Poduri Din Beton-disertatie

7/24/2019 Poduri Din Beton-disertatie

1/36

Poduri din beton - materiale i costuri n soluii alternative Poinar Silvia - Ioana

1

Cuprins1. Preambul ............................................................................................................................. 3

2. Aspecte generale ................................................................................................................. 32.1 Particularizarea denumirii de structur de traversare n raport cu funcionalitatea lor... 3

2.2 Clasificarea podurilor din punct de vedere al schemei statice: ....................................... 5

2.3 Clasificarea podurilor din punct de vedere al materialelor folosite la suprastructur:... 9

2.4 Clasificarea podurilor din punct de vedere al modului de execuie:............................... 9

2.5 Clasificarea podurilor dupa natura solicitrilor din elementele de rezisten:................ 9

3. Prezentarea tehnologiei de execuie a celor 3 poduri......................................................... 9

3.1 Podul Niebelungenbrcke din Worms ............................................................................ 93.1.1 Istoric ........................................................................................................................... 9

3.1.2 Condiii de proiectare ................................................................................................ 11

3.1.2.1 Generaliti ................................................................................................................ 11

3.1.2.2 Fundatia i infrastructura podului............................................................................. 11

3.1.2.3 Suprastructura............................................................................................................ 12

3.1.3 Desfurarea lucrrilor.............................................................................................. 13

3.1.3.1 Fundaia i infrastructura ........................................................................................... 13

3.1.3.2 Suprastructura............................................................................................................ 14

3.1.4 Informaii generale .................................................................................................... 15

3.1.5 Informaii tehnice ...................................................................................................... 15

3.2 Podul Kulmbachtalbrcke ............................................................................................ 17

3.2.1 Tema de proiectare .................................................................................................... 17

3.2.2 Proiectarea construciei ............................................................................................. 17

3.2.2.1 Proiectare ................................................................................................................... 17

3.2.2.2 Construcie ................................................................................................................ 18

3.2.2.3 Studii geotehnice ....................................................................................................... 18

3.2.2.4 Infrastructura ............................................................................................................. 20

3.2.2.5 Suprastructura............................................................................................................ 20

3.2.3 Defsurarea lucrrilor.............................................................................................. 21



3.4 Podul Querspange din Ensdorf ..................................................................................... 25


2/36


2

3.4.1 Tema de proiectare .................................................................................................... 25

3.4.2 Proiectarea construciei ............................................................................................. 25

3.4.2.1 Generalitti ................................................................................................................ 25

3.4.2.2 Fundaia..................................................................................................................... 263.4.2.3 Infrastructura ............................................................................................................. 26

3.4.2.4 Suprastructura ........................................................................................................... 26

3.4.3 Desfaurarea lucrarilor.............................................................................................. 28



4. Comparaie economic ntre cele trei poduri .................................................................... 32

4.1 Costuri pe m2................................................................................................................. 32

4.2 Volumul total de beton pus n oper (infrastructur + suprastructur), raportat la m2desuprastructur ........................................................................................................................... 32

4.3 Volumul de beton pus n oper la suprastructur, raportat la m2de suprastructur..... 33

4.4 Cantitatea total de armtur utilizat (infrastructur + suprastructur) , raportat la m2de suprastructur ...................................................................................................................... 33

4.5 Cantitatea de armtur utilizat la suprastructur, raportat la m3de beton nsuprastructur ........................................................................................................................... 33

4.6 Cantitatea de armtur pretensionat utilizat la suprastructur, raportat la m

3

debeton n suprastructur ............................................................................................................. 34

Bibliografie .............................................................................................................................. 36


3/36


3

1. Preambul

n acest lucrare se prezint o comparaie din punct de vedere a costurilor ia

materialelor de construcie ntre trei poduri din beton precomprimat realizate n Germaniapan n anul 2009. Studiul comparativ s-a extins asupra a trei lucrri: 2 poduri cu osuprastructurde tip cheson monocelular, Niebelungenbrcke din Worms respectivKulmbachtalbrcke i unul cu suprastructur de tip dal, Querspange Ensdorf.

Pentru fiecare structur n parte se prezint materialele de construcie utilizate ncorelare cu tehnologia de execuie, precum i informaii de ordin economic.

2.

Aspecte generale

Structura de traversare este o lucrare de art care asigur continuitatea pentru cale i

obstacol, susine calea de comunicaie peste obstacol i asigur un spaiu liber ntresuprastructuri obstacol.

2.1 Particularizarea denumirii de structur de traversare nraport cu funcionalitatealor

- pod- construcie care susine o cale de comunicaie peste un curs de ap, i asigur pededesubt un spaiu liber pentru continuitatea obstacolului.

- pasaj- construcie care susine alte cai de comunicaie (drum sau cale ferat)


4/36


4

- viaduct - construcie care traverseaz vi adnci fr ap permanent, ci doar laprecipitaii

- viaduct de intersecieintra n alctuirea unei intersecii denivelate

- viaduct urban- cale de comunicaie de mare vitezn mediu urban


5/36


5

- ecoduct - structurcare permite animalelor traversarea autostrzii n condiii desiguran

- pasarel- servete la trecerea pietonilor i a ciclitilor peste autostrzi, ci ferateetc.

2.2 Clasificarea podurilor din punct de vedere al schemei statice:

- dale sau grinzi simplu rezemate


6/36


6

- dale sau grinzi cu console

- dale sau grinzi cu console i articulaii (Gerber)


7/36


7

- cadre cu stlpi verticali sau nclinai (articulaii sau ncastrri n fundaii)

- arce perete (aibe) trecerea de la grinzi la arce, boli


8/36


8

- arce sau boli

- poduri hobanate


9/36


9

2.3 Clasificarea podurilor din punct de vedere al materialelor folosite lasuprastructur:

- zidrie de piatr, mai puin din crmid- lemn

-

beton armat- beton precomprimat- structurcompusoelbeton

2.4Clasificarea podurilor din punct de vedere al modului de execuie:- monoliterealizate pe amplasament definitiv, din beton sau zidrie n cofraje

susinute pe eafodaje (dale, grinzi, cadre) respectiv cintre (arce, boli)- preturnateexecutate pe antier aproape de amplasamentul definitiv- prefabricate n fabrici sau poligoane care implica: transport de tonaj i/sau

gabarit mare, zone monolite

2.5Clasificarea podurilor dupa natura solicitrilor din elementele de rezisten:- structuri de traversare pe dale sau grinzi dreptencovoiere- structuri de traversare pe arce sau bolicompresiune- structuri de traversare pe cadrencovoiere i fore axiale

3.

Prezentarea tehnologiei de execuie a celor 3 poduri3.1Podul Niebelungenbrcke din Worms3.1.1 Istoric

Traversarea Rinului n oraul Worms are o istorie bogatcare dateazdin anul 1850.ncepand cu aceast dat a nceput construcia unui pod plutitor. n anul 1895 ncepeconstrucia primului pod rutier peste Rin. Podul din structuri cu zbrele de oel a fost realizatdin trei arcuri dublu articulate i a fost deschis traficului n anul 1900. Deschiderile poduluiau fost de 102-114-105 m.

Conform proiectului podului, culeea din stnga a fost construit n stil "TowerBridge" care a ramas un simbol al oraului Worms. Podul Nibelungen a fost bombardat la

data de 20 martie 1945. Doar fundaiile pe chesoane cu aer comprimat, pilele podului i pridin turnurile podului nu au fost avariate.

Al doilea pod a fost construit n anii 1951-1953 n acelai loc. Pilele podului au fostconstruite pe fundaiile existente. Suprastructura din beton precomprimat a podurilor a fostexecutat n consolliber. Pilonul de susinere a podului (Brckenturm- culeea) a putut firestaurat. Sistemul de sprijin al noului pod este neobinuit n zona rului datoritdistantelordintre pilele podului respectiv 102 - 114 - 105 m i a influenat dispunerea articulaiilor ncmp.


10/36


10


11/36


11

Odat cu creterea traficului n anii 1980, s-a conturat nevoia de extindere pn lapatru benzi a autostrzii B47 ntre Renania-Palatinat i Hessa. Datorit dificultiilorfinanciare, construcia unui al doilea pod a putut ncepe doar n anul 2002.

3.1.2 Condiii de proiectare

3.1.2.1

Generaliti

Condiiile limit pentru proiectarea noului pod au fost dictate de existenta poduluivechi. n albia minora, cu o lime de 321 m, au fost construite culeile i pilele noului pod. Pe

partea dinspre Hessen viaductul de acces a fost construit dintr-o succesiune de arce cudeschideri de la 22,35 m pnla 42,05 m i este astfel dimensionat ncat sasigure scurgereaapelor n albia majorla debite mari. Pentru construcia viaductului de acces de pe partea dectre Rheinland Pfalz, cu o lungime de 137 m, au fost luate n considerare n special aspectelelegate de dezvoltarea urban. n conformitate cu normele de proiectare, noul pod poate ficonstruit la o distan de aproximativ 20 de metri depodul existent.

n proiectarea preliminar au fost examinate mai multe variante. Variantele au fost:pod din beton precomprimat cu diferite deschideri, pod cu structurcompusoel-beton, poddin beton de naltperformani pod hobanat. Rezultatul evalurilor tehnice i economice,innd seama de aspectele relevate de proiectare, a fost alegerea structurii de tip cheson din

beton precomprimat i realizarea structurii n consolsimetric.

Noul pod a fost realizat paralel cu cel existent. Cota maxima liniei roii se afl la

mijlocul podului principal, pe o racordare verticalconvexcu raza de 6700 m . Dup220,33m rampa are o declivitate constantde 3,3 %. Declivitatea transversaluniceste de 2,5 %pe ntreaga lungime a podului. Limeadintre parapete a fost stabilit la 13.50 m. Datoritunei benzi de accelerare pe partea dinspre Worms podul a fost lit panla 16,75 m.

Axele pilelor sunt orientate n dreptul axelor pilelor podului existent. Viaductul deacces dinspre Worms are distanta dintre axele pilelor ntre 29,80 m panla 36,85 m. Axele

pilelor podului principal sunt dispuse la distante ntre 101,85 panla 114,20 m i axele pilelorviaductului de acces dinspre Hessen ntre 42,05 m pan la 22,35 m. Lungimea total a

podului este de 744,30 m, din care viaductul de acces dinspre Worms are 137,12 m, podulprincipal are 321,60 m i viaductul de acces dinspre Hessen are 285,45 m lungime.

3.1.2.2Fundatia i infrastructura podului

n vederea construirii fundaiilor au fost efectuate carotaje mecanice, sondajegeologice i sondaje prin nfigere. Rezultatele testelor au fost apoi comparate cu rezultateleobinute n anul 1980. Pe scar largs-a considerat cpmantul de fundare are o structurrelativ omogen. Sub straturile de pmant coezive sau de umplere care au n mod natural ocompoziie neomogense aflstraturi substaniale cu capacitate portantbunpanla foarte


12/36


12

bunde nisip sau pietri. Apele subterane au fost ntlnite n timpul forajului la adncimi de3-4 m. Cel mai mare nivel al apei din sol a fost ntalnitn lunca Rinului.

Avand n vedere conditiile de sol, se preteaz constructia fundatiilor culeelor i a

pilelor pe poloni de diametru mare. Trecerea dintre terasament i podul propriu-zis s-a fcutcu ajutorul unui cuzinet de tip cheson mpreun cu ziduri adiacente de rezemare. Pileleviaductelor de acces pe pod sunt construite din beton armat cu seciune plini uor rotunjitila margini. Dimensiunile capului superior al pilelor permit amplasarea reazemelor podului.

Podul curent i viaductele de acces pe pod au fost separate printr-un rost static iconstructiv respectiv prin grinzile de rezemare ale fiecruia. Pilele podului curent au fostconstruite la o distanmai mare una de alta dect pilele cilor de acces pe pod. Pilele sesprijinde postament i susine grinzile de rezemare, au o formdreptunghiulari rotunjit

la margini. Pe pile sunt prevzute scri de acces la infrastructura podului.

Postamentul pilelor sunt construite n aa fel nct snu incomodeze curgerea apelorfluviului. Pilele sunt construite din oel-beton i au seciuni pline, masive.

3.1.2.3Suprastructura

Suprastructura cilor de acces a fost proiecatat ca o grind continu de seciunevariabili console pentru trotuare. Datoritnlimii variabile zvelteea n diferitele cmpuri


13/36


13

ale suprastructurii se aflntre 22 i 24. n conformitate cu cerinele de proiectare, rampele deacces s-au construit cu ajutorul schelelor i au fost realizate n cinci tronsoane.

Spre deosebire de podul existent sistemul static al noului pod cuprinde construcia a

trei deschideri cu seciune transversal de tip cheson. Constucia suprastructurii a fostrealizat n consolsimetric n ambele pri, consolele au fost susinute de piloni provizorii.nlimea grinzilor podului este de 2,8 m n cmp i de 6,8 m deasupra pilelor, astfel nctzvelteea la jumatatea deschiderii cmpului este de 15 n timp ce zvelteea n zona pilelor estede 41.

3.1.3

Desfurarea lucrrilor3.1.3.1Fundaia i infrastructura

Construcia a nceput n mai 2005 cu realizarea piloilor pentru cuzinetul i cele 8 pileale rampelor de acces dinspre Hessen. Au fost realizai 78 de piloi forai cu un diametru de1,2 m printr-un procedeu de turnare a piloilor sub ap. n mod similar au fost construii i

piloii pentru rampa de acces din partea dinspre Rheinland-Pfalz. Culeele au fost construitedin perei de sprijin continui. Construcia stlpilor a fost realizat n funcie de diferitelenlimi ale pilonilor i de specificaiile de proiectare i de cofrare. Astfel se poate construi

paralel pe ambele axe, ceea ce corespunde unui proces de construcie economic. Pilele de

separare de 15 m s-au realizat n ciuda geometriei i a condiiilor de turnare foarte dificile.Pentru cele doupile ale podului curent, lucrrile de fundaie au inclus introducerea unui total


14/36


14

de 80 de piloi cu diametrul de 1,20 m i lungimi de pn la 32 m. Piloii au fost construiintr-un sistem de palplane astfel s-a realizat construcia sub apa acestora. Dupconstrucia

prin procedeul de turnare cu plnia a piloilor s-au realizat stratul de egalizare i rigla pestecapetele acestora.

Pentru a reduce dezvoltarea de cldura n interiorul pilelor podului curent, a fostfolosit CEM III / A 32,5 N care conine 300 kg de ciment i 100 kg de cenu zburtoare decrbune per m3de beton. Pilele au fost acoperite cu folie termoizolant i au fost inute ncofraj timp de 28 de zile, pentru a se preveni rcirea prea rapid a suprafeei.


Spre deosebire de proiectarea preliminar, viaductele de acces nu au fost construite

cmp cu cmp, astfel construcia suprastructurii a fost realizat peste dou cmpuri ntr-osingur operaie, astfel a fost redus numrul rosturilor.

Cheltuielile cele mai mari la ntregul proiect de constructie s-au realizat la construciadeschiderii marginale a podului curent, realizat n contrucie n consollibera.

Suprastructura podului principal a fost construit cu ajutorul unui pilon ajuttorcare a ancorat suprastructura podului principal de structura viaductelor de acces. La realizareaviitoarei structuri s-au folosit sisteme de blocare a presiunii din betonul proaspat. Duprealizareapodului principal pilonul ajuttor a fost demontat.


15/36


15

3.1.4 Informaii generale

Contractor: Republica Federal German, reprezentatde Ministerul Federalal Transporturilor, Construciilor i Dezvoltrii Urbane

Inspecia n costrucii: Landul Rheinland-Pfalz, reprezentat de administraiaoraului Worms

Iniiatorul proiectului: Landesbetrieb Mobilitt, Worms

Proiectant: BUNG Ingineure AG, HeidelbergDr.-Ing. Hubert Verheyen, Bad Kreuznach

Consultant: Biroul de arhitecturJ. J. -Rea Zimmermann, Darmstadt

Executant: Max Bgl GmbH & Co KG, NL Frankfurt

Autoritate legislativ: Leonhardt, Andra & Partner, NL Nrnberger Verificator: Dr.-Ing. Hubert Verheyen,

Bad KreuznachProf. Dr.-Ing. Manfred Keuser, Mnchen

Studiu geotehnic: WPW Geoconsult GmbH, Landstuhl

Dirigenie de antier: Landesbetrieb Mobilitt, Worms

Durata de execuie: din martie 2005 pn n august 2008

Costurile executiei: 13,5 milioane

3.1.5 Informaii tehnice

Informaii generale

Lungime total: 744,30 m

Distana total ntre pile: 29,75 + 33,50 + 37,10 + 37,00 + 101,65 + 114,20 +107,00 + 41,30 + 36,00 + 35,40 + 34,15 + 31,00 + 29,0 + 28,55 + 25,70 +22,35 m

Ltimea prii carosabile: 13,50 m, cu bandde accelerare 16,75 m

Aria podului: 10.494,1 m2

Clasa podului: DIN FB 101


16/36


16

Cantitile de materiale de construcii

Fundaia i infrastructura

Piloii forai d=120 cm: 4.400 m

Cantitatea de beton B 25/30 folosit la piloii forai: 5.000 m3 Cantitatea de armturfolosit la piloii forai: 430 t

Cantitatea de beton C30/37 folositla infrastructur: 7.600 m3

Cantitatea de armaturBSt 500 S folositla infrastructur: 640 t

Suprastructura

Cantitatea de beton C30/37 folositla rampele de acces: 5.700 m3

Cantitatea de beton C45/55 folositla podul curent: 4.200 m3

Otelbeton BSt 500 S: 1.420 t

Oel pentru beton precomprimat ST 1570/1770: 480 t

Consola de trotuar

Beton C20/25 LP: 920 m3

Otel beton BSt 500 S: 135 t


17/36


17

3.2

Podul Kulmbachtalbrcke3.2.1 Tema de proiectare

Autostrada A6 care face parte din axa Transeuropenan Est-Vest care leag ParisNrnberg-Praga este cea mai importantlegturrutier ntre Bayer i Republica Ceh.

La punctul de trecere a frontierei Waidhaus traficul greu s-a dublat. Punctul de trecerea frontierei de la Schnaittenbach de pe drumul naional B14 a nregistrat nite creteri detrafic semnificative. Astfel autostrada A6 a nceput s fie considerat ca o legturinternaional ntre est i vest cu importanmajor n proiectele privind traficul ale UniuniiEuropene.

Din octombrie 2006 A6 st la dispoziia participanilor la trafic pe o ntindere de 34de km alturi de A93.

3.2.2 Proiectarea construciei

3.2.2.1Proiectare

Proiectarea podurilor mbin aspectele de siguran, economice i arhitecturale. La 8dintre poduri s-a folosit o placpretensionat pe lungime cu producie cu ajutorul unei schelecare avanseaz prin mpingere sau eafodaj, aceasta fiind mbinarea ideal ntre aspectul

economic i cel de rezisten.


18/36


18

Podul Kulmbachtal este cel mai lung dintre toate cele construite pe autostrada A6. Elavnd 517 m lungime i cu o nltime constructiv de 38 m. Ca soluie cea mai economic

pentru suprascructur s-a folosit o seciune cheson n solutie mixt(din oel-beton) care a fostrealizat prin execuie pe mal i lansare n deschidere prin mpingere. Datorit folosirii

acestei metode i deoarece nu s-au folosit reazeme intermediare, deschiderea a fost limitatla62 m.

Pilele au o seciune plin cu o construcie pronunat n partea de sus i o ngustare lamijloc care i do zveltete mai mare. Tot din motive arhitecturale colurile pilei au fost tiateoblic crend o structurinteresant n lumina soarelui i a umbrelor realizate.

3.2.2.2Construcie

n plan orizontal axa autostrzii se ntinde de la reazemul 0 pn la reazemul 9 printr-un arc de cerc cu raza de 2700 m. Cele 2 profile cheson sunt simetrice n raport cu axaautostrazii i sunt indepartate fa de aceasta cu 7,5 m.

ntr-o vedere vertical panta liniei roii a autostrzii variaz printr-o racordareconcav de la reazemul 0 unde e 3,61 % pn la reazemul 9 unde e 1,08%. Panta transversala autostrzii e de 3,5% pe pod.

Suprastructura a fost gndit ca o grind contiun cu 9 deschideri. Deschiderile dintrereazeme sunt de 51 m+ 5x62 m +2x55+46m. Profilul cheson este format dintr-o singurcelul cu o nlime constructiv de 4,1 m. Limea podului ntre parapei este de 29,5 m.

Reazemele grinzii contiune sunt gndite dup cum urmeaz: n direcie longitudinalreazemele 4-5 sunt fixe iar restul reazemelor sunt mobile iar pentru micrile transversaletoate reazemele sunt fixe.

3.2.2.3 Studii geotehnice

S-au realizat 28 de foreje cu adncimi ntre 15 i 37 m. n veciatatea spturilor s-aurealizat i 19 sondri de adncime.

Tipurile de pmant ntlnite pe antier: slab coeziv pn la coeziv, de la pmnturinisipoase pn la pmnturi care prezint i pietri, pmnturi argiloase i nmoloase.Consistena pmnturilor nmoloase i argiloase a fost n marea majoritate semi-satisfctoare dar n zona Kulmbaches aceasta a fost slab. n aceast zon stratul desedimente avea 5 m grosime. n partea sudic a antierului acest strat sedimentar avea o

grosime de doar 1,8 m. Din aceast cauz adncimile de fundare n stratul rigid (tare) variazde la 0.9 m pn la 2,7 m.


19/36


19


20/36


20

Rocile gsite sunt de la roci tari pn la roci slabe. n partea sudicla reazemulNuremberg rocile cu o rezistent mare au fost ntlnite abia la 3 m adncime aici nsa fostgsit i granit rezistent (tare). La adncimi mari rocile deveneau din ce n ce mai rezistente,

era o zon a vechilor muni (Grundgebirge).

n zona Kulmbachlaufes apa freaticse gsete la o adncime de la 0.6 m pn0.8 m,n restul zonelor aceasta a fost gsit la adncimi ntre 1,5 m i 6,5 m. n urmcercetrilor s-astabilit caceasta este slab acid(necoroziv).

Datorit expertizei solului infrastructura a putut fi construitpe un strat gnais friabil.Gropile de fundaie au fost taluzate liber nafar de groapa de fundaie de la pila numrul 6

pentru care a fost necesar construcia unui drum de acces.

3.2.2.4

Infrastructura

Pilele i culeele au fost gndite ca corpuri goale pe dinauntru cu intrari de serviciu,accesul se face de pe suprastructurcu ajutorul unor scri de serviciu. Pilele au fost ncastraten fundaii. Deasupra cuzinetului au fost amplasate presele care au mpins suprastructura

peste infrastructur.

Pereii pilelor aveau 2 straturi de protecie (unul UV i unul mpotriva condensului).Toate suprafeele vizibile ale pilelor i ale culeelor au fost cofrate.


Pentru suprastructura fost prevazuto structurpretensionatchesonatcu armturitransversale simple pretensionate. Forma seciunii transversale a fost proiectatpentru a se

putea realiza structura prin metoda glisrii. Pretensionarea chesonului s-a realizat n 2 etape:n prima fazs-a pretensionat partea inferioari superioar a chesonului iar n a doua faz aufost pretensionai pereii chesonului.

Deasupra aparatelor de reazem au fost prevzute guri de acces de 120x150 cm

i n

cmp s-au prevazut guri de serviciu de 140x300m. Gurile de acces au fost astfel proiectatenct pentru viitoarele lucrri de mentenanspoata fi ridicato platformde lucru care straverseze ntreaga deschidere. Aceste guri de acces pot fi folosite n funcie de lucrrile deserviciu i la transportul materialelor.

Aezarea suprastructurii pe culee i pile a fost realizatcu ajutorul aparatelor dereazem de tip calot. Cele dou reazeme fixe au fost dimensionate la 75 % din putereamaximorizontalpentru a putea prelua o mare parte din forele din trafic n cazul specialcnd este ncrcat doar o jumatate din pod. Pentru reducerea polurii fonice rosturile de

dilataie au fost prevzute cu plci de metal acoperitoare.


21/36


21

3.2.3 Defsurarea lucrrilor

Lucrrile au nceput n octombrie 2005, la acest moment lucrrile geotehnice de peantier erau deja ncepute. Au fost necesare transporturi mari de pmnt i materiale i s -a

avut mare grij la planificarea lucrrilor i stabilirea drumurilor de acces.

La forajul de la culeea numrul 1 nu s-a atins nivelul apei freatice. La celelalte pileapa freatic varia de la 0,5 m sub fundaii i au fost folosite pompe ca s se scad nivelul apeifreatice.

Costrucia suprastructurii a fost realizat prin glisare. Procesul de glisare a fostmprit n 2 etape: prima glisare dinspre vest urmat de a doua glisare dinspre est n 17tronsoane. Primul tronson a fost prefabricat pe antier la 32 de metrii n spatele pilei 9.Echipamentul de prefabricare a fost mutat dup finalizarea primei faze de construcie de la

vest la est.

Suprastructura s-a realizat n unul dintre stadii de la pila 9 cu ajutorul hidro-glisaieiprin care s-a realizat glisarea n ramp a structurii. Spre finalul stadiilor unde deschiderileerau mai mari s-au folosit eafodaje care au ajutat la reducerea eforturilor din suprastructur.Aceste construcii ajutatoare au fost ndeprtate dup pozitionarea n stadiu final altablierului.

Din cauza glisrii aparatele de reazem sufereau ncrcri suplimentare. Fiecare aparat

de reazem avea un sistem de msur i cnd se depaea o anumit valoare a ncrcrilororizontale tot procesul se oprea automat.


22/36


22


23/36


23

Dup de s-a terminat construcia suprastructurii i pretensionarea exterioar, s-arealizat montajul reazemelor. Suprastructura a fost ridicat cu autorul unor prese 10 mm

pentru a se aezaaparatul de reazem mobil. Apoi au fost instalate reazemele de tip calota. Lafinal a fost turnat placa pentru stratulrutier.


Contractor: Republica Federal German, reprezentatde Ministerul Federalal Transporturilor, Construciilor i Dezvoltrii Urbane

Inspectia n construcii: Oraul Bayern, reprezentat de Directia AutostrazilorNordbayern, Nrnberg

Iniiatorul proiectului: Direcia Autostrazilor Nordbayern, Nrnberg

Proiectant: Direcia Autostrzilor Nordbayern, Nrnberg

Executant: Dywidag Bau GmbH, Nrnberg

Autoritate legislativ: Leonhardt, Andra & Partner, NL Nrnberger Verificator: Prof. Dr.-Ing. Zilch, Mnchen

Studiu geotehnic: Directia Autostrzilor Nordbayern, Nrnberg

Dirigentie de antier: Direcia Autostrzilor Nordbayern, Nrnberg

Durata de execuie: din octombrie 2005 pn n martie 2008

Costurile execuiei: 12,4 milioane


24/36


24


Informaii generale

Distana total ntre pile: 51,00 m + 5 x 62,00 m + 2 x 55,00 m + 46,00 m =

517 m Limea prii carosabile: 29,50 m

Aria podului: 15.252 m2

Clasa podului: DIN FB 101

Cantitatile materialelor de construcii


Cantitatea de beton C 30/37 folosit la fundaii: 2.199 m3

Cantitatea de armturBSt 500 S folosit la fundaii: 398 t Cantitatea de beton C35/45 folosit la construcia culeelor: 1.820 m3

Cantitatea de armturBSt 500 S folositla construcia culeelor: 189 t

Cantitatea de beton C35/45 folosit la construcia pilelor: 4.006 m3

Cantitatea de armturBSt 500 S folosit la construcia pilelor: 375 t

Suprastructura

Cantitatea de beton C40/50: 12.197 m3

Oelbeton BSt 500 S: 2.214 t

Oel pentru beton precomprimat ST 1570/1770: 480 t Beton C20/25 LP folosit la trotuare: 921 m3

Otel beton BSt 500 S folosit la trotuare: 100 t


25/36


25

3.4

Podul Querspange din Ensdorf3.4.1 Tema de proiectare

n cadrul noii relaii a drumului naional B269 ntre Ensdorf i grania germano-francezde la berherrn a fost nevoie de o supratraversare a drumului B269 peste autostradaA620 Saarbrcken - Saarlouis. n cadrul acestei construcii autostrada A620 a fost deplasatacu caiva metrii spre vest.

n zona antierului relieful este unul abrupt deoarece antierul se afl napropierea muntelui Lisdorfer. Aceastdenivelare a condus la o panatlongitudinal n zona

podului de 4%. n zona podului limea autostrzii era de 40 de m. Unghiul dintre podul depe drumul B269 i autostrada A620 este de 66,06 gon. Gabaritul de libertrecere a autostrziiA620 este de 4,70 m i trebuie sse pstreze i dup construcia podului.

Nota discordanta antierului a fost aceea cpodul trebuia s se ncadrezearchitectural cu construciile din zon- podul Salbrucke n direcia B269. Acest lucru a fost

efectuat prin adaptarea seciunii transversale i a rotunjirii prilor construite.

3.4.2 Proiectarea construciei

3.4.2.1 Generalitti

Podul are o deschidere peste autostradde 63,80 m i o distandintreculee de 65 m. Ca sa se ndeplineasccerintele de trafic, supratraversarea drumului B269 atrebuit s aib o laime a seciunii transversale de 20,00 m. Axul podului are o raz nseciune orizontalde 3000 m. Panta longitudinalse schimb n zona podului cu o racordare

concavde H=10000 m la o constant de 4%. n seciune transversalrampa i panta poduluisunt simentrice avnd o panattransversalde 2,5 %.


26/36


26

Din condiiile geometrice a rezultat un pod cu 2 deschideri a cte 22 i 43 m. Pilacentrala are o excentrucitate de 2,5 m. nalimea constructiv a suprastructurii la sfaritulconstruciei trebuie sa fie de 1,58 m. n raport cu pila suprastructura are o uoar vutare astfel

ncadrndu-se arhitectural n zon. Din cauza acestei vutri punctul critic n raport cudeschiderea se situeaz lngaxa pilei pe banda vestica. n acest loc nalimea constructiveste de 5.27 m.

3.4.2.2 Fundaia

Subteran pe scar larg n zona antierului au fost gasite roci dure. n zona culeeidin est pmntul era format din nisipuri-cuaternare i umpluturi antropogene.n zona culeeidin vest pmntul are o cot cu 12 m mai nalt. La 2.5 m n adancime se gseau pm nturi

bune de fundare astfel culeea din vest a fost prevzut cu o fundaie de suprafa.

Cealalta culee, cea din est, a fost prevazut cu piloi de 8.2 m nalime pentruatingerea pmntului bun de fundare.

3.4.2.3 Infrastructura

Culeile a fost prevzute pe fiecare parte cu o placare cu gresie din motiveestetice. n celelalte zone marginale suprafeele de beton au fost finisate cu ajutorul unorcofraje de nalta planeitate. Pilele au fost prevazute cu o seciune variabil astfel ncat partea

superioar a pilei ieind n consol.

Pila a fost proiectat ca o aib din oel-beton cu o structura masiv. Se observomodificare de seciune nu doar la pila podului ct i la suprastructur.

Pentru a seputea efectua schimbarea de seciune s-a apelat la un parapet deprotecie i au fost folosite socluri din beton.

3.4.2.4 Suprastructura

Din cauza deschiderilor mari i a axei de curburculeea din est a fost puternicsolicitat. Pentru preluarea forei de traciune culeea a fost prevazut ca o ncastrare pentrusuprastructur. Podul a fost prevazut cu nalimi constructive diferite pentru o mai bun

preluare a momentelor de reazam de deasupra pilelor. nlimea constructiv deasupraculeelor este de 1,58 iar la jumatatea pilelor este de 2,30. Suprastructura a fost conceputcao structurcu doua dale de beton simetrice.


27/36


27


28/36


28

Din cauz c,culeea din est era ncastrat singurul rost de dilataie a fost n dreptulculeei vest, rost de dilataie care are dimensiunea de 180 mm. Acest rost este hidroizolat ieste format din 3 tipuri diferite de izolare. Din motive arhitecturale suprastructura a fost

prevazutcu rotunjiri.

3.4.3 Desfaurarea lucrarilor

Lucrrile au nceput n februarie 2007 i au fost astfel gndite s ngreuneze catmaiputin traficul de pe A620. Lucrrile de construcie au fost gndite n 2 faze, n timp ce n

prima faza autostrada se gsea n locul ei iniial, n cea de a doua ea a fost strmutat n noualocaie. Astfel n prima faz lucrrile asupra pilelor s-au putut desfaura fra deranja traficuldin apropiere.

O singur culee a necesitat fundaii, cea din est, deoarece cea din vest a fost

construit pe un rambleu de drum. Fundaia pilei din vest a fost realizat printr-un peretetaluzat.

Pila a fost aezat pe 5 piloi de 1,5 m diametru. Piloii au fost legai ntre ei pentruo mai bunpreluare a forelor orizontale i transversale. Lungimea piloilor era ntre 20-30 mi sunt alcatuii din beton C30/37.

Din cauza diferenei de sistem static a culeelor aparatele de reazem au fost totaldiferite. n timp ce culeea mobila i pilele au fost prevazute cu dou reayeme de tip calot ,

culeea din est a fost prevazuta cu douaparate de reazem din elastomer.

Construcia suprastructurii s-a efectuat cu ajutorul unei schele sprijinite pe sol.Construciaschelei s-a fcut odata cu stmutarea la vest a autostrzii A620. Aceeai lucrare afost realizat la ambele pile.

Schela a fost construit prin trei randuri de pilonide sprijin. Primul rnd s-a realizat la11,5 m de culeea din vest langa noua autostrad A620, al doilea pe o fasie lang autostrad ial treilea la aproximativ 2,00 m de culeea dinspre est.

Dupce s-a amplasat suprastructura n locul final traficul a fost redeschis n august2008.


29/36


29


30/36


30


Contractor: Republica Federal German, reprezentata de Ministerul Federalal Transporturilor, Construciilor i Dezvoltrii Urbane

Inspecia n costrucii: Ministerul Economiei i a tiinei din Landul Saar,reprezentata de Administraia pentru construcii stradale, Neunkirchen

Iniiatorul proiectului: Landesbetrieb fr Straenbau, Neunkirchen

Proiectant: IB Rogmann, Homburg

Consultantul proiectului: Landesbetrieb fr Straenbau, Neunkirchen

Executant: Max Bgl GmbH, Neunkirchen

Autoritate legislativ: IB Bchting + Streit, Mnchen

Verificator: H. W. Mascioni, Saarbrcken

Studiu geotehnic: WPW Geoconsult GmbH, Saarbrcken

Dirigenie de antier: Landesbetrieb fr Straenbau, Neunkirchen Duratde execuie: din februarie 2007 pn n august 2008

Costurile execuiei: 1,94 milioane


Informaii generale

Distana dintre culee: 43 + 22 = 65 m

Laimea parii carosabile: 19,50 m

Aria podului: 1.268 m2

Clasa podului: DIN FB 101Cantitile materialelor de construcii


Piloii forai d=150 cm: 96,75 m

Cantitatea de beton C30/37folosit la piloii forai: 145 m3

Cantitatea de armatur folosit la piloii forai: 7,62 t

Cantitatea de beton C30/37 folosit la fundaii: 272 m3

Cantitatea de armatur BSt 500S folosit la fundaii: 44,5 t Cantitatea de beton C35/45 i C30/37 folosit la construcia culeelor: 311 m3

Cantitatea de armatur folosit la construcia culeelor: 42 t

Cantitatea de beton C35/45 folosit la construcia pilelor: 66,5 m3

Cantitatea de armatur BSt 500 S folosit la construcia pilelor: 15,5 t

Suprastructura

Cantitatea de beton C35/45: 1.187 m3

Oelbeton: 164,5 t

Oel pentru beton precomprimat: 47,2 t


31/36


31

Consola de trotuar

Beton C25/30 LP: 80 m3

Oel-beton: 8,6 t


32/36


32

0

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

Niebelungenbrucke

Worms, L=744,30 m;

S=10494,1 m

Kulmbachtalbrucke,

L=517 m; S=15252 m

Querspange Ensdorf,

L=65 m; S=1268 m

4.

Comparaie economic ntre cele treipoduri

In acest capitol se prezint o comparaie ntre cele 3 structuri analizate, privind:1. costurile pe metru ptrat;

2.

volumul total de beton pus n oper, raportat la metru ptrat de suprastructur;3. volumul de beton pus n oper la suprastructur, raportat la metru ptrat de

suprastructur;4. cantitatea total de armtur utilizat, raportat la metru ptrat de suprastructur;5. cantitatea de armtur utilizat la suprastructur, raportat la metru cub de beton

n suprastructur;6. cantitatea de armtur pretensionat utilizat la suprastructur, raportat la metru

cub de beton n suprastructur.

4.1

Costuri pe m

2

4.2Volumul total de beton pus n oper (infrastructur + suprastructur), raportat lam2de suprastructur

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Niebelungenbrucke

Worms, L=744,30 m;

S=10494,1 m

Kulmbachtalbrucke,

L=517 m; S=15252 m

Querspange Ensdorf,

L=65 m; S=1268 m

m/m


33/36


33

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

Niebelungenbrucke

Worms, L=744,30 m;

S=10494,1 m

Kulmbachtalbrucke,

L=517 m; S=15252 m

Querspange Ensdorf,

L=65 m; S=1268 m

kg/m

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

Niebelungenbrucke

Worms, L=744,30 m;

S=10494,1 m

Kulmbachtalbrucke,

L=517 m; S=15252 m

Querspange Ensdorf,

L=65 m; S=1268 m

m/m

190.00

200.00

210.00

220.00

230.00

240.00

250.00

260.00

Niebelungenbrucke

Worms, L=744,30 m;

S=10494,1 m

Kulmbachtalbrucke,

L=517 m; S=15252 m

Querspange Ensdorf,

L=65 m; S=1268 m

kg/m

4.3Volumul de beton pus n oper la suprastructur, raportat la m2de suprastructur

4.4

Cantitatea total de armtur utilizat (infrastructur + suprastructur) , raportatla m2de suprastructur

4.5Cantitatea de armtur utilizat la suprastructur, raportat la m3de beton nsuprastructur


34/36


34

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.0040.00

45.00

50.00

Niebelungenbrucke Worms,

L=744,30 m; S=10494,1 m

Querspange Ensdorf, L=65 m;

S=1268 m

kg/m

4.6Cantitatea de armtur pretensionat utilizat la suprastructur, raportat la m3debeton n suprastructur

Preul total, respectiv unitar, este influenat de o multitudine de factori, cum ar fi:

condiiile de execuie a infrastructurilor (n ap sau pe uscat);

natura terenului de fundare, respectiv cota i sistemul de fundare;

monotonia seciunii transversale (varietate de deschideri, variaia nlimiiseciunii);

schema static (structura continu, cadru sau arce).

Infrastructura podului Niebelungenbrucke din Worms este executat n albia unui cursde ap, n timp ce infrastructurile podurilor Kulmbachtalbrucke si Querspange din Ensdorf aufost realizate pe uscat.

Podurile Niebelungenbrucke din Worms i Querspange din Ensdorf au fost realizatecu un sistem de fundare pe coloane (piloi forai de diametru mare) n timp ce podulKulmbachtalbrucke a fost realizat cu un sistem de fundare direct.

Podul Niebelungenbrucke a fost realizat cu ajutorul a dou scheme statice: viaductele

de acces au fost realizate cu structuri de tip arc, iar podul principal cu o structur continu.Podul Querspange are o structur de tip grind continu.

Consumul mai mare de beton se explic prin tipul seciunii transversale, caracterizatde elemente de suplee diferit: suprastructura podului Niebelungenbrucke are o seciune detip cheson la podul principal i o seciune plin la viaductele de acces. Podul Querspange esterealizat cu o seciune de tip dal plin din beton precomprimat.

Consumul mic de beton la podul Kulmbachtalbrucke se explic prin monotonia

seciunii transversale, care este de tip cheson cu nlime constant pe toat lungimea.


35/36


35

Consumul mare de oel beton n suprastructura podului Kulmbachtalbrucke seexplic prin cantitatea mic de beton folosit ca urmare a proiectrii unei seciuni transversalesuple.


36/36


Bibliografie

1. Brcken und Tunnel der Bundesfernstrassen, Deutscher Bundes-Verlag Kln,2009

2. Bremm, Jrgen; Kreuser, Manfred; Kosza,Peter: Im Freivorbau ber denRheinDie Neue Nibelungenbrcke Worms, 17. DresdnerBrckenbausymposium 2007

3. Fuchs, M.: Neubau der A6 zwischen AS Amberg/Ost und AK OberpflzerWald, Planung und Bau der Brckenbauwerke, 8. Symposium BrckenbauLeipzig, Februar 2008

4.

Kosza, P.: Kulmbachtalbrcke, Taktschiebeverfahren nach den DINFachberichten, Symposium Brckenbau Amberg, Mai 20075. Rcnel, Ionu Radu, Cai de comunicaii: Poduri, Ed. Conspress Bucureti,

20076. Bota, Adrian, Poduri din betonCurs ppt, 2013

Documents

Poduri Din Beton-disertatie