Većina modernih mostova je izgrađena segmentirano. Kod takvih betonskih mostova komponente nose opterećenje u konfiguraciji koja je različita od kompletne noseće strukture. Naprezanje tokom izgradnje premašuje kapacitet završne strukture. Rano opeterećivanje betona rezultira u velikim deformacijama. Građevinski inženjeri moraju imati ove aspekte u vidu prilikom projektovanja segmentnih mostova.
Glavi ciljevi projektovanja su:
-
Geometrijska kontrola prilikom izgradnje (skreatnje i nagib)
-
Kontrola pucanja tokom izgradnje (test naprezanja)
-
Konstruktivna bezbednost i stabilnost tokom izgradnje
-
Kontrola naprezanja završene strukture
-
Kontrola nosivosti završene strukture
Evolucija geometrije betonskih mostova - Jednostavni raspon i noseća konstrukcija
U početku je najbolji mogući, a ujedno i jedini način bilo graditi jednostavne gredne mostove. Ovakva vrsta mosta se sastoji od grede (putne platforme) i nosećih stubova ili podupirača. Oni su laki za izgradnju, ali zahtevaju velike segmente. Ipak, za pojedinačne slučajeve i specifične zahteve, praktično je graditi sa ovakvim kombinacijama.
Kasnije je osmišljen koncept kontinuiranih raspona, sa kojom je više ekonomsko korišćenje segmenata bilo moguće. Kako bi se sačuvalo vreme izgradnje, gotovi elementi od prenapregnutog betona su izlivani i transportovani na gradilište iz fabrike prefabrikovanih betonskih elemenata, zatim postavljeni preko stubova i konačno spojeni preko nosača.
Nepotrebno je pomenuti da su ovi elementi prednapregnuti. To pomaže u uspostavljanju kontinuiteta za distribuciju opterećenja radi postizanja većih raspona (generalno do 40 metara). U poređenju sa jednostavnim mostovima sa jednim rasponom, nagla promena kosina može biti izbegnuta što omogućava lakše održavanje i kvalitet vožnje. Međutim, potencijalne mogućnosti pojave pukotina na zglobovima (koji nisu prenapregnuti) i dalje postoje.
Kako bi se prevazišla mogućnost pojava pukotina, koncept naknadnog zatezanja je uveden (Gotovi elementi od prenapregnutog betona sa naknadnim zatezanjem samo preko nosača). On omogućava inženjerima da postignu sledeće prednosti:
-
Uspostavljen kontinuitet za pokretno opterećenje
-
Bolji učinak spojeva zbog prisustva prednaprezanja u spojevima
-
Smanjenje momenta statičkog opterećenja
-
Tanji i veći rasponi
Kasnije su inženjeri počeli da koriste prednosti naknadnog zatezanja u celoj dužini konstrukcije mosta. Ovog puta naknadno zatezanje direktno učestvuje u pružanju otpora pozitivnom momentu u sredini raspona. Ugibanja se takođe efikasnije kontrolišu. Veći rasponi (više od 60 metara) su dostižni. Ovaj koncept takođe pruža dodatnu ekonomičnost zbog smanjenja broja vertikalnih nosača.
Međutim, i dalje je u ovoj fazi geometrija mostova ostala ograničena sa netehničkim parametrima poput ograničenja transporta u dužini i širini segmenata. Štaviše, težina segmenata je ograničena prema dostupnom kapacitetu podizanja najveće dizalice. Zbog toga je novi koncept predstavljen u kome se mali delovi izlivaju i transportuju na lokaciju gradnje, postave na mesto i drže nosačima sve dok se ne spoje. Duži rasponi od 100 metara ili više su dostižni sa ovim procesom i veći broj stubova može biti smanjen, što donosi uštedu vremena i novca.
O segmentnoj gradnji
Kao što mu samo ime govori, segmentni most je most izgrađen od kratkih odeljaka (zvanih segmenti), na primer jedan komad u jednom trenutku, za razliku od tradicionalnih metoda gradnje sa kojima se gradi most u komadu. Most se pravi od betona koji je ili izlivan na licu mesta (izrađen u potpunosti na završnoj lokaciji) ili od prefabrikovanog betona (izgrađen na nekoj drugoj lokaciji, a nakon toga prebačen na konačnu lokaciju).
Ovi mostovi su veoma ekonomični za duge raspone (preko 100 metara), naročito kada je pristup gradilištu ograničen. Oni se takođe često biraju zbog svoje estetske privlačnosti.
Istorijat
-
Prvi segmentni betonski most je izgrađen 1950. godine i bio je izliven na licu mesta preko reke Lan u Balduinštajnu u Nemačkoj.
-
Prvi prefabrikovani segmentni betonski most, izgrađen 1962. godine, je premostio reku Senu u Francuskoj.
-
Prvi prefabrikovani segmentni betonski most u Sjedinjenim Američkim Državama je izgrađen 1973. godine u Korpus Kristi, Teksas.
-
Prvi segmentni betonski most izliven na licu mesta u S.A.D-u je izgrađen 1974. godine u blizini San Dijega, Kalifornija.
-
Prvi prefabrikovani segmentni betonski lučni most je most „Natchez Trace Parkway Bridge“, završen 1993. godine.
Izgradnja
Redosled gradnje je sličan tradicionalnoj gradnji betonskih mostova, odnosno gradnja nosača (stubova), gradnja privremenih držača, izgradnja putne platfomre, i obavljanje završnih radova. Glavne razlike su sledeće:
Nosači mogu biti izgrađeni segmentno. Često se ovo postiže korišćenjem metode gradnje poznate pod imenom „slip-form“, gde se privremeni držači kreću (klize) naviše nakon sekvencijalnih izlivanja betona. Privremeni držači koriste novoizgrađeni beton kao osnovu za kretanje naviše.
Nakon gradnje nosača, superstruktura se gradi na vrhu nosača. Ova superstruktura služi kao „odskočna“ tačka za gradnju putne platforme. Platforma se često gradi istovremeno u oba smera od nosača.
Putna platforma je sada izgrađena sekvencijalno, počevši od nosača, sekciju po sekciju. Kod mostova koji se liju na licu mesta, privremeni držači su povezani sa prethodno postavljenim betonom i ostavljeni da slobodno konzolno vise. Zatim se postavlja stalna armatura i nosači. Na kraju se beton izliva u oplatu i ostavlja se da se stvrdnjava, što na kraju oslobađa privremene nosače koji se mogu zatim pomeriti.
Kod prefabrikovanih mostova, betonski segmenti se grade na zemlji, a zatim transportuju i podižu na svoje mesto. Dok novi segment visi u vazduhu nošen kranom, radnici postavljaju čelično ojačanje koje spaja novi segment sa prethodnim segmentima. Svaki segment mosta je projektovan da spojeve sa prethodnog i narednog segmenta.
Proces u koraku tri se zatim ponavlja sve dok se raspon mosta ne završi.
