 7.7 m.

Prilazni most se oslanja na upornjak na zapadnoj obali preko jednog uzdužno pomičnog i jednog svestrano pomičnog ležaja.

Slika 1. Uzdužna dispozicija i tlocrt mosta.

Oprema mosta

Hidroizolacija kolničke ploče ugraditi će se po cijeloj širini mosta. Kolnički zastor sastojat će se od dva sloja, zaštitnog sloja od tvrdo lijevanog asfalta debljine 3 cm i habajućeg sloja asfalt betona debljine 4 cm. Prijelazne naprave ugraditi će se na zapadnom upornjaku i na spoju prednapetog i spregnutog sklopa. Na most će se ugraditi zaštitna čelična odbojna ograda i pješačka ograda od hladno valjanih čeličnih profila.

Na mostu je predviđen zatvoren sustav odvodnje putem slivnika, poprečnih i uzdužnih cijevi u revizijska okna. Raspored slivnika prilagođen je uzdužnom i poprečnom nagibu (koji je jednostrešni na zapadnom prilazu, a dvostrešni na spregnutom sklopu) te očekivanom intenzitetu oborina. Na uzdužne odvodne cijevi nastavljaju se uspravne cijevi koje se vode unutar stupa prilaznog vijadukta.

Slika 2. Poprečni presjeci s rasporedom kabela.

2. Izvedba

Upornjak na zapadnoj obali izveden je 1989., međutim, naknadno su na spoju rasponskog sklopa predviđena dva uzdužna prigušivača nosivosti 2000 kN, pa su u upornjak dodane dve kontrafore. Prigušivači se aktiviraju u slučaju potresa: kod polaganih pomaka rasponskog sklopa ne pružaju nikakav otpor, dok u slučaju naglih pomaka djeluju kao uzdužno nepomični ležaj, popuštajući pri sili od 2000 kN.

Temeljna ploča stupa debljine 4 m. (dimenzija 22,6 x 13,6 m) leži na 40 bušenih pilota promjera 120 cm, dubokih 10 m (Slika 4).

Stup na zapadnoj obali izveden je u podiznoj oplati, uz uporabu toranjske dizalice.

Greda prilaznog vijadukta izvodena je konzolnom gradnjom obostrano od stupa u segmentima duljine oko 5,0 m. Posljednja dva segmenta na spoju s upornjakom izvedena su na skeli. Pri izvedbi, greda je privremeno pridržana na dva mjesta preko pomoćnih stupova.

Tijekom građenja mijenja se statički sustav konstrukcije, te svako novo opterećenje djeluje na drugom sustavu. Pri proračunu reoloških koeficijenta betona za vrijeme izvedbe pretpostavljeno je vrijeme izrade pojedinog odsječka od 10 dana.

Slika 3. Faze izvođenja grede.

Slika 4. Stup i temelj stupa.

Prednapinjanje rasponskog sklopa u uzdužnom smjeru izvelo se u dvije faze.

· Prvu fazu prednapinjanja (za vrijeme izrade rasponskog sklopa) čini prednapinjanje kabelima smještenim u gornju ploču sanduka i hrptove. Nakon betoniranja pojedinog segmenta prednapinju se po najmanje dva kabela koji završavaju na kraju segmenta. Kabele prve faze čine 66 kabela Dywidag 6819, P_dop=3000 kN.

· Nakon postavljanja rasponske konstrukcije u konačni položaj izvršit će se naknadno prednapinjanje kabelima smještenim u donju ploču sanduka. Kabele druge faze čine 16 kabela Dywidag 6815, P_dop=2400 kN .

Slika 5. Raspored kabela prve i druge faze.

Slika 6. Detalj spoja konstrukcija. Armatura i kabeli.

3. Statički proračun

Prema “Pravilniku o tehničkim normativima za određivanje veličine opterećenja mostova”, mjerodavna je računska shema za prometno opterećenje V600 (prema DIN 1072: SLW60).

Na osnovu ispitivanja u zračnom tunelu u Aachenu opterećenje vjetrom na prilazni vijadukt iznosi 3,7 kN/m², za neopterećen most. Seizmički proračun proveden je postupkom spektralne analize prema EC-8, projektirano ubrzanje tla u iznosu a_g=0,38g.

Statički proračun prilaznog vijadukta, radi lakšeg proračuna faza građenja napravljen je kao zaseban model. Proračun je proveden programskim paketom Sofistik. Elementi modela podijeljeni su u 26 grupa, (26 faza u postupku građenja), kako bi se kasnije svakoj grupi mogle pridružiti različite reološke značajke betona. Bazni dio rasponskog sklopa iznad stupa P2 izveo se prvi; elementi tog dijela pripadaju grupi 1. Numeracija ostalih grupa elemenata slijedi tijek građenja. Temelj ispod stupa P2 modeliran je s 12 opruga.

Slika 7. Statički modeli.

Posebno su izračunate faze građenja, uzimajući u obzir sva stanja koja se pritom javljaju te stanje uporabe gotovog nosećeg sklopa mosta. Reakcije ovješenog mosta na spoju konstrukcija dane su kao vanjske vertikalne i horizontalne sile. Dimenzioniranje grede, koje uključuje dokaz naprezanja, dokaz graničnog stanja nosivosti i provjeru pukotina u svemu prema DIN 4227. Seizmički proračun napravljen je na integralnom modelu cijelog mosta. Pri proračunu stupa i temelja stupa mjerodavna kombinacija opterećenja je ukupno stalno opterećenje + potres. U fazama građenja dodatno je uzeto u obzir opterećenje oplate i skele (krletke) od 2*650 kN.

Gradiva: beton MB 50 (B 45), armatura rebrasta armatura RA 500/550, zaštitni sloj betona 5 cm

kabeli za prednapinjanje Dywidag 6815 i 6819 kvalitete 1570/1770.

Utjecaj skupljanja i puzanja elemenata rasponske konstrukcije proračunat je vodeći računa o različitoj starosti pojedinih segmenata rasponskog sklopa. Preraspodjela napona uslijed puzanja i skupljanja betona na nivou presjeka izaziva kod statički neodređenih sustava promjenu reznih sila.

Kod seizmičkog proračuna za dimenzioniranje stupa u području platičnog zgloba koristio se faktor ponašanja 3.5, a za preostali dio konstrukcije 2.5.

Statički model temelja stupa P2

Temeljna ploča stupa modelirana je s pločastim elemenatima koji leže na elastičnoj podlozi. Debljina ploče iznosi d=400 cm. Krutosti posteljice c definirane su tako da ne mogu preuzeti vlačna naprezanja (eventualno odizanje temelja). Ta naprezanja preuzimaju piloti. Piloti su modelirani posebnim elementima vertikalne krutosti k=220000 kN/m. Rezne sile na dnu stupa (N,T,M) dane su kao opterećenje (kN/m) po konturi stupa. Mjerodavna kombinacija opterećenja je stalno+potres. Gradiva: beton MB 50, armatura: RA 500/550, zaštitni sloj c=10 cm.

4. Literatura

[1] Šavor, Z.: Most preko Rijeke dubrovačke, CIM 30 (1984) 1

[2] Šavor, Z.: Most preko Rijeke dubrovačke, Zbornik radova Četvrtog općeg sabora Hrvatskih građevinskih konstruktora, Brijuni 1998., str. 189. – 196.

[3] Schambeck, E.H., Sporschill,K.,: Idejni projekt mosta preko Rijeke dubrovačke - inačica, Joint Venture WALTER BAU AG - KONSTRUKTOR SPLIT, 1998

[4] Geotehnički elaborat za most preko Rijeke dubrovačke, RN-2220-1-213776/88, Građevinski institut OOUR FGZ, Zagreb, 1988.

[5] Prikaz vjetrovnog režima na području grada Dubrovnika u svrhu određivanja parametara projektiranja mosta na Rijeci dubrovačkoj”, Republički hidrometeorološki zavod SRH, centar za meteorološka istraživanja, Zagreb, veljača 1988. (izradila V. Vučetić)

[6] Aerodynamic and Aeroelastic Analysis of the new Cable Stayed Bridge in Dubrovnik”, Part 1: Wind Tunnel Tests and Design Wind Loads, Prof. Dr-Ing. G. Sedlacek, Dr-Ing. M. Hortmans, Dr-Ing. D. Schwartzkopf, Dipl.-Ing. O. Kraus, Part 2: Numerical Simulations., Prof. Dr-Ing. G. Sedlacek, Prof. Dr-Ing. W. Zahlten, Dipl.-Ing. R. Feill Aachen, veljača 1999.

[7] Seizmološka i seizmotektonska studija, Prirodoslovno – matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu, Geofizički odsjek, Rudarsko-geološko-naftni fakultet, mr. Vlado Kuk, Zagreb, 1999.

[8] Consideration of earthquake loading for the new Dubrovnik – bridge”, Institute of Steel construction, Mies-Van-Der-Rohe strasse 1, 52074 Aachen, Prof. Dr-Ing. G. Sedlacek, Dr-Ing. B. Hoffmeister, Dipl.-Ing. C. Muller, Aachen, Veljača 1999.

[9] Šavor, Z.: Projekt za građevinsku dozvolu mosta preko Rijeke dubrovačke, IPB Zagreb, 1989.

[10] Zavod za konstrukcije Građevinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, Glavni projekt mosta preko Rijeke dubrovačke sa pristupnim cestama, Zagreb, 1999.

[11] Rijeka dubrovačka, Glavni i izvedbeni projekt temelja mosta, Conex, Zagreb, 1999.