Izolacje konstrukcji obiektów mostowych

Rozporządzenie [1] (wraz z przepisami prawa budowlanego i przepisami o drogach publicznych oraz innych ustaw, a także wymaganiami polskich norm) nakazuje w szczególności zachowanie bezpieczeństwa konstrukcji w aspekcie trwałości użytkowania, obsługi i bieżącego utrzymania, zapewnienia nośności i stateczności, w  szczególności zabezpieczeń z uwagi na możliwości pożaru, powodzi, pochodu lodów, uderzenia statków i pojazdów oraz oddziaływania ruchów zakładu górniczego. Jego przepisy dotyczą wszystkich faz projektowania, budowy, odbudowy, rozbudowy i przebudowy obiektów mostowych, a także powiązanych z nimi urządzeń budowlanych.

Obiekty mostowe należą do kategorii obiektów inżynieryjnych i w rozporządzeniu [1] dotyczą budowli przeznaczonych do wykonania drogi, samodzielnego ciągu pieszego lub pieszo-rowerowego, szlaku wędrówek zwierząt dziko żyjących lub innych rodzajów komunikacji gospodarczej nad przeszkodą  terenową, a w szczególności: mostów, wiaduktów, estakad i kładek.

Z uwagi na specyfikę użytkowania podlegają własnym obciążeniom statycznym oraz dynamicznym obciążeniom eksploatacyjnym, które dodatkowo determinowane są zmiennymi obciążeniami klimatycznymi i zdarzeniami losowymi. Wymienione obciążenia działają zazwyczaj łącznie i mają zmienne natężenie, a ignorowane wpływają niszcząco na konstrukcję budowli, co skutkuje ograniczeniem ich żywotności.

Ze względu na konstrukcję takich obiektów problem ten dotyczy również balustrad i poręczy oraz charakterystycznej dla nich infrastruktury technicznej, a także urządzeń obcych (rurociągów i przewodów gazowych, kanalizacyjnych, wodociągowych, sieci ciepłowniczych, instalacji i linii elektroenergetycznych oraz telekomunikacyjnych).

Rozwiązania konstrukcyjne obiektów mostowych dotyczą obiektów pokonujących naturalne przeszkody terenowe (elementy środowiska, takie jak doliny, bagna, rzeki, wąwozy,  wzniesienia, szlaki wędrówek zwierzyny dziko żyjącej) oraz przeszkody sztuczne (wytworzone przez człowieka, takie jak droga, linia kolejowa, kanał, rurociąg, ciąg pieszy/ rowerowy).

Obiekty mostowe muszą być zaprojektowane i wykonane w sposób odpowiadający wymaganiom wynikającym z ich terenowego usytuowania i przeznaczenia, który w warunkach prawidłowego użytkowania i utrzymania stanu technicznego zapewni im trwałość w eksploatacji. Z uwagi na wymagania ochrony środowiska naturalnego (dotyczy przede wszystkim obiektów usytuowanych w strefach ochronnych źródeł oraz ujęć wody) potrzeba izolacji takich obiektów musi być nieraz rozszerzana o odpowiednie rozwiązania techniczne zabezpieczające sąsiednie grunty, wody powierzchniowe i ekosystemy cieków wodnych przed zanieczyszczeniami drogowymi (głównie produktami olejo i ropopochodnymi).

Działania profilaktyczne konieczne w konstrukcjach mostowych

Separacja spodów konstrukcji obiektów mostowych od kontaktów z ciekami wodnymi Zapewnienie obiektom mostowym zakładanej trwałości w przyjętym czasie użytkowania wymaga już na etapie projektowania dokładnego rozpoznania warunków terenowych. Szczególną uwagę należy zwrócić na obiekty mostowe położone nad ekosystemami cieków wodnych.

Aby uniknąć w przyszłości bezpośredniego oddziaływania wody na spody konstrukcji mostowych ponad najwyższy poziom spiętrzonej miarodajnej wody (maksymalnego przepływu rocznego o określonej wartości prawdopodobieństwa przekroczenia), należy zachować minimalne odległości wzniesienia spodu konstrukcji obiektu od lustra takiej wody (w rozporządzeniu [1] wyszczególniono takie odległości w celu ulokowania najniżej położonych odkrytych części łożysk, betonowych ciosów odłożyskowych lub elementów przegubów betonowych i żelbetowych). 

W art. 13–38 rozporządzenia [1] zawarto uwarunkowania dotyczące dostosowania obiektów mostowych do warunków terenowych. Wśród nich zwracają uwagę przepisy art. 33, gdzie dla stali trudno rdzewiejącej bez powłok malarskich podano bezpieczne odległości od lustra wody lub poziomu terenu chroniące ją przed bezpośrednim kontaktem z wodą, co znacznie spowalnia zachodzące na jej powierzchni procesy korozji.

A mianowicie są to odległości¹⁾:

• 3 m od wód stojących
• 2,5 m od wód płynących mierzone ponad poziom ich stanów średnich
• 1 m od poziomu terenu
• nie mniej niż 1,9 m od poziomu terenu lub odsadzki stożka nasypowego w obrębie przyczółka, gdy wymagany jest dostęp do łożysk w przypadku braku innych możliwości, z zastrzeżeniem ulokowania betonowych ciosów podłożyskowych bądź elementów przegubów betonowych i żelbetowych, wykazujących naprężenia rozciągające w betonie, powyżej poziomu spiętrzonej miarodajnej wody
• nie mniej niż 0,9 m – odległość tę odnosi się do spodu płyty pomostu w mostach belkowych o prześwicie między belkami. 

Wymóg zapewnienia stabilności i szczelności połączenia obiektu mostowego z drogą

Zgodnie z art. 79 pkt 5 w przypadkach połączenia obiektu mostowego z drogą powinny być zapewnione w szczególności stabilność i szczelność nawierzchni jezdni.

Stabilność musi być też zachowana w połączeniach obiektów drogowych z nasypem drogowym (art. 104). Jeśli nasypy drogowe w konstrukcjach są obecne (nasyp drogi stykającej się z obiektem wraz z naziomem gruntów rodzimych), to takie połączenia muszą zapewnić zbliżone warunki przejazdu dla pojazdów na jezdni obiektu i drogi. W tym celu należy:

• zabezpieczyć nasyp drogowy przed osiadaniem i powstawaniem nierówności nawierzchni,
• zagwarantować stabilność wzajemnych oddziaływań konstrukcji obiektu i nasypu drogowego, przy czym stabilność taka powinna być zapewniona w szczególności przez wykonanie odpowiedniego nasypu na odcinkach przyległych do obiektu (użycie gruntów o właściwościach mechanicznych niezależnych od zawilgocenia), a także wykonanie odwodnienia gruntu nasypu drogowego w obrębie ścian podpór lub przęseł zatopionych w nasypach.

Prewencyjne odwadnianie dróg i nasypów drogowych

W celu właściwego odprowadzenia wód opadowych z obiektu mostowego zgodnie z art. 98–99 rozporządzenia [1] odpowiednio do jego konstrukcji powinny być zaprojektowane i właściwie wykonane pochylenia nawierzchni jezdni i chodników, w szczególności przez odpowiednie zaprojektowanie i wykonanie niwelety jezdni oraz pochyleń poprzecznych jezdni i chodników.

W myśl art. 120 nasypy drogowe w obrębie połączenia z obiektem mostowym (niezależnie od odwodnienia powierzchniowego drogi, tj. systemów odprowadzania wód opadowych w kierunku obiektów mostowych do studzienek ściekowych lub ścieków skarpowych, a z obszarów obiektów mostowych w kierunku drogi do wpustów – art. 139) powinny mieć odwodnienie wgłębne w postaci warstw filtracyjnych (pionowych i poziomych przy podporach skrajnych, ukoś nych – ułożonych na stoku zbocza za klinem odłamu w celu eliminacji nadmiernego ciśnienia spływowego wody gruntowej). Przepisy art. 121–127 zawierają szczegółowe wymagania stawiane takim warstwom, zaś w art. 136–145 przedstawiono sposoby odprowadzania wód opadowych z obiektów mostowych.

Zachowanie nośności i stateczności

Poprawne działanie izolacji wodochronnych na obiektach mostowych uzależnione jest w dużej mierze od eliminowania ruchów konstrukcyjnych wynikających z zachowania nośności i stateczności. Zgodnie z zapisami art. 146 obiekty mostowe i związane z nimi urządzenia powinny być tak zaprojektowane i wykonane, aby w trakcie użytkowania nie wywoływały niemożliwego do zaakceptowania ryzyka wypadków, a obciążenia mogące na nie działać w trakcie budowy i użytkowania nie prowadziły do:

• zniszczenia całości lub części obiektu
• przemieszczeń i odkształceń o niedopuszczalnej wielkości
• uszkodzenia części obiektów, połączeń lub zainstalowanego wyposażenia w wyniku znacznych przemieszczeń elementów konstrukcji
• uszkodzenia na skutek wypadku w stopniu nieproporcjonalnym do jego przyczyny.

Konstrukcje takich obiektów w szczególności powinny spełniać warunki zapewniające nieprzekroczenie stanów granicznych nośności i stanów granicznych użytkowania w każdym z ich elementów i w całej konstrukcji (art. 147–149).

Przekraczanie takich stanów skutkuje nie tylko zerwaniem izolacji wodochronnych, lecz także pojawieniem się realnego zagrożenia bezpieczeństwa budowli i jego użytkowników (w konstrukcji obiektu może nastąpić utrata stateczności położenia lub stateczności sprężystej, zmiana układu geometrycznie niezmiennego w układ geometrycznie zmienny, zniszczenie elementu, przekroczenie określonych naprężeń prowadzące do ich uplastycznienia – z wyjątkiem przegubów betonowych, poślizgów w złączach, ewentualnie niebezpiecznego rozwarcia rys oraz wystąpienia szkodliwych drgań własnych o częstotliwości mniejszej niż 3 Hz oraz nadmiernych drgań wtórnych).

Ze względu na ryzyko wystąpienia takich zagrożeń odbudowa, rozbudowa i przebudowa obiektu powinny być poprzedzone oceną stanu technicznego konstrukcji obiektu dokonaną z uwzględnieniem stanu podłoża gruntowego, gdzie – niezależnie od oceny cech fizykochemicznych i wytrzymałościowych materiału konstrukcji – powinno się również określać właściwości betonu (jego właściwości ochronnych względem zbrojenia), stali zbrojeniowej (rozmieszczenia stref korozji) i stali konstrukcyjnej (wpływu starzenia i zmęczenia materiału).

Zachowanie trwałości eksploatacyjnej

Zgodnie z art. 152–156 zaprojektowane i wykonane obiekty mostowe muszą w przyjętym okresie użytkowania i utrzymania zachować trwałość rozumianą jako zdolność użytkowania obiektu przy zachowaniu cech wytrzymałościowych i eksploatacyjnych, których miernikiem są stany graniczne nośności i stany graniczne użytkowania. Trwałość w przyjętym okresie użytkowania może odnosić się w szczególności do:

• całego obiektu (jako średnia trwałość podstawowych elementów niepodlegających okresowej wymianie)
• podstawowych elementów obiektu (tj. podpór, dźwigarów i pomostu)
• elementów podlegających okresowej wymianie.

W art. 153 pkt 2 szczegółowo określono okresy użytkowania elementów obiektu mostowego. Wśród wymienionych warto zwrócić uwagę na okresy dotyczące użytkowania:

• izolacji wodoszczelnych pomostów (masywnych – nie krótsze niż 30 lat, lekkich i gęstożebrowych – nie krótsze niż 20 lat)
• warstw ochronnych izolacji wodoszczelnych (nie krótsze niż przewidziano dla izolacji wodoszczelnych)
• nawierzchni jezdni (nie krótsze niż 10 lat, pod warunkiem że nie są przewidziane jako warstwy ochronne izolacji wodoszczelnych)
• urządzeń dylatacyjnych (nie krótsze niż 20 lat)
• urządzeń odwadniających (nie krótsze niż 25 lat)
• malarskich powłok ochronnych konstrukcji stalowych (nowych – nie krótsze niż 15 lat, przemalowanych – nie krótsze niż 5 lat).

Wymienione okresy użytkowania dotyczą obiektów inżynierskich nowo zbudowanych. Dla obiektów odbudowywanych, rozbudowywanych i przebudowywanych powinno się określać skorygowany okres użytkowania, uwzględniający zakres wykorzystania elementów starej konstrukcji oraz ich stan techniczny i wiek.

Materiały użyte do budowy muszą zapewniać odpowiednią trwałość w odniesieniu do przyjętych okresów użytkowania poszczególnych elementów obiektów mostowych. Przy ocenie takiej trwałości bierze się pod uwagę cechy fizyczne i mechaniczne określone dla nich w polskich normach lub aprobatach technicznych oraz odporność na oddziaływanie środowiska uwzględniającą czynniki zdefiniowane w polskich normach.

W przypadkach niespełnienia przez nie wymagań określonej trwałości powinno się zastosować odpowiednie rozwiązania ochronne ograniczające oddziaływanie środowiska, spełniające wymagania polskich norm, przewidziane jako zabezpieczenia antykorozyjne, których skuteczność działania musi odpowiadać przyjętym okresom użytkowania. Polegają one w szczególności na:

• odpowiednim usytuowaniu obiektu inżynierskiego
• ukształtowaniu konstrukcji (ochrona konstrukcyjna)
• doborze materiałów konstrukcyjnych lub doborze składu oraz struktury materiałów wykonywanych na budowie i w wytwórniach elementów (ochrona materiałowo-strukturalna)
• stosowaniu ochrony powierzchniowej konstrukcji lub jej elementów (ochrona powierzchniowa).

Wymienione rozwiązania, zależnie od okoliczności i w miarę możliwości, mogą być uzupełniane przez dodatkowe zabezpieczenia techniczne (ochronę katodową zbrojenia w konstrukcjach żelbetowych, ewentualnie konstrukcji stalowych i żelbetowych – zabezpieczającą przed działaniem prądów błądzących – oraz ochronę protektorową polegającą na powlekaniu prętów zbrojenia preparatami zabezpieczającymi przed korozją), a także wyposażenie zabezpieczające pracę konstrukcji (mogą tu być zastosowane w szczególności: bariery osłonowe umieszczane przy podporach wiaduktów i kładek usytuowanych w pobliżu jezdni, odbojnice umieszczane wewnątrz toru pod wiaduktami i kładkami nad liniami kolejowymi i tramwajowymi oraz dalby umieszczane w pobliżu podpór mostów).

Izolacje i zabezpieczenia antykorozyjne

Rozwiązania konstrukcyjne zastosowane w obiektach mostowych oraz rodzaj użytych do tego celu materiałów wraz z zabezpieczeniami antykorozyjnymi muszą być dostosowane do warunków środowiskowych (środowiska atmosferycznego, wodnego, gruntowo-wodnego, materiałowego i specjalnego) pod kątem ich oddziaływania fizycznego, chemicznego, fizykochemicznego, mechanicznego i stwarzanego zagrożenia dla obiektu mostowego oraz jego elementów składowych.

Ze strony środowiska atmosferycznego, wodnego i gruntowo-wodnego oddziałują tu w szczególności takie czynniki, jak:

• korozyjne działanie atmosfery, zwłaszcza wilgotnej i zanieczyszczonej agresywnymi gazami
• promieniowanie słoneczne powodujące przedwczesne starzenie niektórych materiałów
• cykliczne zmiany temperatury powodujące zamrażanie i rozmrażanie wody
• opady atmosferyczne zawierające zanieczyszczenia chemiczne
• erozyjne działanie wód płynących i kry
• erozyjne działanie ścieków
• agresję biologiczną, a w szczególności ze strony grzybów, bakterii, roślin i owadów
• działanie wód gruntowych, zwłaszcza zanieczyszczonych środkami chemicznymi.

Przykładami oddziaływań środowiska materiałowego są wzajemne reakcje składników wyrobów, a zwłaszcza:

• reaktywność alkaliczna kruszyw z cementem,
• aktywność korozyjna w stosunku do stali niektórych składników kruszyw, zapraw używanych do napraw lub domieszek i dodatków do betonu,
• jonizacja metali lub ich stopów w obecności elektrolitów.

Przykładami oddziaływań środowiska specjalnego są w szczególności:

• środki chemiczne stosowane do walki z gołoledzią,
• prądy błądzące wywołane trakcją elektryczną, gdzie określa się różnicę potencjałów w zakresie wartości i znaków między stalowymi elementami konstrukcji, a w szczególności między tymi elementami a szyną, oraz rozkład stref anodowych i katodowych na szynach.

Zabezpieczenia antykorozyjne obiektów mostowych powinny być dostosowane do rodzaju materiału, z którego konstrukcja jest wykonana, i do środowiska, w jakim się znajduje. Mostowe konstrukcje drewniane muszą być zabezpieczone przed działaniem wilgoci i agresją biologiczną, tzn. powinny mieć ochronę:

• konstrukcyjną (instalowanie osłon lub daszków zabezpieczających elementy drewniane przed nasiąkaniem oraz stosowanie otworów przewietrzających, skraplaczy oraz nawiewu powietrza, co przy zawilgoceniach elementów umożliwia stałe osuszanie drewna),
• powierzchniową (zabezpieczającą przed korozją biologiczną przez stosowanie zgodnie z polską normą trudno zapalnych impregnatów bakterio-, grzybo- i owadobójczych oraz preparatów hydrofobowych lub powłok lakierniczych).

Izolacje i ochrona konstrukcji betonowych, żelbetowych i z betonu sprężonego

Mostowe konstrukcje betonowe, żelbetowe i z betonu sprężonego muszą mieć ochronę:

• konstrukcyjną – zgodnie z art. 161–162 (zastosowanie w miarę możliwości konstrukcji monolitycznych betonowanych na miejscu budowy lub prefabrykowanych przęseł jako jednolitych elementów, elementów prefabrykowanych w ustrojach nośnych, wyeliminowanie elementów prefabrykowanych w korpusach podpór, dobór odpowiednich kształtów i wymiarów elementów konstrukcji uodpornionych na pojawianie się rys i zachowujących normatywne minimalne grubości otulin zewnętrznych prętów zbrojenia i cięgien sprężających, eliminacja zamkniętych przestrzeni niedostępnych do kontroli stanu konstrukcji, zapewnienie możliwości odprowadzenia skrop lin pary wodnej, dobór odpowiedniej stali zbrojeniowej i sprężającej, zastosowanie rozwiązań zamykających dostęp wód opadowych do wnętrza elementów konstrukcji w wyniku zapewnienia odpowiednich pochyleń, wykonania kapinosów, osadzenia elementów wyposażenia przed betonowaniem konstrukcji takich jak dolne części wpustów, kotwi, rur osłonowych, zastosowania szczelnych zabezpieczeń przerw dylatacyjnych, zabezpieczenia cięgien sprężających przed korozją za pomocą dopuszczonych preparatów chroniących przed korozją, osłon lub otulin)
• materiałowo-strukturalną – zgodnie z art. 163–170 (dla określonych elementów w konstrukcji obiektu mostowego zastosowanie właściwej klasy betonu spełniającego w polskich normach wymagania odnoszące się do obiektów mostowych w zakresie nasiąkliwości, przepuszczalności wody i mrozoodporności, rodzaju cementu, kruszyw i ich uziarnienia, odpowiednich dodatków i domieszek)
• powierzchniową – zgodnie z art. 171–173 (metodą impregnacji powierzchni, tj. nasączając stwardniały beton cieczami lub gazami powodującymi zmianę niektórych jego cech, np. hydrofobowości, nakładania cienkowarstwowych powłok malarskich o grubościach 0,1–1,0 mm, powłok grubowarstwowych o grubości 1–2 mm z ciekłych wyrobów żywicznych lub komponentów żywicznych, wyprawy o grubości 1–10 mm z kompozytów żywicznych, mineralnych lub mineralno-żywicznych o konsystencji plastycznej, stosowania wykładzin o grubościach większych niż 5 mm zespalanych z chronioną konstrukcją klejami, kitami lub zaprawami).
  
  W konstrukcjach odbudowywanych, rozbudowywanych i przebudowywanych rysy o rozwartościach przekraczających dopuszczalne wartości określone w polskiej normie lub rysy, które nie mogą być zabezpieczone poprzez ochronę powierzchniową, powinny być zlikwidowane przez wypełnienie kompozycjami iniekcyjnymi (art. 174).

Izolacje i ochrona stalowych konstrukcji mostowych

Stalowe konstrukcje mostowe (konstrukcje obiektów oraz ich elementy) zgodnie z art. 175–178 muszą mieć ochronę:

• konstrukcyjną, w szczególności:
  – nie powinny się w nich znajdować miejsca trudno dostępne, nieprzewiewne – uniemożliwiające wykonanie powłok ochronnych oraz narażone na zbieranie się kurzu, pyłów, wody lub skroplin pary wodnej, rozczłonkowane elementy o gęstym skratowaniu i małych przekrojach – utrudniające wykonanie powłok ochronnych i ich renowację, strefy kontaktu z materiałami porowatymi i higroskopijnymi, miejsca (punkty) o nadmiernej koncentracji naprężeń, zwłaszcza lokalnych
  – powinny składać się z elementów o dużych gładkich powierzchniach, z żebrami usztywniającymi umieszczonymi od strony wewnętrznej, chyba że względy konstrukcyjne wymagają inaczej, z elementów bez progów zatrzymujących wodę i zanieczyszczenia, z elementów zamkniętych hermetycznie lub zapewniających odprowadzenie skroplin pary wodnej lub otwartych, o mało rozwiniętej powierzchni i wyokrąglonych narożach i krawędziach, z elementów bez karbów lub z rozwiązaniami łagodzącymi ich skutki
  – powinny mieć szczelne połączenia stykowe, w stalach trudno rdzewiejących określone naddatki przekrojów na korozję, mieć zachowane minimalne odległości od powierzchni lustra wód i gruntu
  – mieć zapewniony odpływ zbierających się wód opadowych lub skroplin pary wodnej, dostęp do wewnętrznych przestrzeni elementów zamkniętych – jeśli ich wymiary pozwolą na poruszanie się obsługi – oraz wyposażone w rozwiązania uniemożliwiające gnieżdżenie się ptactwa
• materiałowo-strukturalną:
  – nie powinny zawierać materiałów o bardzo zróżnicowanych potencjałach elektrochemicznych, a także żużli i wtrąceń metalicznych będących wynikiem procesów spawalniczych
  – powinny być wykonane z gatunków stali o podwyższonej odporności na korozję2) lub z elementów łączonych materiałami spawalniczymi dostosowanymi do łączonych  gatunków stali
• powierzchniową – jako ochronę stosowane są dopuszczone powłoki malarskie, metalizacyjne i metalizacyjno-malarskie.

W konstrukcjach zespolonych stalowo-betonowych, niezależnie od odpowiedniej ochrony przewidzianej dla poszczególnych materiałów, powinno być zapewnione odprowadzenie skroplin pary wodnej wydostających się z betonu i osadzających się na pasach elementów stalowych.

Izolacje i zabezpieczenia ochronne wyposażenia obiektów mostowych

W art. 180 wymienione są następujące detale w wyposażeniu obiektów mostowych: łożyska, zabezpieczenia przerw dylatacyjnych, izolacje wodoszczelne (w tym: pomostów obiektów mostowych i powierzchni konstrukcji oporowych stykających się z gruntem), nawierzchnie jezdni i chodników, krawężniki oddzielające jezdnię od chodników lub torowiska bądź ograniczające jezdnie w obiektach bez chodników, tory tramwajowe i słupy sieci trakcyjnej, urządzenia odprowadzające wody opadowe, balustrady zabezpieczające pieszych i obsługę przed upadkiem z wysokości, bariery przeciwdziałające wyjechaniu pojazdu poza jezdnię lub obiekt bądź zabezpieczające pojazdy przed najechaniem na obiekt lub przeszkody stałe znajdujące się w pobliżu jezdni, osłony zabezpieczające przed porażeniem prądem sieci trakcyjnych, ekrany przeciwhałasowe, osłony przeciwolśnieniowe, instalacje oświetleniowe, urządzenia zabezpieczające dostęp do stref obiektu w celach nadzoru i utrzymania, urządzenia mechaniczne dla ruchomych elementów konstrukcji, płyty przejściowe w strefie połączenia obiektu z nasypem drogowym, elementy zabezpieczające podpory mostów przed działaniem kry, spławu i żeglugi oraz podpory wiaduktu przed najechaniem pojazdów i skutkami wykolejenia pojazdów szynowych, tablice określające szlak żeglugowy zgodnie z odnośnymi przepisami, sprzęt i środki gaśnicze, specjalnie uformowane nisze podporowe na urządzenia umożliwiające podnoszenie ustroju nośnego, zabezpieczenia przed dostępem ptactwa i nietoperzy, zabezpieczenia przed dostępem osób postronnych do ewentualnych pomieszczeń technicznych, urządzeń technicznych oraz przestrzeni zamk niętych oraz znaki pomiarowe. Każdy z wymienionych detali musi być odpowiednio ochraniany (izolowany) przed odpowiadającymi mu czynnikami destrukcyjnymi, ewentualnie zabezpieczany pod kątem bezpieczeństwa użytkowania.

W rozporządzeniu [1] zawarte są wymagania  dotyczące zapewnienia izolacji określonym detalom. W artykule wymienione zostaną tylko najistotniejsze.

Izolacje antypoślizgowe

Właściwości antypoślizgowe muszą mieć nawierzchnie jezdni, chodników, schodów, pochylni oraz urządzeń umożliwiających dostęp do elementów obiektu mostowego (art. 182).

Łożyska i elementy przekładkowe

Łożyska bądź przeguby konstrukcyjne kształtowane w konstrukcjach betonowych lub żelbetowych (art. 188 pkt 2.2 i 2.3) powinny być odporne w zależności od rodzaju zastosowanego materiału na wpływy atmosferyczne, w szczególności niskie i wysokie temperatury, ozon, promieniowanie ultrafioletowe, środki chemiczne używane do walki z gołoledzią, smary i benzyny oraz przyspieszone starzenie materiałów, a także być zabezpieczone przed korozją – zwłaszcza poprzez zapewnienie odpływu wód opadowych z ław podłożyskowych i umieszczenie nad najwyższymi poziomami wód w przypadku mostów – oraz przed zanieczyszczeniem powierzchni ślizgowych i tocznych).

Poszczególne elementy łożysk stalowych powinny być zabezpieczone odpowiednio przed korozją, w szczególności za pomocą: powłok metalizacyjnych lub powłok specjalnie utwardzonych na powierzchniach kontaktowych łożysk, materiałów nierdzewnych przewidzianych do stosowania na powierzchniach kontaktowych, zabezpieczeń antykorozyjnych identycznych, jakie przewidziano dla konstrukcji stalowej przylegającej do łożyska, ewentualnie smarów o właściwościach antykorozyjnych na powierzchniach kontaktowych (art. 201).

Przerwy dylatacyjne

Dylatacje w obiektach mostowych betonowych, stalowych i zespolonych muszą być zabezpieczone za pomocą urządzeń dylatacyjnych zamocowanych w konstrukcji obiektu mostowego, ewentualnie bitumicznych przykryć dylatacyjnych (art. 208–211) – kształtowanych w nawierzchni jezdni. Z uwagi na specyfikę obiektów mostowych zabezpieczenie takich przerw musi zapewniać szczelność połączeń, równość nawierzchni, swobodę odkształceń ustroju nośnego obiektu, zbliżone warunki ruchu dla kół pojazdów w obrębie nawierzchni i dylatacji oraz swobodę poziomych przemieszczeń zdylatowanych krawężników i odpowiednią osłonę szczelin w obrębie chodników. Zabezpieczenie przerw dylatacyjnych powinno być nieprzerwane na całej szerokości pomostu w obrębie jezdni, pasów awaryjnych, opasek, utwardzonych poboczy i chodników (art. 207).

Izolacje wodoszczelne pomostów obiektów mostowych

Do ich wykonania i zastosowania odpowiednich technik i technologii oraz drenażu obligują przepisy art. 213–223.

Nawierzchnie

Muszą być dostosowane do intensywności i charakteru ruchu pojazdów oraz sztywności pomostów (art. 224–228). W szczególności nawierzchnia obiektu mostowego – obok rozkładania obciążenia na pomost – musi tłumić efekty dynamiczne obciążeń ruchomych, mieć dobrą przyczepność do podłoża, przejmować odkształcenia płyty pomostu wywołane zmianami temperatury w przedziale od –30 do +70°C oraz działaniem obciążeń i mieć wytrzymałość na odrywanie nie mniejszą niż wytrzymałość warstw izolacji na odrywanie określoną w rozporządzeniu [1].

Nawierzchnia musi ponadto zachować równość, szorstkość, odporność na ścieranie, wpływy reologiczne i powstawanie kolein, obojętność na wpływy niskich i wysokich temperatur oraz szczelność na przenikanie wód opadowych, surowców ropopochodnych, środków odladzających itp.

Krawężniki

Muszą być wykonane z materiałów nieodkształcalnych w przedziale temperatur od –30 do +200°C, o odpowiedniej wytrzymałości na ściskanie, odporności na ścieranie, działanie mrozu, chlorków, a także nasiąkliwości i przepuszczalności. Do określonych rozwiązań budowlanych muszą być dostosowane właściwe technologie hydroizolacji takich miejsc, gdzie elementy krawężników stykają się ze sobą oraz innymi ustrojami konstrukcji obiektu mostowego, a także zastosowane systemy odwodnień (art. 229–233).

Torowiska tramwajowe

Ich połączenie z obiektem mostowym powinno m.in. zapewnić trwałe przenoszenie pionowych i poziomych oddziaływań kół tramwaju przez szynę na konstrukcję pomostu z możliwie największym wytłumieniem wpływów dynamicznych, a także umożliwić wykonanie izolacji na całej szerokości pomostu i odprowadzenie z niej wód opadowych oraz mieć zapewnione odpowiednie odwodnienie i wzmocnioną warstwę ochronną na izolacji. W celu ochrony przed hałasem wywołanym przez torowisko tramwajowe powinny być zastosowane szyny bezstykowe, podkładki lub masy podlewowe pod szyny, tłumiące hałas i drgania, oraz podsypka wypełniająca torowisko (art. 234–239)

Sieci trakcyjne (kolejowe, tramwajowe)

Na obiektach mostowych muszą być wyposażone w urządzenia zabezpieczające przed porażeniem prądem. Zgodnie z art. 275 stosowane są w tym celu: osłony zabezpieczające pieszych przed porażeniem prądem elektrycznym z sieci jezdnej, urządzenia zabezpieczające przed zetknięciem elementów sieci jezdnej z elementami przęsła oraz urządzenia zabezpieczające przed pojawieniem się napięcia elektrycznego na konstrukcji obiektu. Wytyczne dotyczące usytuowania takich osłon zawarto w art. 276–278.

Urządzenia odprowadzające wody opadowe z obiektów mostowych

W celu zapewnienia ich sprawnego funkcjonowania należy spełnić wymagania zapisane w art. 240–250.

Ekrany przeciwhałasowe

Obecność ekranów przeciwhałasowych instalowanych na obiektach mostowych w pobliżu budynków mieszkalnych i budynków użyteczności publicznej stanowi zaporę dla hałasu pochodzącego od ruchu drogowego. Ich konstrukcja powinna gwarantować przewiew powietrza w celu odprowadzenia spalin z obiektu oraz nie powinna utrudniać  postępu światła do budynków usytuowanych przy obiekcie. Muszą być one wykonane z materiałów lekkich, trudno zapalnych, o dobrych właściwościach dźwiękochłonnych, a faktura ich powierzchni oraz farby stosowane na ich pokrycia powinny zabezpieczać przed powstawaniem odblasków od świateł pojazdów i słońca. Ściany ekranów powinny być uformowane jako płaszczyzny odbijająco-rozpraszające lub zawierać elementy dźwiękochłonne. Więcej informacji na ten temat zawierają przepisy art. 279–284.

Systemy antyrefleksyjne (osłony przeciwolśnieniowe)

Powinny być zastosowane, jeśli taka potrzeba wynika z ukształtowania drogi na obiekcie (art. 285–286).

Instalacja oświetleniowa obiektów mostowych oraz wszelkie zabezpieczenia z nią związane

Muszą być stosowane w obiektach, w których istnieje (bądź jest przewidywane) oświetlenie jezdni na dojeździe lub na dojściu do kładek dla pieszych. Powinny być wykorzystywane ewentualnie wtedy, gdy konstrukcja mostu ma zamknięte przekroje ustroju nośnego lub podpór, które wymagają dostępu i oświetlenia w celach dozoru stanu technicznego. Szczególnie istotny problem stanowi obowiązek zachowania wymagań związanych z ochroną przeciwporażeniową. M.in. w art. 289 opisano sposób umieszczania kabli zasilających latarnie w energię elektryczną, które należy umieszczać w rurach ochronnych z zapewnionym odpływem zbierającej się w nich wody, osadzonych w konstrukcji lub podwieszonych do konstrukcji.

Izolacje urządzeń obcych zamontowanych na obiektach mostowych

Obiekty mostowe, obok potrzeby zapewnienia lądowego ciągu komunikacyjnego dla pieszych, zwierząt i transportu drogowego przez przeszkody terenowe, mogą również być wykorzystywane do transportu mediów w przewodach sieci gazowych i cieczy palnych, wodociągowych, kanalizacyjnych, sieci cieplnych oraz kabli elektroenergetycznych, teletechnicznych itp. Wszelkie z tym związane trasy i urządzenia zamontowane na takich obiektach muszą być umieszczone na specjalnie w tym celu wykonanych konstrukcjach niezwiązanych z konstrukcją obiektu inżynierskiego. W wyjątkowych przypadkach, gdy nie ma możliwości zastosowania odrębnych rozwiązań, dopuszcza się przeprowadzenie tych urządzeń przez obiekty mostowe, z wyjątkiem tymczasowych obiektów mostowych, pod warunkiem uzyskania zgody zarządzającego obiektem i spełnienia następujących wymagań (art. 310–315):

• nie mogą zagrażać bezpieczeństwu ruchu na obiekcie i pod obiektem, zagrażać bezpieczeństwu konstrukcji, pogarszać wyglądu obiektu przez wystające elementy urządzeń, być wbudowane w elementy konstrukcji obiektu, utrudniać doglądanie obiektu i wykonywanie przeglądów technicznych, powinny być umieszczone na specjalnych galeriach lub wspornikach przewidzianych między dźwigarami lub pod wspornikami chodnikowymi z zastosowaniem odpowiednich osłon maskujących (z wyjątkiem kabli elektroenergetycznych, które nie powinny być umieszczone z przewodami gazowymi i cieczami palnymi we wspólnych kanałach lub w tych samych przedziałach między dźwigarami lub podłużnicami),
• muszą zachować odległości między przewodami i urządzeniami spełniające wymagania polskiej normy i zapewniające ich przeglądy i naprawy,
• mieć zapewniony dostęp w celach przeprowadzenia kontroli i nadzoru,
• przechodzić przez elementy poprzeczne obiektu w specjalnie uformowanych otworach lub rurach ochronnych,
• spełniać wymagania określone w przepisach dotyczących budowy i eksploatacji przewidzianych dla poszczególnych urządzeń,
• mieć rozwiązania techniczne umożliwiające samokompensację wydłużeń cieplnych oraz eliminację ewentualnych odkształceń urządzeń obcych wywołanych deformacją lub osiadaniem obiektu,
• stalowe przewody i konstrukcje podpierające muszą być zabezpieczone antykorozyjnie,
• instalacje rurowe i trasy kablowe muszą być wyposażone w urządzenia odcinające dopływ mediów, zainstalowane poza obiektem w miejscach łatwo dostępnych i zabezpieczonych przed wpływami atmosferycznymi, uszkodzeniami mechanicznymi i dostępem osób postronnych; miejsca te powinny być odpowiednio oznakowane,
• przewody z cieczami muszą być wyposażone w rozwiązania odpływu cieczy z tych obiektów w sytuacjach awaryjnych,
• rurociągi i instalacje gazowe, a także kable elektroenergetyczne i telekomunikacyjne muszą mieć zabezpieczenia przed wpływem prądów błądzących zgodnie z wymaganiami polskiej normy (art. 312–315).

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie (DzU z 2000 r. nr 63, poz. 735).
2. J. Sawicki, „Izolacje przeciwwodne betonowych obiektów mostowych”, IZOLACJE nr 9/2002, s. 39–48.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

¹⁾ Przytoczone dane liczbowe nie dotyczą mostów odbudowywanych, rozbudowywanych i przebudowywanych, w których warunki terenowe lub konstrukcja podpór nie pozwalają na uzyskanie wymaganej odległości.