Evolutia conceptiei si executiei podurilor in Romania dupa 1990

Podurile sunt lucrari de arta complexe, care necesita un efort inves­titional deosebit de ridicat. Cu toate acestea, podurile sunt necesare caci numai prin intermediul lor pot fi traversate nenumaratele si diversele obstacole pe care le intalneste orice cale de comunicatie.

Pentru ca valoarea totala a investitiei sa fie acceptabila, trebuie sa existe o conceptie cat mai rationala, bazata pe cunostinte temeinice pluridisciplinare, dar si pe experientele predecesorilor de pe cat mai multe meridiane ale Terrei.

Deschiderea portilor catre tarile dezvoltate, dupa 1990, a determinat progresul in conceptia si executia podurilor in Romania. Cel mai important pas l-a constituit increderea in posibilitatile inginerilor nostri de a gasi solutii eficiente si de a folosi materiale noi, moderne care sa asigure o calitate ridicata a lucrarilor.

Lucrarile de poduri, pasaje si viaducte, realizate dupa anul 1990, demonstreaza progresele inregistrate in acest domeniu si in tara noastra. In cele ce urmeaza vor fi prezentate o serie de lucrari de poduri, subliniind elementele de noutate aplicate la conceptie si/ sau executie.

EXEMPLE DE LUCRARI SEMNIFICATIVE

Poduri cu suprastructuri

din grinzi prefabricate precomprimate

Grinzile prefabricate din beton precomprimat pentru poduri au apa­rut ca o necesitate de crestere a ritmului de executie dupa cel de-al doilea razboi mondial, atunci cand volumul de reconstructie era deosebit de mare, dar si ca urmare a dezvoltarii industriei, ceea ce a permis realizarea de echipamente de manipu­lare si montaj din ce in ce mai performante.

In tara noastra, constructia de poduri cu grinzi prefabricate precomprimate a patruns prin anii ’55 – ’60 iar in urmatoarele doua decenii a cunoscut o dezvoltare impetuoasa si ca urmare a necesitatilor postbelice dar si a situatiei precare anterioare din acest domeniu.

S-a construit mult, dar nu intotdeauna bine. Sistemul din acea perioada, dar si mentalitatea noastra gresita privind munca si mai ales, rezultatul muncii, evidentiata prin expresia “lasa ca merge si asa”, mentalitate ce mai persista inca pe la noi, a facut ca multe din aceste lucrari sa se degradeze prematur (in cca. 20-30 de ani), desi ideea era ca ele sa dureze cel putin 100 de ani, betonul fiind considerat un material indes­tructibil si usor de realizat.

Realitatea a demonstrat ca nici betonul nu este indes­tructibil si cu atat mai mult, nu poate fi executat la intamplare ci cu profesionalism, dupa reguli stricte.

Dupa 1990 au inceput sa pa­trunda in tara cofraje moderne, fabrici de beton cu dozare precisa a materialelor componente, tehnologii si re­guli corecte de punere in opera, aditivi pentru asigurarea cerintelor necesare ale betonului, laboratoare de testare corespunzatoare etc. Asa se face ca primele lucrari de arta executate la un nivel de calitate cu adevarat superior au fost cele 10 pasaje noi peste autostrada A1 Bucuresti – Pitesti, avand supra­structura realizata din grinzi prefabricate precomprimate cu armaturi preintinse. Atat grinzile principale cat si restul suprastructurii si intreaga infrastructura au fost realizate la un nivel superior de calitate.

Introducerea noilor materiale pentru repararea betoanelor a facilitat ca si reabilitarea si consolidarea podurilor si pasajelor existente, grav deteriorate in cei 30 de ani de exploatare, sa se faca la un nivel superior de calitate.

In domeniul conceptiei s-au facut, de asemenea, progrese insemnate. Astfel, au aparut suprastructurile din grinzi prefabricate precomprimate continuizate la nivel de structura si nu de placa, asa cum s-au realizat pana in anul 1990.

Avantajul principal al acestei solutii este obtinerea de economii de cost insemnate, prin realizarea unor structuri continue, cu solicitari mai reduse fata de structurile simplu rezemate. Economia rezulta din inaltimea redusa de constructie, care conduce la reducerea lungimii rampelor si a numarului de elemente de infrastructura la pasaj sau pod.

Primul pasaj realizat in aceasta solutie este cel de pe DN 1 Bucuresti – Ploiesti in zona aeroportului Henri Coanda de la Otopeni.

Exemple de astfel de structuri pot fi pasajele de pe DN 1 la IKEA, BRICOSTORE si aeroportul Otopeni sau podul-pasaj de autostrada pe centura de ocolire Nord a munici­piului Pitesti.

Podurile cu structuri continue mai au si marele avantaj de a diminua numarul rosturilor de racordare si al aparatelor de reazem pentru grinzi.

Printre elementele de noutate introduse in constructia podurilor, dupa anul 1990, trebuie mentionate hidroizolatiile performante care permit o protectie reala impotriva infiltratiei apei de pe cale catre structura de rezistenta si dispozitivele de acoperire a rosturilor de dilatatie etanse, care elimina una din cauzele principale ce au favorizat degrada­rile podurilor anterioare.

Poduri cu structuri mixte cu conlucrare

Structurile mixte, cu conlucrare, sunt compuse din tabliere metalice in conlucrare cu platelajul din beton armat care sustine calea. Conlucrarea dintre cele doua elemente se realizeaza cu piese de legatura de­numite conectori.

Structurile alcatuite in acest fel au o serie de avantaje certe si anume:

• utilizarea rationala a proprietatilor de rezistenta distincte ale celor doua materiale (betonul in zona preponderent comprimata si metalul in zona preponderent intinsa);

• posibilitatea realizarii unor des­chideri superioare celor cu grinzi din beton precomprimat;

• reducerea substantiala a incarcarilor permanente, cu efecte bene­fice asupra infrastructurii si a solicitarilor din seism si implicit, a pretului de cost;

• reducerea timpului de executie, cu efecte favorabile asupra pretului de cost;

• realizarea unor inaltimi de constructie mai reduse, cu efecte benefice asupra rampelor de acces (reducerea lungimii rampelor si a inaltimii terasamentelor).

Printre dezavantaje s-ar putea mentiona: necesitatea acordarii unei atentii mai mari la executie si existenta unor lucrari mai specializate.

Exemple de poduri cu structuri mixte cu conlucrare cu grinzi continue sunt cele 3 poduri peste Arges, pe zona de ocolire Nord a municipiului Pitesti, cu profil de autostrada avand deschideri de 50,00 m + 70,00 m + 50,00 m dar oblicitati diferite.

De asemenea, podul peste raul Doamnei, avand doua tabliere cu grinzi mixte cu conlucrare continue pe cate 3 deschideri de cate 60,00 m lungime fiecare (2 x 3 x 60,00 m = 360,00 m).

Poduri cu structuri mixte cu conlucrare se pot realiza cu succes atat cu grinzi independente (simplu rezemate), cat si cu grinzi continue pe doua, trei sau mai multe deschideri.

Exemple de poduri cu structuri  mixte cu conlucrare independenta pot fi podurile peste raul Campinita la Lunca Cornului, jud. Prahova (1 x 40,00 m) podul de la km 16+030 pe DN 25 Marasesti – Tecuci (1 x 30,00 m) si podul peste raul Ialomita la Albesti – Andrasesti, jud. Ialo­mita (20,00 m + 40,00 m + 20,00 m).

In general, aceste poduri inlocu­iesc eficient lucrarile care au avut de suferit sau, chiar, au fost prabusite de inundatii. Avantajul principal este reducerea timpului de executie, a inaltimii de constructie si a incarcarilor permanente, la un pret comparabil cu cel al podurilor cu suprastructuri din grinzi prefabricate precomprimate.

O lucrare deosebit de interesanta, din categoria structurilor mixte cu conlucrare, o constituie pasajul denivelat, in curs de executie, peste DN 1 la Campina, care asigura legatura facila dintre drumul, de o deosebita importanta economica si sociala, pe care il traverseaza si Calea Daciei, care constituie accesul principal in acest municipiu.

Poduri cu structuri speciale

Podurile cu structuri speciale sunt acele poduri unicat care se realizeaza pentru traversarea unor obstacole mai deosebite (rauri mari, canale navigabile sau fluvii, obstacole cu oblicitate mare, vai adanci sau cu maluri abrupte etc). In gene­ral aceste poduri au deschideri mari, care nu pot fi realizate decat prin utilizarea structurilor speciale (arce sau bolti, structuri hobanate, structuri suspendate, structuri hibride).

• Poduri cu arce sau bolti

Podurile pe bolti au aparut din cele mai vechi timpuri, imitand podurile naturale atunci cand materialul principal de constructie era piatra. Piatra este unul din cele mai durabile materiale de constructie. De aceea, exista poduri boltite din piatra, unele remarcabile, care dainuie si astazi si sunt inca in functiune dupa sute de ani. Un asemenea pod natural (din cele trei existente in lume) se afla in tara noastra la Baia de Arama – Ponoarele, in jud. Mehe­dinti – o minune a naturii la limita dintre judetele Gorj si Mehedinti.

Boltile au marele avantaj ca sunt solicitate preponderent la compresiune, iar piatra este un material foarte rezistent la acest tip de actiune. Au, insa, dezavantajul ca necesita multa manopera, ceea ce este incompatibil cu vremurile moderne. Mai tarziu s-au executat poduri boltite si din caramida, dar cu deschideri reduse de pana la 20 m, ca de altfel si la podurile din piatra.

Dezvoltarea industriala si implicit aparitia noilor materiale de constructie (metalul si apoi betonul sub diferitele lor forme de evolutie), au condus la aparitia podurilor pe arce-structuri care pot prelua foarte bine atat solicitarea de compresiune cat si pe cea de incovoiere. Aparitia si perfectionarea metodelor si a teh­no­logiilor de calcul au permis reali­za­rea unor poduri pe arce spectaculoase, cu deschideri remarcabile, care depa­sesc cele mai indraz­nete asteptari.

In tara noastra, primele poduri pe arce in sistem Langer (cu tiranti verticali) s-au executat in anii 1980-1986, peste canalele navigabile Dunare – Marea Neagra si Poarta Alba – Midia Navodari.

Dupa anul 1990, s-a realizat, de asemenea, un pod cu arce in sistem Nielsen (cu tiranti inclinati) avand o deschidere de 150 m peste canalul Dunare – Marea Neagra, in zona garii Cernavoda. Structura principala este integral metalica avand platelaj de tip placa ortotropa.

Recent a fost dat in folosinta complexul de poduri si pasaje Basarab din Bucuresti, in cadrul caruia podul peste Dambovita are o structura tip Langer cu deschi­derea de 120 m.

Tot in grupa structurilor pe arce tip Langer, cu arce inclinate, poate fi amintita suita de pasarele de pe DN1 intre Bucuresti si Predeal, care au o deschidere de 20 m. Aceste pasarele au fost executate integral din metal (tevi si profile). Marele lor avantaj este ca au o inaltime de constructie deosebit de redusa, de numai 20 cm, se monteaza rapid (in cca. 2 ore) fara intreruperea indelungata de trafic si au un aspect estetic deosebit.

Podurile pe arce sunt structuri deosebit de eficiente, dar sunt limitate ca deschideri, necesita un proces de proiectare mai complex si tehnologii de executie specia­lizate. Aceste poduri se inscriu in domeniul podurilor cu deschideri medii si mari, rezolvand traversari de obstacole importante.

• Poduri pe cabluri (hobanate si suspendate)

Podurile pe cabluri imita puntile din liane, care existau in timpurile indepartate. Podurile hobanate si suspendate acopera deschideri mari si foarte mari dar, in anumite cazuri, pot fi folosite cu succes si la poduri cu deschideri medii. Aceste poduri au evoluat si proliferat atat de mult in ultimele doua decenii incat, actualmente, exista o intrecere acerba de a depasi recorduri de deschideri si de a crea structuri cat mai spectaculoase.

Podurile hobanate si suspendate au ajuns sa acopere deschideri incredibil de mari, de peste 1 km, in cazul podurilor hobanate (deschi­derea record actuala este de 1088 m la podul Sutong din China) si de aproa­pe 2 km in cazul podurilor suspendate (deschiderea record actuala este de 1991 m la podul Akashi Kaikio din Japonia).

In tara noastra, primul pod hobanat cu hobane rigide s-a executat in anii 1964-1965 peste Siret la Sagna, iar un pod hobanat pe cabluri s-a executat in 1983 peste Canalul Dunare – Marea Neagra la Agigea, cu deschi­derea principala de 162,00 m, dupa ce, in prealabil, se executase o pasarela cu deschi­derea de 85 m peste Somes la Oradea.

Atat podul Agigea cat si pasarela Oradea s-au reali­zat dupa un sistem mai vechi, cu un numar redus de hobane, acestea fiind alcatuite din fascicule de sarma pentru beton precomprimat.

Dupa 1990 s-au executat, sau sunt in curs de executie, cateva poduri si pasaje in sistem modern, cu un numar mai mare de cabluri alcatuite din toroane protejate in teci de polietilena de inalta densitate.

Un pod hobanat interesant si deosebit de eficient, cu structura hibrida, s-a executat in localitatea Cornu, jud. Prahova, peste Valea Rea. Acest pod are o structura din beton armat in deschiderile laterale si pe cca. 12 m de fiecare parte a deschiderii centrale si o structura mixta cu conlucrare (grinzi din otel-platelaj din beton armat) in zona mediana a deschiderii centrale. Podul are trei deschideri de 15 m + 42 m + 15 m si o inaltime de constructie de doar 1 m.

Un pasaj hobanat simetric, cu pilon central, s-a pro­iectat si executat la Otopeni. Acesta realizeaza traversarea soselei de centura Nord a municipiului Bucuresti peste calea ferata de centura. Oblicitatea mare dintre cele doua trasee (de cale fera­ta si sosea) a impus o deschidere mare a pasajului de cca. 160 m. Aceasta s-a putut reduce la 120 m prin solutia de trecere a liniilor de cale ferata printre cei doi stalpi ai pilonului.

Un pasaj hobanat asimetric, cu un singur pilon si deschiderea principala de 150 m, s-a executat in cadrul complexului de poduri si pasaje Basa­rab (Bucuresti) de-a lungul B-dul N. Titulescu, Sos. Orhideelor si Groza­vesti pe o lun­gime de cca. 2 km.

Un pod hobanat, interesant si important in acelasi timp pentru zona unde va functiona, este amplasat in portul Constanta, peste Canalul Dunare – Marea Neagra si va asigura legatura dintre partea de Sud si cea de Nord, despartite prin Canal. Podul proiectat initial avea trei deschideri de 120 m + 180 m + 120 m = 420 m, asigu­rand un gabarit de navigatie cu inaltimea de 17,50 m si latimea de 150 m. Lungimea totala a podului, impreuna cu viaductele de acces, este de 900 m. Podul este in curs de executie si ar trebui terminat in cca. 3 ani.

Actualmente este in curs de finalizare un pasaj hobanat de autostrada peste DN 1 la Barcanesti, judetul Prahova. Pasajul are trei deschideri de 40,00 m + 80,00 m + 40,00 m si o structura hibrida (beton armat precomprimat in deschiderile laterale si cca. 10 m din deschiderea centrala si tablier mixt cu conlucrare in zona mediana de 60 m lungime a deschiderii centrale.

Podurile suspendate sunt lucrarile speciale care acopera cele mai mari deschideri, ajungandu-se la lungimi record, impresionante, de ordinul kilometrilor.

De regula, aceste poduri se reali­zeaza peste fluvii, lacuri intinse, stramtori ale marilor unde trebuie sa asi­gure gabarite de navigatie gene­roase atat ca inaltime cat si ca latime.

In Romania exista un singur pod suspendat cu trei deschideri de 60 m + 240 m + 60 m si o lungime totala de 360 m. Podul a fost conceput pentru realizarea unui acces mai facil in insula Ostrovul Mare peste bratul Dunarea Mica (Gogosu), in cadrul complexului hidroe­nergetic si de navigatie de la Portile de Fier II. Podul are o structura hibrida cu deschideri laterale din beton precomprimat si deschiderea centrala din metal cu placa ortotropa, fiind o solutie unicat pe plan mondial, din acest punct de vedere.

CONCLUZII

Conceptia si executia podurilor dupa anul 1990 a capatat noi conotatii, realizandu-se progrese insemnate in ceea ce priveste abordarea unor solutii mai indraz­nete si cresterea calitatii executiei gratie extinderii orizon­tului cunoasterii, evolutiei tehnicii de calcul, introdu­cerii materialelor de constructie moderne si a tehnologiilor avansate de executie.

Lucrarile realizate dupa 1990 se caracterizeaza deci prin solutii mai diversificate si executie mai ingrijita, de mai buna calitate. Este loc pentru „mai bine“, in special in ceea ce priveste respectarea mediului inconjurator, acordarea unei atentii speciale aspectului estetic si incadrarii armonioase in mediu, cat si in ceea ce priveste crearea unor conditii mai bune de intretinere si chiar de post­utilizare a elementelor constructive.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 78 – februarie 2012, pag. 28

Autor:
dr. ing. Victor POPA – vicepresedinte CONSITRANS, membru corespondent al Academiei de Stiinte Tehnice din Romania