Pierwszy w Polsce most drogowy z kompozytów FRP

Przemysł i nauka w tandemie? Udowadniamy, że taka współpraca toruje drogę innowacjom. Wieloletnie doświadczenie, potencjał twórczy oraz nowatorskie myślenie o budownictwie zespołu ekspertów Mostostalu Warszawa zaowocowały powstaniem innowacyjnej przeprawy drogowej. I tak oto powiat rzeszowski wzbogacił się o pierwszy polski most drogowy z kompozytów FRP. We wtorek (9 lutego) w podkarpackiej miejscowości Błażowa postawiliśmy oficjalnie pierwsze kroki na moście przyszłości.  

Most w Błażowej jest jednym z nielicznych w Europie i największym na świecie pod względem rozpiętości przęsła innowacyjnym mostem drogowym wybudowanym z materiałów kompozytowych. Zadanie zrealizowane zostało jako część projektu badawczego Com-bridge. Za jego realizację odpowiedzialne było konsorcjum pod kierownictwem Mostostalu Warszawa SA wraz z udziałem firmy Promost Consulting z Rzeszowa, Politechniki Rzeszowskiej oraz Politechniki Warszawskiej. Budowa przeprawy współfinansowana była ze środków programu „Demonstrator+” realizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Do budowy mostu użyto materiałów stosowanych powszechnie w przemyśle kosmicznym, lotniczym, samochodowym i sportowym (np. bolid Formuły 1). Włókna szklane i węglowe umożliwiły uzyskanie lekkiej, wytrzymałej i odpornej na korozję konstrukcji. Pierwszy polski, most drogowy z kompozytów FRP ustanowił światowy rekord rozpiętości przęsła. Jego wybudowanie było możliwe dzięki współpracy przemysłu i nauki pod kierownictwem Mostostalu Warszawa.

Mostostal Warszawa – Inżynierowie przyszłości

Mostostal Warszawa od lat jest pionierem w zakresie wprowadzania innowacji w budownictwie. Ponad 10 lat temu Spółka, jako jedyna w całej branży budowlanej w Polsce, powołała własny Dział Badań i Rozwoju. Obecnie jednostka zatrudnia kilkunastu specjalistów z takich branż jak: budownictwo, inżynieria sanitarna, elektronika i materiałoznawstwo. Współpracują oni niemalże ze wszystkimi liczącymi się jednostkami badawczymi w kraju i za granicą. Wspierając nowe technologie, firma inwestuje nie tylko w rozwój własny, ale co ważniejsze ma również wkład w rozwój polskiej myśli inżynieryjnej. Aktywna działalność w dziedzinie R[&]D (Research and Development) oraz zaangażowanie na polu naukowo-badawczym zaowocowały wieloma sukcesami. Efektem prac specjalistów Mostostalu Warszawa jest m.in. budowa pierwszego polskiego mostu drogowego z kompozytów FRP w ramach projektu Com-bridge.

- Z dumą patrzę na pierwszy polski most drogowy z kompozytów FRP, gdyż wiem, ile pracy włożyli nasi inżynierowie w to, aby mógł powstać. Przez 70 lat działalności na polskim rynku udowodniliśmy, że innowacje są nieodłączną częścią DNA Mostostalu Warszawa. Można powiedzieć, że most pod Rzeszowem, który właśnie oddajemy do użytku, stanowi symboliczną klamrę na 70-lecie firmy, historia Mostostalu Warszawa rozpoczyna się wszak odbudową Mostu im. Księcia Józefa Poniatowskiego w Warszawie. Jednak firma czerpie z dorobku, myśli technicznej i doświadczenia przedsiębiorstwa, które istniało znacznie wcześniej. To, co zapoczątkowało przed wojną Towarzystwo Przemysłu Metalowego Konstanty Rudzki i Spółka, kolebka współczesnego Mostostalu Warszawa, kontynuujemy do dziś. W 1929 r. wybudowaliśmy pierwszy na świecie most spawany pod Łowiczem, a teraz pierwszy polski innowacyjny most drogowy z kompozytów pod Rzeszowem. Jesteśmy zawsze krok do przodu, ponieważ budujemy z pasją – powiedział Andrzej Goławski, Prezes Zarządu Mostostal Warszawa.

Belka na miarę sukcesu

Materiał użyty do budowy belek mostu to kompozyt włóknisty o osnowie polimerowej nazywany zwykle kompozytem frp (ang. fibre-reinforced polimer). Poprzez otoczenie żywicą zbrojenia w postaci włókien szklanych i węglowych powstaje materiał o nowych parametrach, niebędących bezpośrednią wypadkową właściwości składników go budujących. Cechą kompozytu frp, która szczególnie przyciągnęła uwagę inżynierów mostowców, jest większa trwałość w porównaniu z materiałami tradycyjnie wykorzystywanymi w budownictwie. Kompozyt frp nie koroduje jak stal ani nie podlega erozji jak beton. Ponadto jego niska gęstość i duża wytrzymałość pozwalają na prefabrykację dużych elementów konstrukcyjnych, których montaż jest szybki i możliwy przy wykorzystaniu sprzętu o mniejszej nośności niż w przypadku tradycyjnych prefabrykatów.

Unikatowe rozwiązanie na skalę światową

Obecnie na świecie istnieje zaledwie kilka mostów o podobnej konstrukcji (np. dwa w Australii, dwa w Hiszpanii i jeden w USA). W Polsce jest to pierwszy obiekt wybudowany w takiej technologii. Most w Błażowej jest również rekordową konstrukcją pod względem rozpiętości teoretycznej przęsła kompozytowego, która wynosi 21,0 m. Płytę pomostową wykonano z betonu lekkiego zbrojonego prętami frp, co również jest unikalnym rozwiązaniem. Jego powstanie jest wynikiem współpracy konsorcjum naukowo-przemysłowego, w którym Mostostal Warszawa odgrywał rolę lidera. Rolą Mostostalu Warszawa było opracowanie technologii i produkcja kompozytowych elementów konstrukcyjnych. Za dokumentację projektową i zdobycie wymaganych pozwoleń odpowiadał Promost Consulting. Zakres prac obejmował również przeprowadzenie badań materiałowych zrealizowanych przez Politechnikę Warszawską oraz badań prototypowych elementów mostowych wykonanych przez Politechnikę Rzeszowską. Projekt badawczy Com-bridge (www.com-bridge.pl) uzyskał dofinansowanie ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

 - Powstanie pierwszego polskiego mostu z kompozytów FRP jest efektem olbrzymiej pracy zaangażowanych w projekt firm i jednostek naukowo-badawczych – od etapu badań materiałowych, poprzez ustalenie nowych założeń projektowych, opracowanie technologii produkcji, aż po badania prototypowych elementów mostowych. Gdy dziś patrzę na gotowy obiekt, odczuwam wielką satysfakcję. Postawiliśmy kolejny kamień milowy w polskim mostownictwie – powiedział Juliusz Żach, kierownik Działu Badań i Rozwoju Mostostal Warszawa.

Prefabrykacja mostu w nowej technologii

Cztery belki mostu zostały wykonane przez Dział Badań i Rozwoju Mostostalu Warszawa w warsztacie kompozytowym firmy przy ul. Krakowiaków w Warszawie. Produkcja belek odbywała się przy zastosowaniu technologii infuzji, tj. przesycania żywicą suchych włókien przy wsparciu próżni. Prefabrykacja miała charakter pilotażowy, wymagała pełnego zaangażowania i dużego wysiłku specjalistów firmy. Budowa mostu prowadzona była przez Departament Infrastruktury. Obiekt został oddany do użytku pod koniec ubiegłego roku, uroczyste otwarcie mostu z udziałem władz powiatu rzeszowskiego odbyło się na początku lutego 2016 roku.

Most w Błażowej w liczbach:

• Liczba belek: 4,
• Długość belek: 22,0 m,
• Masa 1 belki: 4100 kg,
• Rozpiętość teoretyczna 21,00 m,
• Szerokość płyty pomostowej: 10,40 m,
• Szerokość jezdni: 6,0 m,
• Liczba jezdni: 1,
• Liczba pasów ruchu jezdni: 2,
• Nośność obiektu: „B” wg PN-85/S-10300,
• Droga: 1411R (powiatowa),
• Klasa drogi: L,
• Obciążenie ruchem: 100 kN/oś,
• Kategoria ruch: KR 2,
• Prędkość projektowa – 30km/h (teren zabudowany).

Pod koniec stycznia Lech Własak (Dział Badań i Rozwoju) wygłosił gościnny wykład na Politechnice Warszawskiej. Słuchacze studiów magisterskich ze specjalizacji mostowej mieli okazję zapoznać się z dokonaniami naszej firmy w zakresie stosowania kompozytów FRP w budownictwie. Ukończony pod koniec zeszłego roku innowacyjny most w Błażowej (www.com-bridge.pl) pozwolił na przedstawienie głównych etapów powstawania tej rekordowej konstrukcji: badań materiałowych, badań elementów konstrukcyjnych, etapu projektowania, opracowania technologii prefabrykacji i budowy. Prezentacja spotkała się z dużym zainteresowaniem studentów. Przyniesione przez naszego kolegę próbki materiałów pozwoliły nadać wykładowi bardziej warsztatowy charakter oraz pozwoliły na lepsze poznanie przez słuchaczy kompozytów FRP i metod ich produkcji. Zainicjowało to żywą merytoryczną dyskusję, której moderatorem był gospodarz wykładu dr inż. Wojciech Karwowski. 

Przypomnijmy, iż most w Błażowej jest jednym z nielicznych w Europie i największym na świecie pod względem rozpiętości przęsła innowacyjnym mostem drogowym wybudowanym z materiałów kompozytowych. Zadanie zrealizowane zostało jako część projektu badawczego Com-bridge. Za jego realizację odpowiedzialne było konsorcjum pod kierownictwem Mostostalu Warszawa SA wraz z udziałem firmy Promost Consulting z Rzeszowa, Politechniki Rzeszowskiej oraz Politechniki Warszawskiej. Budowa przeprawy współfinansowana była ze środków programu „Demonstrator+” realizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Do budowy mostu użyto materiałów stosowanych powszechnie w przemyśle kosmicznym, lotniczym, samochodowym i sportowym (np. bolid Formuły 1). Włókna szklane i węglowe umożliwiły uzyskanie lekkiej, wytrzymałej i odpornej na korozję konstrukcji. Jego wybudowanie było możliwe dzięki współpracy przemysłu i nauki pod kierownictwem naszej firmy.

Mostostal Warszawa, dysponując 70-letnim doświadczeniem na rynku budowlanym, jest inicjatorem wielu działań mających na celu szersze wykorzystanie i dzielenie się swoją wiedzą inżynierską. Zadanie to realizujemy m.in. współpracując z jednostkami naukowo-badawczymi, czy uczelniami technicznymi w Polsce, a cel społeczny, który w tym zakresie sobie postawiliśmy, to m.in. wspieranie nowych technologii, wprowadzanie innowacji w budownictwie czy podnoszenie poziomu kształcenia studentów poprzez dostarczanie im praktycznej wiedzy, a także wspieranie poszczególnych inicjatyw szkół wyższych.

Praktyczna wiedza i doświadczenie naszych kolegów – inżynierów z szerokim doświadczeniem zdobytym na zaawansowanych technologicznie budowach to kapitał naszej firmy, ale także ogromna wartość dla kandydatów na przyszłych inżynierów. „Chcemy się dzielić naszym doświadczeniem, wspierać młodych ludzi, którzy zdobywają tajniki wiedzy budowlanej, a którą za jakiś czas przełożą na praktykę. Mamy tego świadomość, że doświadczenie, które zdobyliśmy w trakcie ponad 70-letniej działalności oraz jego bogactwo może służyć nie tylko nam, ale też otoczeniu, w którym funkcjonujemy” – dodał Lech Własak z Działu Badań i Rozwoju naszej firmy.

Tematem przewodnim VIII Podkarpackiego Spotkania Dyskusyjnego zorganizowanego w Rzeszowie, pod patronatem Mostostal Warszawa były „Innowacje w budowie mostów". Konferencja od lat jest jednym z najważniejszych wydarzeń naukowo-technicznych w kraju. W tym roku zgromadziła około 80 uczestników zarówno z Polski jak i zagranicy. Na specjalne zaproszenie Politechniki Rzeszowskiej w spotkaniu udział wzięli przedstawiciele Działów Badań i Rozwoju Mostostalu Warszawa i Acciona Infraestructuras. Nie bez powodu - innowacyjność w biznesie to jedna z naszych kluczowych wartości. Warto przypomnieć, że Mostostal Warszawa jako jedyna firma w całej branży budowlanej powołał prawie dziesięć lat temu własny Dział Badań i Rozwoju, który opracowuje innowacyjne technologie służące wzmocnieniu przewagi konkurencyjnej Spółki.

Spotkanie, łączące komplementarne gremium (naukowcy, projektanci, wykonawcy, przedstawiciele administracji) było doskonałą okazją do wnikliwej dyskusji na temat innowacji w budownictwie. Na początku próbowano zdefiniować to pojęcie. Następnie szukano odpowiedzi na pytanie: czy branża mostowa w Polsce jest innowacyjna? czy w ogóle może być? Oraz przede wszystkim co zrobić, aby taka była. Uczestnicy wyróżnili cztery główne grupy innowacji: projektową, technologiczną, procesową i materiałową.

Bardzo ciepło przyjętym przykładem tej ostatniej był most Com-bridge, którego budowa w najbliższych dniach dobiegnie końca (kierownikiem budowy jest Grzegorz Krzystański  Dyrektor Departamentu Infrastruktury). Obiekt będący pierwszym polskim mostem drogowym z kompozytów FRP, został zrealizowany przez konsorcjum, któremu przewodzi Mostostal Warszawa. Ten projekt jest na tyle innowacyjny, że organizatorzy konferencji w całości poświęcili mu drugi dzień spotkania. Obrady w tym dniu poprowadził Juliusz Żach (Kierownik Działu Badań i Rozwoju). Oprócz pięciu referatów dotyczących mostu Com-bridge uczestnikom zaprezentowano elementy kompozytowe wykonane w Mostostalu Warszawa. Szczegóły ich budowy oraz metody produkcji omawiali: Lech Własak i Piotr Świeżewski (Główni Specjaliści ds. Badań i Rozwoju).

Ostatnim punktem spotkania był wyjazd techniczny do Błażowej. Uczestnicy konferencji mogli z bliska przyjrzeć się mostowi Com-bridge. Warto podkreślić, że jest to rekordowa przeprawa drogowa pod względem rozpiętości przęsła (pośród obiektów mostowych z dźwigarami kompozytowymi zespolonymi z płytą betonową).

Specjalny referat na temat swoich doświadczeń przy konstruowaniu mostów z kompozytów FRP wygłosił również Anurag Bansal (Kierownik Produkcji w Dziale Badań i Rozwoju Acciona Infraestructuras). Został on również przyjęty z dużym zainteresowaniem przez słuchaczy.

Zapraszamy również do obejrzenia galerii zdjęć autorstwa pana Andrzeja Misiakiewicza.

We wrześniu br. ukończony został kluczowy etap budowy innowacyjnej przeprawy drogowej w miejscowości Błażowa w woj. Podkarpackim. Mostostal Warszawa SA będący generalnym wykonawcą obiektu, prefabrykował 4 belki, które wraz z zespoloną z nimi płytą z betonu lekkiego tworzą ustrój nośny mostu.

Materiał użyty do budowy belek mostu to kompozyt włóknisty o osnowie polimerowej nazywany zwykle kompozytem frp (od angielskiej nazwy fibre-reinforced polimer). Poprzez otoczenie zbrojenia, w postaci włókien szklanych i węglowych, żywicą, powstaje materiał o nowych parametrach, niebędących bezpośrednią wypadkową  właściwości składników go budujących.

Cechą kompozytu frp, która szczególnie przyciągnęła uwagę inżynierów mostowców, jest większa trwałość w porównaniu do materiałów tradycyjnie wykorzystywanych w budownictwie. Kompozyt frp nie koroduje jak stal, ani nie podlega erozji jak beton. Ponadto jego niska gęstość i duża wytrzymałość pozwalają na prefabrykację dużych elementów konstrukcyjnych, których montaż jest szybki i możliwy przy wykorzystaniu sprzętu o mniejszej nośności niż w przypadku tradycyjnych prefabrykatów.

Obecnie na świecie istnieje zaledwie kilka mostów o podobnej konstrukcji (m.in. 2 w Australii, 2 w Hiszpanii i 1 w USA). W Polsce będzie to pierwszy obiekt wybudowany w takiej technologii. Powstający w Błażowej most jest rekordową konstrukcją pod względem rozpiętości teoretycznej przęsła kompozytowego, która wynosi 21,0 m. Płytę pomostową wykonano z betonu lekkiego zbrojonego prętami frp, co również jest unikalnym rozwiązaniem.

Most w Błażowej jest wynikiem współpracy konsorcjum naukowo-przemysłowego, w którym Mostostal Warszawa pełni rolę lidera, a kierownikiem projektu jest Juliusz Żach. Rolą Mostostalu było opracowanie technologii i produkcja kompozytowych elementów konstrukcyjnych. Za dokumentację projektową i zdobycie wymaganych pozwoleń odpowiadał Promost Consulting. Zakres prac obejmował również przeprowadzenie badań materiałowych, zrealizowane przez Politechnikę Warszawską, oraz badania prototypowych elementów mostowych, wykonane przez Politechnikę Rzeszowską. Projekt badawczy Com-bridge (www.com-bridge.pl) uzyskał dofinansowanie ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Cztery belki mostu, zostały wykonane przez Dział Badań i Rozwoju w warsztacie  kompozytowym przy ul. Krakowiaków w Warszawie, przy wykorzystaniu potencjału Działu Wsparcia Budów. Produkcja belek odbywała się przy zastosowaniu technologii infuzji tj. przesycania żywicą suchych włókien przy wsparciu próżni. Prefabrykacja miała charakter pilotażowy, wymagała pełnego zaangażowania i dużego wysiłku pracowników Działu Badań i Rozwoju. Wśród nich są Piotr Świeżewski (odpowiadający za zagadnienia materiałowe) oraz Lech Własak (zagadnienia konstrukcyjne).

Budowa mostu prowadzona jest przez Departament Infrastruktury, gdzie za realizację prac (jako kierownik budowy) odpowiada Grzegorz Krzystański. Oddanie obiektu do użytku planowane jest na listopad 2015 r.

W dniach 22-23 października most w Błażowej będzie głównym tematem konferencji „VII Podkarpacie Spotkania Dyskusyjne”, organizowanej przez Politechnikę Rzeszowską.

Most w Błażowej w liczbach:

• Liczba belek: 4,
• Długość belek: 22,0 m,
• Masa 1 belki: 4100 kg,
• Rozpiętość teoretyczna 21,00 m,
• Szerokość płyty pomostowej: 10,40 m,
• Szerokość jezdni: 6,0 m,
• Liczba jezdni: 1,
• Liczba pasów ruchu jezdni: 2,
• Nośność obiektu: „B” wg PN-85/S-10300,
• Droga: 1411R (powiatowa),
• Klasa drogi: L,
• Obciążenie ruchem: 100 kN/oś,
• Kategoria ruch: KR 2,

Prędkość projektowa – 30km/h (teren zabudowany).

W sierpniu na plac budowy pierwszego w Polsce mostu drogowego z kompozytów FRP* zostały dostarczone belki prefabrykowane w zakładzie Mostostalu Warszawa S.A. w Warszawie. Projekt mostu wraz z technologią produkcji elementów kompozytowych zostały opracowane w ramach projektu badawczego Com-bridge (www.com-bridge.pl). Wyprodukowanie 4 belek stanowi kamień milowy budowy przeprawy przez potok Ryjak w Błażowej. Obecnie trwają prace związane z wykonaniem płyty pomostowej – kompozytowe dźwigary zostaną zespolone z betonową płytą pomostową zbrojoną prętami niemetalicznymi.

Most w Błażowej w liczbach:

• Liczba belek: 4,
• Długość belek: 22,0 m,
• Masa 1 belki: 4100 kg,
• Rozpiętość teoretyczna 21,00 m,
• Szerokość płyty pomostowej: 10,40 m,
• Szerokość jezdni: 6,0 m,
• Liczba jezdni: 1,
• Liczba pasów ruchu jezdni: 2,
• Nośność obiektu: „B” wg PN-85/S-10300,
• Droga: 1411R (powiatowa),
• Klasa drogi: L,
• Obciążenie ruchem: 100 kN/oś,
• Kategoria ruch: KR 2,
• Prędkość projektowa – 30km/h (teren zabudowany).

Dlaczego most kompozytowy?

Podstawową zaletą jest większa trwałość w porównaniu do konstrukcji tradycyjnych (kompozyt nie rdzewieje jak stal, ani nie podlega erozji jak beton) oraz szybszy czas budowy (niska masa i duża wytrzymałość kompozytów, pozwala na budowę mostu z dużych prefabrykatów – istnieje nawet możliwość wykonana mostu składającego się tylko z jednego elementu). Dzięki zastosowaniu kompozytów redukujemy/eliminujemy utrudnienia wywołane budową, konserwacją i naprawami mostów, co jest szczególnie pożądane w miastach.

* FRP (ang. fibre reinforced polymers) kompozyt włóknisty o osnowie polimerowej