Tema de proiectare

Sa se realizeze proiectul de reabilitare a unui pod rutier, in aliniament cunoscand urmatoarele date initiale: obstacolul traversat este un curs de apa (canal colector Ciric); amplasamentul podului este in localitatea Iasi judetul Iasi; suprastructura este simplu rezemata si are deschiderea de calcul de 11,50 m; elementele principale de rezistenta ale suprastructurii sunt 14 fasii cu goluri din beton armat prefabricat; latimea suprastructurii va corespunde la doua benzi de circulatie cu latimea unei benzi de 5,20 m si a doua trotuare de 2,50 m fiecare; Proiectul va cuprinde urmatoarele:1. Piese scrise:a) Tema de proiectare;b) Descrierea generala a podului;c) Defecte si degradari constatate;d) Stabilirea indicelui de stare tehnica;e) Masuri de intreventii (lucrari de reaparatii, lucrari de consolidare) asupra structurii podului;2. Piese desenate:a) Dispozitie generala pod: Elevatie pod; Sectiune transversal cu vedere spre culee; Vedere in plan;b) Detalii reparatii pod.

Descrierea generala a podului

Directia Regionala de Drumuri si Poduri Iasi analizand starea podurilor aflate in administrare, a stabilit ca prioritate reabilitarea peste canalul colector Ciric, amplasat pe........., in localitatea Iasi, judetul Iasi.Calea de comunicatie Strada ........ traverseaza la km canalul collector Ciric pe un pod pe grinzi, in lungime totala masurata la nivelul parapetului pietonal de 12,53 m.Podul prezinta o structura static determinata alcatuita din 14 fasii cu goluri din beton armat prefabricate cu lungimea de 12,00 m fiecare fasie in parte. Fasiile sunt in numar de 14 si au dimensiunile de 1,050,72 m pentru fasiile centrale si de 1,050,52 m pentru cele doua fasii extreme. Fasiile central sunt rezemate decalat pe ianltime, cu 20 cm pe bancheta de rezemare, datorita diferentei de inaltime de 20 cm dintre o fasie centrala si o fasie extrema.Deschiderea de calcul este de 11,50 m, podul avand o singura deschidere de calcul.Suprastructura podului a fost realizata dupa un proiect tip realizat de IPTANAFasiile cu goluri sunt solidarizate cu beton armat monolit, iar armatura rostului de monolitizare consta intr-o freta din otel beton, asezata la partea superioara a rostului de monolitizare dintre doua fasii alaturate. La partea inferioara a rostului dintre doua fasii alaturate, rostul de beton este de 2 cm.Podul nu dispune de aparate de reazem, deci fasiile cu goluri reazema direct pe bancheta de rezemare.Trotuarul este realizat din elemente prefabricate din beton. Consolele de trotuar sunt asezate pe un mortar de poza din M100, cu grosime variabila, pe fasiile extreme, laterale podului si sunt ancorate prin intermediul unor conectori metalici din otel beton in betonul din umplutura trotuarului.Calea pe pod este compusa pe partea carosabila din imbracaminte asfaltica, alcatuita din doua straturi de mixtura asfaltica de 4 cm fiecare strat si din sapa hidrofuga, alcatuita la randul ei in format clasic din cele trei straturi si anume: strat suport(de panta) in grosime de 3 cm din beton de ciment de clasa tehnica inferioara, hidroizolatie din bitum filerizat in grosime de 1 cm si un strat suport din mortar M100 in grosime de 3 cm.Pe trotuar imbracamintea este realizata din beton de ciment si se identifica cu betonul de umplutura, bordurile sun prefabricate din beton cu dimensiunile de 2022 cm, sunt asezate pe un mortar de poza din M100.Parapetul pietonal este realizat din panouri metalice prefabricate cate 4 panouri de fiecare parte a podului, in lungime de 3,00 m fiecare panou + doua capete de cate 26,50 cm fiecare. Cadrul panoului este realizat din teava rotunde de 63535 mm, iar umplutura panoului de parapet din otelm lat 305... l = 790 mm.Panourile de parapet sunt incastrare in lisa parapetului dealizata din beton armat monolit.Scurgerea si evacuarea apelor de pe pod se face prin intermediul a doua geigere, dispuse la fiecare capat al podului cate unul de o parte si de alta a axului drumului.Infrastructura podului o reprezinta cele doua culei de la capetele podului. Culeile sun de tipul culei inecate, fara ziduri intoarse si sunt realizate din beton armat monolit.Principalele elemente care definesc o culeie sunt: bancheta de rezemare avand dimensiunile de 15,340.70 m; zidul de garda avand dimensiunile de 12,460,72 pentru partea centrala unde reazema fasiile centrale si de 1,440,52 pentru partile laterale podului unde reazema fasiile extreme. Elevatia culeei are dimensiunile de 1,50 m inaltime, 1,20 m grosime si de 15,34 m latime. Consola drenului are dimensiunile de 0,200,30 m, iar drenul din bolovani de piatra de rau asezata in sistem filtru invers are grosime de 30 cm si o inaltime de 2,10 m.Fundatia unei culei este o fundatie indirecta pe coloane din beton armat, cate 4 coloane de 1,00 m in diametru pentru fiecare culee, avand distanta intreax de 4,20 m asezate simetric fata de axul podului. Coloanele sunt incastrate la partea superioara in elevatia culeei.Evacuarea apelor din infiltratii din spatele drenului se realizeaza prin intremediul a 4 barbacane (pentru fiecare culee) cu diametru de 10 cm.Racordarea cu terasamentul este realizata prin intremediul unor ziduri de sprijin ( aparari de maluri)din beton simplu.Albia cursului de apa, peste care traverseaza podul in cauza este neamenajata, prezinta afuieri si papuris.

Defecte si degradari constatate

Investigatiile pe teren pentru evaluarea starii tehnice s-au facut prin:1) Inspectii vizuale ale elementelor structurale din suprastructura, ale elementelor structurale din infrastructura, a elementelor de racordare cu drumul si a elementelor care tin de estetica podului;2) Masuratori pentru intocmirea releveului;3) Fotografii care sa puna in evidenta defectele si care sa ajute la identificarea si la evaluarea corecta a fenomenelor ce s-au desfasurat in timp.In cadrul expertizei s-au constatat urmatoarele defecte si degradari:La nivelul structurii de rezistenta a suprastructuriiElementele structurale prezinta defecte de suprafata ale betonului, culoare neuniforma, eflorescente si infiltratii de apa (aparitia acestora se datoreaza degradarii hidroizolatiei caii podului), pete de rugina in zona golurilor de aerisire (Fig.1) si in zona de imbinare)a rosturilor dintre fasiile prefabricate, ciupituri si carbonatari pe alocuri.

Fig. 1

Fig.2

Fig.3

Fig.4La nivelul consolelor de trotuar s-au constatat urmatoarele defecte: dislocari de beton ,armatura fara start dee acoperire cu beton si armatura corodata expusa la vedere.

Fig.5

Fig.6

Fig.7La nivelul infrastructurii

Elementele de infrastructura prezinta cele mai multe degradari si defecte printre care mentionam: infiltratii de apa pe elevatia culeei, dislocari si aspect macroporos ale betonului de suprafata, armature corodate expuse actiunii corrosive a factorilor de mediu, suprafete cu carbonatari pe suprafete importante ale elevatiei culeei, degradari si dislocari ale betonului din coloanele ce alcatuiesc fundatia culeei, pete de rugina. Toate aceste defecte si degradari constatate se datoreaza in mare parte neasigurarii corespunzatoare a evacuarii apelor de pe pod.

Fig.8

Fig.9

Fig.10La nivelul albiei si apararilor de maluri

La nivelul albiei s-au constatat urmatoarele defecte: in primul rand sunt prezente afuieri si papuris, se constata tendinta de coborare fata de nivelul initial. Apararile de maluri prezinta doar defecte de suprafata minore, doar in dreptul gurilor de scurgere a drenurilor apar infiltratii de apa.

Fig.11

Fig.12La nivelul elementelor caiiAici s-au constatat urmatoarele defecte: lipsa rostului ce continuizare dintre calea curenta si calea pe pod, lipsa gurilor de scurgere si a casiurilor de descarcare, hidroizolatia degradata in totalitate, pete de rugina pe parapetul pietonal de siguranta, degradare caii pe trutuar si pe pod, borduri degradate.

Fig.13

Fig.14

Fig.14

Fig 16La nivelul echipamentelor de evacuare a apelor pe pod, evacuarea apelor se face prin intermediul a doua geigere care de asemenea sunt distruse.

Calculul indicelui de stare tehnica

Indicele de stare tehnica ,, IST reprezinta suma indicilor de calitate ( Ci , Fi ), conform relatiei:

Indicii Ci reprezinta indici de calitate si se refera la:C1 Suprastructura elemente de rezistenta;C2 Elemente de rezistenta care sustin calea;C3 Infrastructuri, aparate de reazem,dispositive antiseismice,sferturi de con sau aripi;C4 Albia, aparari de maluri, rampe de acces, instalatii pozate sau suspendate pe pod;C5 Calea podului, guri de scurgere, trotuare, parapet, rosturi.Indicii Ci se deteremina coform indicative AND 522-2006- anexa 2 si au valorile:C1 = 10 5 =5;C2 = 10 5 = 5;C3 = 10 8 = 2;C4 = 10 6 = 4;C5 = 10 7 = 3.Indicii Fi reprezinta indici de functionalitate si se determina conform AND 522-2006- capitolul II anexa 1 si au valorile in cazul de fata:F1 = 10 0 = 10;F2 = 10 0 = 10;F3 = 10 8 = 2;F4 = 10 2 = 8;F5 = 10 7 = 3.Avand valorile tuturor indicilor de calitate si de functionalitate putem calcula valoarea indicelui destare tehnica:IST = (5 +5+2+4+3)+(10+10+2+8+3) = 52.Cunoscand valoare indicelui de stare tehnica, pe baza Instructiei 522 / 2006-art. 21, rezulta clasa tehnica a podului. In cazul de fata podul se incardeaza la clasa tehnica III, Stare satisfacatoare si necesita : reparatii, reabilitari si consolidari.

Masuri de intervetii(lucrari de reparatii, lucrari de consolidare)asupra podului

In urma expertizei tehnice realizate s-a ajuns la cloncuzia ca trebuie realizate urmatoarele lucrari de reparatii si consolidare : La nivel de suprastructura

In ce priveste structura podului trebuiesc facute urmatoarele lucrari:1. Lucrari de refacere a hidroizolatiei podului;2. Inlocuirea consolelor de trotuar prefabricate cu altele noi;3. Refacerea caii pe pod;4. Repararea parapetului pietonal;5. Montarea rosturilor de dilatatie dintre suprastructura podului si calea curenta;La nivel de infrastructuraLa nivel de infrastructaura a podului trtebuie realizate urmatoarele lucrari:1. Subzidirea culeei;2. Decaparea si torcretarea elevatiei culeei;La nivel de albie 1. Lucrari de curatire a albiei de aluviuni;2. Lucrari de pereaj cu beton a albiei, marind in acelasi timp debuseul podului.Ordinea de realizare a lucrarilor este urmatoarea: realizarea lucrarilor de la infrastructura si albia podului , iar dupa aceea se vor executa reparatiile la suprastructura podului.1. Realizarea sapaturiii pentru amenajarea albiei si subzidirea cu beton de ciment a elevatiei culeei podului.Modul de realizare este manual deoarece spatial nu permite utilizarea unui excavator sau a altor utilaje mecanizate.Volumul de sapatura este estimat conform planesei Detaliu sapatura albie la urmatoaqrea valoare:Vsapatura = 19,441,0014,30 = 278 m3Pentru a putea desfasura in bune conditii lucrarile dereabilitare a albiei este necesara amplasarea la o distanta convenabila in amonte a unui dig din argila compactata impermeabila si dirijarea apei din spatele digului prin intermediul unei conducte din PVC spre aval.

2. Cofrarea si betonarea fundatiei culeeiBetonul ce urmeaza a fi pus in opera se va prepara in statia de betoane cea mai apropriata si va fi transportat in amplasamentul podului unde va fi turnat prin intermediul unor jgheaburi de metal in cofrajul executat.Cantitatea de beton necesara betonarii blocului de fundatie este:Vb. fundatie =2( 15,342,001,0) = 61,36m3 beton clasa tehnica C12/15.Pentru cofrarea blocului de de beton pentru realizarea subzidirii se va realiza cofraj doar pe laturile dinspre albie sip e laturile laterale fiind, panourile de cofraj trebuind sa asigure o suprafata de dofraj de:Scofraj = 2(1,0015,34)= 31 m2

3. Asternerea, profilarea si compactarea patului de argilaOperatia se realizeaza manula , iar pentru compactare se va folosi un compactor tip picior de broasca. Pentru realizarea operatie este necesara urmatoarea cantitate de argila:Vargila = 2,76 19,44 = 54 m34. Cofrarea si betonarea pereului albieiEste o operatie care se realizeaza manual, pentru betonare se vor folosi sabloane din lemn care urmaresc conturul albiei, dispuse din 1,50 m in 1,50m, dupa care se finiseaza cu un dreptar metalic sau din lemn.Pentru cofrarea albiei sunt necesare doar doua sabloane , betonarea realizanduse pe tronsoane alternative unul da unul nu iar apoi dup ace s-a intarit tronsoanele betonate se trece si la betonarea tronsoanelor ramase.Pentru betonare este necesar un volum de beton didraulic de :Vbet. hydraulic = 1,5919,44 = 31 m3 beton hydraulic5. Decaparea si torcretarea elevatiei culeei Decaparea se realizeaza doar pe fata dinspre albie pe o adaancime de 5 cm cu ajutorul unui ciocan rotopercutor cu dalta sau cu spit. Urmatoarea operatie este curatarea suprafetei decapate cu ajutorul unui jet de apa, dupa care urmeaza inlocuirea barelor de armature uzata daca este cazul. Imediat dupa aceea se amorseaza suprafata decapata cu lapte de ciment, dupa care urmeaza operatia de torcretare uda cu ajutorul unei pompe de torcret cu beton de ciment de clasa C 25/30. Volumul de beton necesar este:Vbet. torcret = 2(15,341,700,05) = 2,61 m36. Demolarea caii pe podAceasta operatie se realizeaza doar pe jumatate de pod, cealalta jumatate fiind supusa traficului, cu restrictiile de viteza corespunzatoare. aceasta operatie suporta urmatoarele suboperatii:- decapartea structurii rutiere apodului;- decaparea hidroizolatiei pana la nivelul fasiilor cu goluri;- demontarea bordurilor existente si a betonului de umplutura a trotuarului;- decaparea hidroizolatiei ramase pana la nivelul fasiilor prefabricate;- demontarea parapetului pietonal;- demontarea consolelor de trotuar prefabricate si a stratului de mortar de poza pe care au fost aplicate;- realizarea stratului de panta ca support pentru hidroizolatie, cu beton de ciment de clasa C12/15;-