background image

 

1

 
 

PRZEBUDOWA I WZMOCNIENIE ŻELBETOWEGO 

MOSTU BELKOWEGO

 

 
 

Andrzej KULAWIK 

ARCADIS Sp. z o.o. Warszawa, Biuro Infrastruktury Mostowej w Katowicach 

 
 

1. ISTNIEJĄCY MOST 

 
Droga krajowa nr 7 łącząca północny kraniec Polski z południowym jest obecnie 
na kilku odcinkach przebudowywana do kategorii dwujezdniowej drogi ekspre-
sowej. W Beskidach jej szlak prowadzi dolinami rzek i potoków przecinając 
usytuowane tam miejscowości. Jedną z takich miejscowości jest Lubień zlokali-
zowany w dolinie potoku Lubieńka. Trasa drogi ekspresowej omija miejscowość 
po zboczu lokalnego wzniesienia pozostawiając wieś. Istniejąca „zakopianka” 
przekracza potok Lubieńka mostem wybudowanym w pierwszej połowie ubie-
głego wieku. Jest to konstrukcja typowa dla budowanych w owym czasie mo-
stów. 
 

 

Rys.1. Fotografia mostu przed przebudową wykonana w lipcu 2008 

 

background image

 

2

Rys. 2. Przekrój podłużny ustroju nośnego mostu 

 
Jedno z jego dwóch przęseł rozpiętości około 16 m przekracza koryto po-

toku. Obydwa przęsła przekraczają teren rozlewającego się wodami powodzio-
wymi potoku. Ustrój nośny mostu jest żelbetową konstrukcją ciągłą rusztową. Z 
filarem jest połączony żelbetowymi przegubami; na przyczółkach oparto go na 
stalowych łożyskach stycznych. 

 

Rys.3. Przekrój poprzeczny ustroju nośnego mostu 

 

Przekrój poprzeczny mostu skonstruowano z czterech belek połączonych 

płytą pomostu. W sposób charakterystyczny dla czasu budowy mostu belki 
skrajne usytuowane na styku jezdni z wspornikami chodnikowymi, są wyższe od 
belek środkowych usytuowanych pod jezdnią mostu. 

Przed przystąpieniem do projektu przebudowy mostu wykonano ocenę je-

go stanu. Określono wytrzymałość betonu na ściskanie na podstawie pomiarów 
sklerometrycznych i niszczących badań próbek rdzeniowych oraz wytrzymałość 
na odrywanie metodą „pull-off”. Określono klasę betonu w belkach ustroju no-

background image

 

3

śnego B30, w płycie pomostu B20 i podporach B25. Średnia wytrzymałość na 
odrywanie betonu w nieuszkodzonych elementach mostu wynosi 2,4 MPa. Be-
ton w poszczególnych elementach konstrukcji mostu jest skarbonatyzowany do 
głębokości 10 do 25 mm. Zawartość chlorków w spoiwie betonu pobranego z 
elementów konstrukcji mostu wynosi od 0,02 do 1,06 %. Dopuszczalna zawar-
tość 0,4% jest przekroczona w zewnętrznych ściankach i pasach dolnych belek 
skrajnych oraz we fragmencie przyczółka od strony Krakowa. 
 

 

Rys.4. Nawierzchnia mostu przed przebudową 

 

Wykonywane w czasie użytkowania mostu liczne nakładki spowodowały 

przykrycie krawężników i w konsekwencji brak ochrony przed spływem wody z 
powierzchni mostu na gzymsy wsporników chodnikowych. Stwierdzono uszko-
dzenia betonu na zewnętrznych i dolnych powierzchniach belek skrajnych. Na-
stąpiło odspojenie otuliny betonowej oraz częściowe odsłonięcie skorodowa-
nych strzemion i podłużnych prętów zbrojeniowych w pasach dolnych belek 
skrajnych. Na odsłoniętych fragmentach prętów zbrojeniowych stwierdzono 
obecność produktów korozji o grubości 2 do 3 mm. Stąd można wnioskować, że 
grubość skorodowanej warstwy stali może wynosić 0,5 do 1,0 mm. Pozostałe 
belki nie wykazują uszkodzeń i są w dobrym stanie. 

Na powierzchniach poprzecznic oraz spodu płyty pomostu stwierdzono 

drobne rysy i braki w otuleniu zbrojenia. Istotne dla pracy ustroju nośnego mo-
stu uszkodzenia wystąpiły w poprzecznicach skrajnych. Przyczółki i filar nie 
wykazywały istotnych dla wytrzymałości uszkodzeń. 

background image

 

4

Mimo wymienionych uszkodzeń konstrukcji, na podstawie oględzin wy-

konywanych kilkakrotnie w przeciągu jednego miesiąca wakacyjnego (inten-
sywny ruch pojazdów, także ciężkich) można było stwierdzić,  że konstrukcja 
mostu bardzo dobrze wytrzymuje obciążenie. Dotyczy to zarówno wszystkich 
elementów ustroju nośnego jak i podpór. Potwierdzeniem tej tezy jest brak rys w 
najbardziej wytężonych częściach konstrukcji takich jak belki główne w środku 
rozpiętości przęseł. 

Analiza konstrukcji i nośności mostów budowanych w tym samym czasie, 

co przedmiotowy most świadczy o konieczności wykonania wzmocnienia w celu 
uzyskania nośności klasy B przy zachowaniu poziomu współczynników bezpie-
czeństwa wymaganych przez aktualnie obowiązujące normy. 

Wykonano obliczenia światła mostu wg obecnie obowiązujących przepi-

sów. Wykazały, że światło istniejącego mostu spełnia wymagania obecnie obo-
wiązujących przepisów dla mostu w ciągu drogi krajowej. 
 
 

2. PRZEBUDOWA MOSTU 

 
Po wybudowaniu drogi ekspresowej odcinki obecnej drogi krajowej pozostaną 
w użytkowaniu jako drogi o znaczeniu lokalnym. Równolegle do istniejącego 
mostu funkcjonuje kładka dla pieszych widoczna na fotografii (rys. 4), dlatego 
można było pozostawić przebudowany most bez chodników dla pieszych. Po-
nieważ beton płyty pomostu określono na klasę B20 a jej grubość wynosi 14 cm 
należało wykonać nową  płytę pomostu. Postanowiono wyburzyć istniejące 
wsporniki chodnikowe, a nową płytę pomostu zlokalizować na poziomie belek 
skrajnych. Istniejąca płytę wykorzystano jako deskowanie dla nowej płyty. Aby 
grubość nowej płyty nie przekraczała obowiązującego minimum zastosowano 
wypełnienie przestrzeni pomiędzy płytami blokami styropianu.  

Zaprojektowano rozbiórkę konstrukcji i wyposażenia istniejącego ustroju 

nośnego mostu do górnej powierzchni płyty pomostu przy całkowitym usunięciu 
wsporników płyty pomostu. 

Zaprojektowano naprawę istniejącej  żelbetowej konstrukcji ustroju no-

śnego przez usunięcie części skorodowanych betonu i piaskowanie całej kon-
strukcji. Uzupełnienie usuniętego betonu i zabezpieczenie odsłoniętego zbroje-
nia przewidziano przy wykorzystaniu jednego z systemów napraw żelbetowych 
konstrukcji mostowych, który posiada aprobatę techniczną IBDiM oraz malo-
wanie całej powierzchnię betonu zarówno istniejącej konstrukcji jak i nowych 
części mostu. 

 

background image

 

5

 

Rys.5. Odsłonięta płyta pomostu 

 

 

Rys.6. Przygotowanie do betonowania nowej płyty pomostu 

 

Belki główne ustroju nośnego mostu wymagają wzmocnienia. Dotyczy to 

przede wszystkim belek skrajnych, które należy wzmocnić w celu zapewnienia 

background image

 

6

przenoszenia wpływów zginania oraz wpływów  ścinania. Belki wewnętrzne 
należy wzmocnić na ścinanie nad filarem. 

Zaprojektowano naklejenie taśm z włókien węglowych Sika Carbodur 

M1214 na spodzie belek skrajnych. Przenoszenie zginania nad filarem zapewni 
nowe zbrojenie belek z prętów o średnicy 28 mm nad belkami oraz zbrojenie 
całej płyty pomostu wzdłuż belek prętami o średnicy 12 mm w rozstawie 150 
mm górą i dołem. 

 

 

Rys.7. Wzmocnienie na ścinanie 

 
Zaprojektowano wzmocnienie belek ustroju nośnego w strefie nad filarem 

przez ich poszerzenie na długości 7 m . W istniejącej płycie pomostu i w płycie 
dolnej nad filarem wykonano otwory o średnicy 30 mm; w spodzie belek wyko-
nano bruzdy do spodu brojenia głównego. W tak przygotowane miejsca wpro-
wadzono nowe strzemiona z prętów o średnicy 12 mm. Podobne poszerzenie 
zaprojektowano dla belek skrajnych w strefie nad przyczółkiem. Aby zapewnić 
zespolenie nowego betonu ze starym wklejono do bocznych powierzchni belek 
pręty o średnicy 12 mm w rozstawie 35 x 35 cm. 

Nowa płyta pomostu ma grubość 18 cm z wykształconymi na krawę-

dziach wzdłuż mostu belkami gzymsowymi. Zaprojektowano przedłużenie płyty 
pomostu ponad ściankami zaplecznymi przyczółków i wykształcenie na końcach 

background image

 

7

wsporników kapinosów zapewniających spływ wody na płyty przejściowe. Płyty 
przejściowe mają długość 4,00 m. 
 
 

LITERATURA 

 

1. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 r. w 
sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inży-
nierskie i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 63 poz. 735 z dnia 30 maja 2000 r.). The Ministry 
of Transport and Sea Management decree from 30 May 2000 r. for technical conditions 
for road engineering constructions and its location (Dz. U. Nr 63 pos. 735 from 30 May 
2000 r.).Warszawa 3.08.2000. 

 
 

RECONSTRUCTION AND STRENGTHENING 

OF REINFORCED CONCRETE BEAM BRIDGE  

 

 

Summary 

 
 

Bridge on mountain stream Lubienka has superstructure in a form of 2-

span, 4-beam reinforced concrete grid. The bridge cross-section was shaped 
typically for bridges constructed in the first half of the XX century. The outer 
beams depth is bigger then the inner beams. Degradation of the structure was 
caused by water running down the edge beams and next on the bridge beams. 
 

The bridge strengthening was designed by increase of the inner beams 

depth to the depth of the outer beams. The space between the existing deck slab 
and the new slab was filled with polystyrene foam. The outer beams were 
strengthen with carbon tapes applied on their bottom. Shearing strengthening 
was made by bridge widening near pillar and abutments. As the result of the 
reconstruction is a bridge of class B according to PN-85/S-10030 and durability 
according to clause 1.3.3 defined in [1].