KIS HÍD, NAGY BÁTORSÁG, JOBB SZERKEZET AZ ÁRPÁD HÍD, MARGITSZIGETI LEHAJTÓ, EGYENES ÁGÁNAK FELÚJÍTÁSA Bödecs Zoltán Uvaterv Zrt. ÖSSZEFOGLALÁS Egy 65 éves szerkezet felújítási tervezése és során olyan kedvezőtlen megoldást találtunk amely megszüntetése célszerűnek látszott. Egy ilyen megoldás megvalósítása azonban messze túlmutat egy egyszerű felújítási munka elvégzésén. Szerencsére a Tulajdonos - Beruházó partner volt abban, hogy a probléma gyökerét megragadva további évtizedekre tudjuk kitolni a szerkezet szolgálati idejét. KULCSSZAVAK árpád híd margitszigeti lehajtó híd, dilatáció csere, korróziós károk 1.
A szerkezet bemutatása
Monolit vasbeton felszerkezet, két nyílású, két főtartós tartórács szerkezet. A nyílásbeosztása: 21.30+21.55 m. Helyrajzi vonalvezetése egyenes, magassági vonalvezetése 8%-os hosszesés a Margit sziget felé.
1. ábra - Általános hosszmetszet 2. ábra - Szerkezet hosszmetszete
A híd és a csatlakozó szerkezetek szélessége a zavartalan szakaszon 10.80 m. Ez a szigeti vasbeton műtárgynál lévő csatlakozás környezetében 29.30 méterre kiszélesedik.
3. ábra - Általános hídkeresztmetszet
4. ábra - Felülnézet A felszerkezet a Margit sziget felőli oldalon lévő hídfő szerű szerkezete két doboz szerkezet, mely szintén hídszerkezetként üzemel. Az első, amit hídfőkamrának neveztünk el, ez 7.60 m hosszú, majd ezt követi az üzemi térként megjelölt 21.20 m hosszú szakasz.
FELSZERKEZET
HÍDFŐKAMRA
ÜZEMI TÉR
5. ábra - Hídfőkamra és üzemi tér Ezután támfalas szerkezeten fut az út a Margit sziget irányába.
6. ábra - Keresztmetszet a támfalas szakaszon A szerkezet a szigeti műtárgynál van fixen rögzítve. A szigeti műtárgy vasbeton szerkezetében itt egy vasbeton doboz tartó fut végig, mely kábelalagútként is szolgál. Ez adja a híd fix támaszát. Ehhez képest mozog a felszerkezet, vagyis a közbenső támasznál és a hídfőnél is mozgó támasz létesült. A szigeti műtárgy szerkezetében a lehajtó ág csavarása miatti mozgást rejtett dilatációval oldották meg. Ennek nyomát lehetett látni a járdaburkolaton.
2. A szerkezet rövid története Az
Árpád
történetébe
híd
építési többször
beleszólt a történelem. 1908ban született az a törvény, mely elrendelte létrehozását. A hidat először 1950-ben adták át. A kettő között eltelt 42 év nagyon sok, alatta pár világháború,
kormány
és
rendszerváltás történt. Ebben a
viharos
történelmi
időszakban készült a szigeti műtárgy is, melynek része a jelenleg felújítás alatt lévő szerkezet. A híd általános
7. ábra Margit szigeti lehajtó híd - első átadáskor - oldalnézet 8. ábra - Az első kiépítésről készített légifotó
terveit Széchy Károly irodája készítette, az alépítményi szerkezetek, így a szigeti lehajtó hídszerkezet terveit is Sávoly Pál irodája készítette. A híd alépítményi munkálatait 1939-ben kezdte a Zsigmondy Béla és Széchy Endre vállalatai. A szigeti műtárgy kivitelezését 1942-43-ban kezdték el, az ostromig a szerkezet nem készült el. 1943-ban leállították az építkezést. A déli oldalon becsapódott egy lövedék de a már elkészült szerkezetek kisebb sérülésekkel túlélték a második világháborút. A déli lejáró ág kétnyílású vasbeton felszerkezetének építése 1948 második felében kezdődött, és 1949-ben készült el.
9. ábra Makett a kiszélesítésről Az Árpád hidat szűkített keresztmetszettel 1950-ben adták át a forgalomnak, akkor még mint Sztálin híd néven - a kor politikai követelményeinek megfelelően. Az Árpád híd átépítése, kiszélesítése 1981-84-ben készült el. Ez javarészt a mederhíd szerkezeteket érintette. Jelentősen kiszélesítették azt. A szigeti lehajtó műtárgy esetén a széles gyalogos járda kialakítása a Pest felőli oldalon történt ekkor. Ezen átépítés óta a szerkezetnél érdemi beavatkozás nem történt. 3. A műtárgy a felújítás megtervezésekor az alábbi állapotot rögzítettük.
A műtárgyról rendelkezésre álló tervek eléggé hiányosak voltak. A
szerkezet
állapota
valóban
elkeserítő volt. Sok helyen kilógó, felszínre
kerülő
acélbetéteket
lehetett látni, néhol a kengyel már elfogyott, sőt itt-ott már a fővasalás sem
maradt
láthatóan
meg.
A
tönkrement,
dilatáció kilyukadt,
minden lehetséges helyen vízfolyás nyomát lehetett látni. A hídfőnél lévő saru láthatóan tönkrement, beállt, nem látta el a funkcióját. A felszerkezet mintha letámaszkodott
volna
a
kőburkolatra, és azt mozgatta ideoda, az egyik oldalon már ki is esett egy nagy burkolókő. 10. ábra - Buda felőli oldal főtartó alsó öve
11. ábra - Pest felőli saru
12. ábra - Buda felőli saru
A hídfőkamrába először be sem lehetett jutni, de a bejutás sem volt valami nagy élmény. A becsurgó csapadék miatt kialakuló vízrétegben úszkáló szemét réteget lehetett látni. Az üzemi tér rendezett terület volt, azt a BKK használja tárolásra.
A felső felületen az aszfalt burkolati sávok az útépítési szegélykőtől teljesen elváltak, a kandeláber oszlopok és a korlátok a szegély mészkőből néhol kimozdultak. A háttöltésben lévő víznyelő teljesen eltömődött, alig lehetett megtalálni.
13. ábra - Eltömődött víznyelő
14. ábra - Szegély és burkolat elválása
15. ábra - Dilatáció környzete
16. ábra - Kőburkolat elmozdulása
A műtárgy tervezési feladata a híd és a Margit sziget felőli csatlakozó szerkezetek, valamint az útpálya teljes felújításának megtervezése volt. Teljes korlát, kandeláber csere, dilatáció csere, saru csere. 4. A tervezett megoldás ismertetése A
tervezés
során
a
meglévő
tervek
átvizsgálása
után
arra
a
megállapításra jutottunk, hogy a dilatációs szerkezet alatti vasbeton szerkezet kialakítása nem felel meg a mostanában szokásos geometriai igényeknek. A híd végkereszttartó alsó síkja a pályaszint alatt 3.00
méterrel van. Mellette a hídfőkamra hasonló kereszttartója azonos geometriai mérettel épül meg. A két vasbeton fal között 8 cm hézag van. Ezen kerületi feltételek mellett egyik szerkezet felújítását lehet elvégezni, illetve a dilatáció későbbi szemrevételezése, és a szükséges beavatkozás elvégzése is lehetetlen. A
felújítás
legfőbb
vezérfonala
tehát
ennek
az
állapotnak
a
megszüntetése volt. A hídfőkamrába egy új diafragma falat terveztünk, mely mind ideiglenes, mind végleges állapotban megtámasztja a hídfőkamra pályalemez szerkezetét. Az ideiglenes állapot figyelembevételére amiatt volt szükség, hogy a felújítás ideje alatt a félpályás, az Árpád híd irányú forgalmat fent lehessen tartani.
17. ábra - Tervezett diafragmafal Tervezési időszakban egy három építési lépcsőben készített szerkezet megépítésének tervét képzeltük el. Itt egy a meglévő szerkezettől teljesen független diafragma fallal indítottuk az új szerkezetet, mely képes alátámasztani a meglévő-megmaradó közbenső hossztartót. Majd az első ütemű bontás építés, és a második ütemű bontás-építés munkafázisa látszik a rajzokon.
18. ábra - Tervezett difragma fal építésének ütemei Kivitelezői kérésre, javaslatra integráltuk a két szerkezetet, és nem készült egy tisztán alátámasztó szerkezet, hanem a hossztartó gerenda átfúrásával készítettünk egy difragma fal szerkezetet, mely alatt azért elfut egy hosszirányú gerenda. Erre épül rá később a pályalemezt alátámasztó rész, és maga a pályalemez.
19. ábra - Megvalósított diafragmafal Természetesen ezen felül a megfelelő hídszigetelés, burkolatszivárgó kialakítása is célja volt a felújításnak, csakúgy mint a hiányzó acélbetétek pótlása, a betonkeresztmetszet helyreállítása.
20. ábra Tervezett hídkeresztmetszet A háttöltésben az eltömődött víznyelő helyett tisztító aknát terveztünk, és a kettő helyett négy darab víznyelő aknát. Ezzel a lezúduló víz elvezetése megoldható. A felszerkezet és a hídfőkamra csatlakozásánál MAGEBA Polyflex dilatáció beépítését terveztük, azonban kivitelezői javaslatra Maurer lamellás dilatáció készült. 5. Kivitelezés közben fellelt további állagromlások Kivitelezés közben az alábbi rejtett dolgok derültek ki. A Buda felőli oldal pályaburkolatának lebontása után a szigetelést elérve, alatta gyenge szilárdságú beton találtunk. Azt kissé megkaparva újabb szigetelést találtunk. Ez volt az eredeti építéskori pályalemez szigetelés. Ez többé-kevésbé megfelelő volt, arra alkalmas volt, hogy a pályalemez nagy részét megvédje, azonban a bejutó víz a két szigetelésen átjutva a mélyvonalhoz érkezett meg, és itt nagy pusztítást végzett. A pályalemez konzol bizonyos helyeken gyakorlatilag elfogyott az idők folyamán.
21. ábra - Elfogyott a pályalemez a konzolon A hídfőkamra betonszerkezete komoly szilárdság csökkenésen van túl, a bejutott olvasztósós csapadékvíz kloridja komoly állagromlást idézett elő. A hídfőkamrában elvégzett magmintavételből készített nyomószilárdsági próbatest, és egyéb vegyvizsgálatok eredményeként nagyon lesújtó kép alakult ki a szerkezetről. A szerkezet betonja -merthogy ez egy vasalás nélküli monolit beton szerkezet- nagyon rossz állapotba került az évtizedes elhanyagolás miatt. A beton magminták szilárdsága C8/10 szilárdsági követelményt sem éri el. A beton kötőanyaga károsodott egyrészt a karbonátosodás, másrészt a klorid ion tartalom miatt. Fellépett a kristályközi fagyás, mely a beton felületén erózió jelentkezett. A teherbíró szerkezet vastagsága lecsökkent. Ez a csökkenés nem állítható meg. A szigeti műtárgyhoz való csatlakozásnál az egyenes és az íves főtartó között régen készült egy alsó lemez is, melynek célja és statikai funkciója nem ismert. A pályalemezen bejutó csapadékvíz megtartása miatt azonban itt is komoly betonromlást találtunk. A fellelt leromlásokra részben már készült megerősítő szerkezet, részben kidolgozás alatt van az állagmegóvás, szerkezet javítás. 6. A nagy mértékű állagromlás lehetséges okai Az 1980-as években elkészített átépítéskor a szerkezet új szigetelést kapott. A kor technikai szokásának megfelelően ez az új szigetelés az
útépítési szegélykövek alatt abbamaradt. Az ezen kívül eső rész nem kapott újabb védelmet felülről. Gondot jelentett továbbá, hogy a bármilyen gondosan is elhelyezett útépítési szegélykő és a mellé bármilyen gondosan elkészített aszfalt burkolat egymástól garantáltan elmozdul. Ezáltal helyet adva az oda bejutni akaró víznek. Mindez sajnos a nem szigetelt részen történt. Szerencsére az alul lévő megmaradó eredeti 1948-ban készített bitumenes lemezszigetelés több helyen védte a szerkezetet. Ahol azonban ilyen nem volt (korábbi csepegtetők környezet) ott az odajutó sós csapadék származék nagyon komoly pusztítást végzett. Ez adta a hídfőkamra leromlásának a magyarázatát is.
22. ábra - Szegély kialakítása az 1983-as átépítéskor 7. Kivitelezés közben készített fényképek
23. ábra - Kitakarított hídfőkamra
24. ábra - Közbenső támasz 65 éves saruja hibátlan állapotban
25. ábra - Hídfő 65 éves saruja, cserére érett állapotban
26. ábra - Hídfősaru feltámaszkodási helye a végkereszttartón
27. ábra - Hídfőkamra kereszttartó kibontva, az új diafragma fal, és az ideiglenes alátámasztás, a már elbontott hídfősaru és hídfő pillér, kialakított vizsgálófolyosó
28. ábra - Hídfőkamra hossztartó, új diafragma fal, kialakított vizsgálófolyosó IRODALOMJEGYZÉK Dr. Gáll Imre: A budapesti Duna-hidak (p 115.) Hídépítő Rt. Budapest, 2005. Fazakas György: A budapesti Sztálin-híd, Közlekedési Közlöny, 1952. 2. sz. Dr. Petúr Alajos - Szánthó Pál: A margitszigeti műtárgy átépítése: UVATERV Műszaki Közlemények, 1981. 2. sz. Dr. Petúr Alajos: Az új Árpád-híd, Mélyépítéstudományi Szemle, 1984. 10-11. sz. KÖSZÖNETNYÍLVÁNÍTÁS: Köszönet a BKK Zrt. szakembereinek, hogy partnerek voltak egy ilyen nagy arányú átépítés megtervezésében, a valódi problémamegoldásban, lehetővé tették ennek a kis szerkezetnek a továbbélését.
RÉSZTVEVŐK, PARTENEREK Tulajdonos-Beruházó-Terveztető: BKK Zrt. Tervezési felelős: Forgács Dávid BKK projektfelelős: Szalai Tibor
Független mérnök: UTIBER kft. / Ritterwald Roland
A kivitelezést az A-HÍD – Magyar Bau Holding konzorcium nyerte.
A konzorciumon belül az A-HÍD és leányvállalatai, valamint alvállalkozói végzik a munkát. Építésvezetőség: Feczkó Róbert, Horvai Péter, Kolozsi Péter
