Jak wygląda proces budowy przęsła mostu metodą nasuwania podłużnego

Metoda nasuwania podłużnego jest jedną z najbardziej zaawansowanych technologii stosowanych przy budowie mostów o dużych rozpiętościach oraz w miejscach, w których tradycyjne deskowania lub rusztowania podporowe są trudne lub niemożliwe do wykonania. Proces ten polega na stopniowym „wysuwaniu” kolejnych segmentów konstrukcji mostu ze stanowiska wytwórczego na przyczółku w kierunku osi rzeki, doliny lub drogi, która ma zostać przekroczona. W rezultacie przęsło powstaje etapami, a każdy kolejny segment jest betonowany lub montowany w bezpiecznych warunkach na zapleczu, a następnie przesuwany do przodu za pomocą siłowników hydraulicznych. To rozwiązanie pozwala minimalizować ryzyko prac prowadzonych nad wodą lub w przestrzeni czynnej komunikacyjnie, skraca czas budowy oraz zapewnia wysoką jakość wykonania konstrukcji (segregator na egzamin ustny - pytania i opracowane odpowiedzi).

Elementy instalacyjne

Podstawą całej technologii jest stanowisko wytwórcze zlokalizowane za przyczółkiem mostu. To właśnie tutaj powstają kolejne segmenty ustroju nośnego, najczęściej wykonywane z betonu sprężonego. Segmenty te betonowane są w sposób powtarzalny, co umożliwia stosowanie precyzyjnych deskowań ślizgowych lub cyklicznych. Na tym etapie montowane jest także zbrojenie, kable sprężające, kanały kablowe oraz elementy instalacyjne. Dzięki pracy w warunkach kontrolowanych możliwe jest utrzymanie wysokiej jakości betonu i precyzyjnego wymiarowania elementów. Segmenty mają zazwyczaj długość od 15 do 30 metrów, lecz ich wymiary zależą od projektu oraz warunków terenowych. Po dojrzewaniu betonu i sprężeniu konstrukcji segment jest gotowy do kolejnego etapu – nasunięcia (program TESTY UPRAWNIENIA BUDOWLANE - wersja na komputer).

Najbardziej charakterystycznym elementem metody nasuwania podłużnego jest nos konstrukcyjny, zwany także beakiem lub awanbekiem. Jest to stalowy, lekki wysięgnik montowany na czole budowanego przęsła, który ma za zadanie przenieść część sił i umożliwić płynne pokonywanie kolejnych podpór. Ponieważ beak jest znacznie lżejszy niż właściwa konstrukcja mostu, zmniejsza on momenty zginające działające na układ nośny podczas nasuwania. Dzięki temu konstrukcja nie jest nadmiernie obciążana w fazie montażu. Po zakończeniu całego procesu beak jest demontowany i wykorzystywany na innej budowie lub składowany jako element pomocniczy.

Proces nasuwania

Proces nasuwania przebiega etapami i opiera się na pracy siłowników hydraulicznych oraz łożysk ślizgowych. Siłowniki zamocowane na stanowisku wytwórczym stopniowo przesuwają konstrukcję do przodu, zazwyczaj o kilka milimetrów lub centymetrów w jednym cyklu. Aby umożliwić taki ruch, podpory mostu wyposażone są w specjalne łożyska tymczasowe wykonane z teflonu, stali lub elastomerów, które minimalizują tarcie i pozwalają na kontrolowane przesuwanie przęsła. Cały proces przypomina powolne, metodyczne „wyjeżdżanie” mostu ponad planowaną trasę. Po wysunięciu segmentu na odpowiednią odległość w stanowisku wytwórczym betonowany jest kolejny element, a cały cykl powtarza się aż do osiągnięcia docelowej długości mostu (segregator aktów prawnych).

Zgodność z projektem wykonawczym

Jednym z kluczowych aspektów tej technologii jest kontrola geometrii i toru nasuwania. Konstrukcja musi poruszać się idealnie po linii prostej lub po zaprojektowanej krzywiźnie, a wszelkie odchylenia mogą prowadzić do nadmiernych naprężeń lub uszkodzeń betonu. Dlatego na budowie stosuje się zaawansowane systemy geodezyjne, które na bieżąco monitorują przemieszczenia poprzeczne, pionowe i poziome całej konstrukcji. Dodatkowo inżynierowie analizują odkształcenia sprężystoplastyczne, które pojawiają się podczas nasuwania, i korygują siły sprężające oraz ustawienie segmentów w sposób zapewniający zgodność z projektem wykonawczym.

Mosty budowane metodą nasuwania podłużnego

Podczas nasuwania konstrukcji szczególne znaczenie mają podpory stałe i tymczasowe. Mosty budowane metodą nasuwania podłużnego często wymagają dodatkowych podpór, rozmieszczonych w dolinie lub wzdłuż nurtu rzeki, które przejmują obciążenie w trakcie montażu. Po zakończeniu nasuwania podpory te mogą zostać zdemontowane. Rozwiązanie to umożliwia budowę przęseł nawet w warunkach, gdzie wykonanie pełnego deskowania podporowego byłoby niemożliwe lub niebezpieczne, na przykład nad torami kolejowymi, drogami ekspresowymi czy terenami bagiennymi (uprawnienia budowlane).

Ważnym etapem jest także sprężanie konstrukcji, które odgrywa fundamentalną rolę w kształtowaniu nośności ustroju mostowego. Kable sprężające montowane wewnątrz segmentów uzyskują odpowiednie naprężenia dopiero po wykonaniu kilku cykli nasuwania lub po zakończeniu montażu określonej długości przęsła. Sprężenie musi być prowadzone zgodnie z precyzyjnymi wytycznymi projektowymi, ponieważ wpływa na ostateczne ugięcia, sztywność oraz trwałość konstrukcji. W praktyce inżynierskiej stosuje się zarówno sprężenie wewnętrzne, jak i zewnętrzne, a dobór technologii zależy od typu mostu oraz sposobu jego użytkowania.

Ogromne koszty i ryzyka

Jedną z największych zalet metody nasuwania podłużnego jest ograniczenie prac prowadzonych nad przeszkodami terenowymi. Tradycyjne metody budowy wymagają wykonania rusztowań lub podparć, co w przypadku wysokich mostów lub szerokich rzek generuje ogromne koszty i ryzyka. Nasuwanie eliminuje te problemy, ponieważ większość prac odbywa się na jednym stanowisku, z dala od przeszkody. To przekłada się na wyższe bezpieczeństwo pracy, krótszy czas realizacji oraz mniejszy wpływ na środowisko naturalne.

Metoda ta wymaga jednak zaawansowanej organizacji, precyzyjnych obliczeń oraz doświadczenia wykonawców. Mosty budowane tą technologią są bardzo wrażliwe na błędy geometryczne, a ich konstrukcja w fazie montażowej pracuje w zupełnie innych warunkach niż w fazie użytkowej. Dlatego projektowanie odbywa się w dwóch etapach: pierwszym – dotyczącym zachowania konstrukcji podczas nasuwania, drugim – obejmującym zachowanie mostu w jego docelowej formie. Obliczenia te muszą uwzględniać zmienne siły sprężające, temperaturę, różnice w osiadaniach podpór oraz momenty zginające występujące jedynie w fazie montażowej.

Metoda nasuwania podłużnego

Po zakończeniu segmentacji, sprężania i nasuwania całej konstrukcji most zostaje osadzony na docelowych łożyskach, a beak demontowany. Następnie montuje się wyposażenie mostu, takie jak balustrady, izolacja, nawierzchnie, system odwodnienia, oświetlenie oraz elementy zabezpieczeń przeciwkorozyjnych. Po wykonaniu wszystkich prac wykończeniowych przeprowadza się próby obciążeniowe, które mają potwierdzić zgodność rzeczywistej pracy ustroju nośnego z obliczeniami projektowymi (opinie o programie).

Metoda nasuwania podłużnego jest dziś jedną z najbardziej efektywnych technologii w inżynierii mostowej. Pozwala budować przęsła o znacznych rozpiętościach, redukuje koszty i ryzyka związane z pracami w trudnym terenie oraz zapewnia wysoką precyzję wykonania. Nie każda konstrukcja nadaje się do tej technologii, jednak tam, gdzie jej zastosowanie jest możliwe, przynosi ona znaczące korzyści projektowe, ekonomiczne i logistyczne. Dzięki dynamicznemu rozwojowi technologii sprężania, systemów geodezyjnych i hydrauliki budowa mostów metodą nasuwania podłużnego staje się coraz bardziej powszechna i stanowi jeden z filarów współczesnego mostownictwa.