Universitatea Transilvania Brasov
Infrastructură rutieră Proi ectare ctarea a unu i pod pod ru tie ti er
1.
Memoriu justificativ
Podul este o construcție realizată de
ingineri constructori , destinată să treacă un obstacol (rau, o vale, cai de comunicatii) comunicatii ) trecând deasupra acestora.
Clasificarea podurilor După material
piatră
beton, beton beton, beton armat, beton armat, beton precomprimat
cu elemente cu sectiuni mixte oțel-beton
materiale compozite
lemn, metal, lemn, metal, coarde coarde
După destinație
poduri rutiere (șosea ) destinate circulației rutiere
poduri de cale ferată - circulației feroviare
poduri combinate (șosea + tramvai)
poduri apeducte – susțin canale de aducțiu ne a apei
poduri canal – susțin canale (navigabile)
poduri de conducte – apa, gaze, chimice
După deschidere
pentru lungimi mai mici de 5 m – podețe
pentru lungimi mai mici de 20 m – poduri mici
pentru lungimi cuprinse între 20 și 50 m – poduri medii medii
pentru lungimi cuprinse între 50 și 100 m – poduri mari
pentru lungimi mai mari de 100 m – poduri foarte mari , în România podurile dunărene
După schema static a
Poduri dalate de la 6 –18 m deschideri
Poduri pe grinzi
Poduri în arc
Poduri hobanate
Poduri suspendate
Poduri în consolă
Podurile se pot construi din beton, zidărie, metal, lemn, coarde. În mare structura podurilor este astfel alcătuită: Suprastructură - partea superioara a podului care preia încărcările de la trafic este alcătuită din calea de rulare și structură de rezistență care sprijină calea de rulare; Infrastructura - partea din pod care preia încărcările de la suprastructura și le transmite terenului, alcatuită din culee și pile; Zona aferentă podurilor - este zona de racordare a podului cu terasamentul, alcătuită din aripi, sferturi de con, plăci de racordare ,drenuri, rampe de acces.
1.1 Alegerea şi prezentarea locaţiei :
Acest pod se afla la 4,5 km de judetul Arad, si a fost inaugurat la data de 15 iunie 2012. Podul dispune de o banda pe sens, doua trotuare si o pista pentru biciclisti. Potrivit proiectului oficial podul propriu-zis este o investitie romaneasca, beneficiarul lucrarii fiind Ministerul Trasportului din Romania.
Spre sfârșitul anului 2009 a devenit clar că termenul inițial de 24 de luni pentru realizarea infrastructurii nu poate fi respectat. În luna februarie 2010, premierul României Emil Boc a solicitat Comisiei Europene prelungirea până in luna iunie a anului 2012, a termenului de eligibilitate . Lucrarile la acest pod au fost incredintate firmelor Astaldi si FCC Cosntruccion. Fiind singura varianta de ocolire a autostrazii A1 (Bucuresti-Nadlac) , Comisia Europeana presa firmele pentru finalizarea lucrarii.
1.2 Necesitatea construcţiei :
Datorita constructiei autostradei A1 , drumul care facea legatura dintre Arad si Timisoara trebuia intrerupt, astfel constructorii ingineri au venit cu ideea constructiei acestui pod care trece pe deasupra autostrazii A1. Acest pod prezinta o mare importanta deoarece toate marfurile care vin din export in Arad pe cale rutiera , nu pot ajunge la Timisoara decat pe tronsonul care intersecteaza autostrada A1, de aici rezultand o foarte mare utilizare, nu numai a acelor care aduc marfuri din export ci si a celor care viziteaza Timisoara din tari straine.
Dupa cum se observa, acesta este un pod rutier de clasa mica cu o deschidere de pana in 15 m, care functioneaza in conditii normale, in ciuda faptului ca debitul de masini este foarte mare. Inainte de a se realiza podul s-a efectuat un debit de verificare, care depasea cu mult conditiile de exploatare a acestuia. Aceste debite foarte mari sunt insa, pentru o perioada foarte scurta de timp sau pentru conditii speciale, altfel podul poate ceda sau i se poate afecta structura structura retelei de grinzi .
În caietul de sarcini pregătit de Compania Națională de Autostrăzi și Drumuri Naționale din România se spune că proiectul are ca scop crearea unei căi de comunicăţie modernă cu implicăţii în dezvoltarea regională a zonei, a fluidizării traficului, creşterea siguranţei utilizatorilor, micşorarea timpilor de parcurs, scăderea poluării la toate nivelele în zonele în prezent tranzitate. Pe lângă valenţa internaţională, podul peste A1 va deservi în bune condiţii tra ficul de pe teritoriul României.
1.3 Prezentarea a trei variante constructive diferite:
1.3.1 Poduri suspendate: sunt lucrări de înaltă tehnică ce constau într-un arc de oțel susținut de cabluri de oțel la o mare înălțime deasupra apei, de doi stâlpi de dimensiuni considerabile (100 - 210 m înălțime). Aceste structuri se deosebesc de podurile clasice prin estetică, flexibilitate și rezistență ceea ce la face să aibă lungimi cuprinse între 600 de metri și peste 2100 de metri. De asemenea podurile suspendate au costuri de construcție și administrare foare ridicate. Dacă înainte de 1945 asemenea poduri se întâlneu numai în Statele Unite, în prezent sunt prezente și în alte țări. În statistica internațională se ia în considerare deschiderea între stâlpii de susținere, atunci când se face o clasificare a acestor construcții. Podurile suspendate
Podurile cu cabluri au apărut din necesitatea de a acoperi cu costuri minime
deschideri foarte mari. Ele se caracterizează prin faptul că au o greutate a structurii d e rezistenţă redusă în comparaţie cu toate celelalte tipuri de structuri prezentate anterior. Caracteristic pentru podurile cu cabluri este şi faptul că sunt foarte flexibile, din acest motiv studii speciale fiind necesare pentru asigurarea stabilităţii acestor poduri la acţiuni dinamice (în special la acţiunea vântului). Podurile cu cabluri pot fi împărţite în două categorii: poduri cu hobane şi poduri suspendate. Podurile suspendate se deosebesc de cele hobanate atât prin forma cablurilor, cât şi prin faptul că utilizează cabluri principale portante şi o serie de alte cabluri, tiranţii,
prin intermediul cărora tablierul este suspendat de cablurile principale. Forma cablurilor principale este curbă. Aceste poduri se caracterizează printr -o supleţe foarte mare a tablierului, suspendarea de cablurile principale prin intermediul tiranţilor asigurând o rezemare elastică aproape continuă. Forma cablurilor principale este stabilită din condiţia ca sub efectul încărcărilor permanente tablierul să nu aibă solicitări de încovoiere. Din acest motiv cablul reazemă la partea superioară a pilonilor şi în două puncte de ancoraj la capetele podului.
Există mai multe modalităţi de realizare a ancorajelor cablurilor principale la capetele podului. Cea mai utilizată formă este cea conform că reia la capetele podului se realizează nişte blocuri masive de ancoraj din beton armat, în această soluţie efortul axial din cabluri fiind transmis direct terenului de fundaţie. În funcţie de mărimea deschiderilor marginale, acestea se suspendă de cablurile principale cu ajutorul tiranţilor sau tiranţii pot lipsi, rezemarea făcându -se pe pilon şi la capete pe culee.
1.3.2 Podul in arc :
Podul Lupu de pe fluviul Huangpu din Shanghai, inaugurat la 28 iunie 2003, are o lungime de 750 metri, fiind cel mai mare pod în arc din oţel din lume Podul a fost proiectat și construit pentru a de contorsiona rutele de transport și conectarea cu noul cartier de afaceri, Pudong din Shanghai, China. În octombrie 2000, a început construcția sa. Drumul care traversează podul este construit din două arcuri pereche curb ate. Podul are 16 șiruri, înșirate între bazele celor două arci, fapt cauzat de malurile moi ale solului râului Huangpu.
ocupă un loc important în istoria po durilor. De-a lungul timpului au fost construite poduri remarcabile ce aveau ca structură principală de rezistenţă bolta, începând cu podurile pe bolţi din piatră realizate de romani pentru apeducte, până la podurile moderne cu arce realizate în prezent, având o mare diversitate de forme şi dimensiuni. Suprastructrura podurilor pe arce poate fi realizată din beton, din oţel sau poate fi mixtă otel beton. În funcţie de materialul din care este alcatuită suprastructura podurilor pe arce, dar şi de amplasament, de natura terenului, de posibilităţile de montaj, deschiderile ce pot fi acoperite de această categorie de structuri ajung la valori de 300 de m, pentru podurile pe arce din beton, respectiv de 550-600 m în cazul podurilor pe arce metalice. Podurile pe arce
1.3.3 Poduri pe cadre reprezintă o alternativă la podurile cu grinzi continue Se utilizează de regulă acolo unde obstacolul traversat are dimensiuni mari atât în sens longitudial, dar şi pe adâncime şi ar necesita realizarea unor infrastructuri de dimensiuni mari atât ca înălţime, cât şi în secţiune transversală. De regulă podurile pe cadre sunt structuri static nedeterminate, ceea ce le face sensibile la variaţii de temperatură, dar şi la deplasări ale reazemelor (tasări şi rotiri ale fundaţiilor), putând apărea în structura de rezistenţă eforturi suplimentare. Din aceste motive adoptarea unor soluţii cu poduri pe cadre implică analiza foarte atentă a ter enului de fundare în amplasament. Podurile pe cadre
Se recomandă utilizarea acestor structuri în zone unde straturile incompresibile bune de fundare se află la adâncimi mici sau unde stratificaţia terenului este cât mai uniformă, astfel încât dacă există pericolul apariţiei tasărilor la fundaţii, acestea să aibă valori cât mai apropiate. Utilizarea podurilor pe cadre devine necesară în cazul în care trebuie respectată o anumită valoare pentru înălţimea de construcţie, ca de exemplu în cazul pasajelor denivelate sau pasajelor din oraşe, când modificarea profilelor căilor de comunicaţie ce se intersectează este dificilă. Deschiderea podurilor pe cadre poate ajunge la valori de 150-200 m.
Stâlpii cadrelor sunt încastraţi în riglă, nu există deci aparate de reazem la punctele de intersecţie şi astfel se formează noduri rigide în aceste pu ncte (noduri de cadru). Cu cât stâlpii cadrelor au secţiunea mai puternică, cu atât rigla va fi mai zveltă, eforturile de încovoiere fiind transferate stâlpilor.
Descrierea constructiei (Pod cu grinzi de beton. Locatie – Autostrada A1)
Podul este construit din beton armat de clasa superioara, de regula C25/30 , iar betonul din fundatie este un beton simplu, de clasa C8/10. Are doi piloni de sustinere in centru,pentru a prelua fortele care apar pe pod si de a le transmite mai departe. Are o latime de 10m si o lungime de 63m. Pentru iluminare s-au folosit stalpi telescopici din otel galvanizat . Balustrada construita de o parte si de alta a podului ofera protectie sporita participantilor la trafic. Materialele utilizate -
144m de balustrada din otel 400m3 de beton armat cu fibra de otel Plasa de Buzau de 6mm Fier beton 20mm Corpuri de iluminare publica Asfalt Indicatoare rutiere Vopsea pentru delimitarea sensurilor de mers
- Fibra de otel - Panouri cofraje cu distantieri si pene - Schele metalice - Grinzi de pod T armate , tip iptana Valoarea constructiei se ridica de 300 000 €.
Modalitatea de realizare a constructiei
Pod pe grinzi din beton in forma de T prefabricate
Alcătuirea podurilor cu grinzi din beton este similară cu cea a podurilor metalice cu grinzi cu inimă plină, elementele de nomenclatură fiind comune. Suprastructura podurilor cu grinzi din beton are însă forme şi dimensiuni diferite faţă de podurile metalice cu grinzi cu inimă plină, datorită caracteristicilor materialului şi comportării acestuia. Prin utilizarea unor betoane de clase ridicate şi a armăturilor de înaltă rezistenţă, prin adoptarea unor secţiuni econ omice, a unor scheme static adecvate şi a unor tehnologii moderne de execuţie, podurile cu grinzi din beton pot deveni competitive în raport cu podurile metalice sau mixte. a podurilor cu grinzi din beton este formată, ca şi în cazul podurilor metalice, dintr- o reţea de grinzi, compusă din grinzile principale dispuse longitudinal, antretoaze dispuse transversal, peste care se toarnă o placă de beton care susţine calea şi în consolă, trotuarele. Antretoazele şi placa de beton formează împreună platelajul căii . Structura de rezistenţă
Scheme în plan ale podurilor cu grinzi din beton
În cazul secţiunilor deschise, reţeaua de grinzi este alcătuită din grinzile principale şi antretoaze , dar există şi reţele mai complexe la care, pe lângă grinzile principale şi antretoaze se dispun şi grinzi longitudinale secundare . Numărul de grinzi principale, dimensiunile acestora, distanţa dintre grinzi precum şi grosimea plăcii de la partea superioară se stabilesc, ca şi în cazul podurilor metalice, în funcţie de următorii parametri: deschiderea şi lăţimea podului, schema statică adoptată, înălţimea de construcţie şi materia lele utilizate (beton armat sau precomprimat).
În prezent, pentru podurile cu grinzi prefabricate în România se utilizează grinzi cu deschideri de 15, 18, 21 şi 24 m. Pentru realizarea unor deschideri mai mari se utilizează suprastructuri simplu rezemate realizate cu grinzi de tip U şi placă de sprabetonare . Deschiderile pot ajunge în acest caz la 40 m. La aceste tipuri de suprastructuri a ntretoazele lipsesc, repartiţia transversală a încărcărilor între grinzi făcân du-se exclusiv prin intermediul plăcii de suprabetonare.
Grinzile U au o rigiditate mai mare la torsiune şi o capacitate portantă sporită şi sunt realizate din beton precomprimat. Rolul predalei de la partea superioară a grinzilor principale este de a forma un cofrag pe durata turnării plăcii de suprabetonare. Utilizarea grinzilor prefabricate din beton precomprimat la poduri asigură o rapiditate mai mare în execuţie şi conduce la realizarea unor deschideri superioare în comparaţie cu podurile mai vechi, realizate din beton armat. În comparaţie cu podurile metalice însă, deschiderile acoperite sunt mult mai mici, iar greutatea structurii de rezistenţă este mult mai mare.
Aproximarea costurilor pe toata durata de viaţă Avand in vedere siguranta traficului rutier se vor executa inspectii in fiecare saptamana, lucrari de reparatii si reabilitare atunci cand este nevoie.
Principalele lucrări executate în baza proiectelor:
- Curăţarea, degajarea rosturilor şi a zonelor de beton; - Aplicarea de mortare special; - Lucrări de protecţie anticorozivă a suprafeţelor de beton; - Lucrări de sablarea, curăţare, injectare;
- Refacerea hidroizolaţiilor; - Refacerea parapeţilor; - Reabilitare cale pod şi trotuare cu mixturi asfaltice; Valoare estimativa a lucrarilor pe toata durata de viata a podului este de 5 milioane de euro.
Vedere laterala
Vedere de sus
Secţiune transversala
