Επιλογή του Τύπου Γέφυρας Αυτοκινητοδρόµου σε Περιοχή Υψηλής Σεισµικότητας Choice of the Type of a Motorway Bridge in a High Seismicity Region Γεώργιος ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙ ΗΣ 1, Ουρανία ΚΟΥΡΟΥΜΛΗ AREND 2, Ιωάννα ΠΑΠΑΖΙΩΓΑ 3 & Άγγελος ΛΙΩΛΙΟΣ 4 Λέξεις κλειδιά: Τύπος Γέφυρας, Προβολοδόµηση, Προώθηση, Σύµµικτη γέφυρα, Υψηλή σεισµικότητα ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Στον άξονα της Εγνατίας Οδού υπάρχουν πολλές χαραδρογέφυρες σε περιοχές υψηλής σεισµικότητας. Οι γέφυρες αυτές έχουν συνήθως φορέα κιβωτιοειδούς διατοµής από προεντεταµένο σκυρόδεµα και κατασκευάζονται µε προβολοδόµηση ή προώθηση. Μπορεί όµως να συµφέρει η επιλογή σύµµικτου φορέα, µε δοκούς χαλύβδινες και κατάστρωµα από σκυρόδεµα. Η επιλογή του κατάλληλου στατικού συστήµατος (τύπου) είναι σηµαντική για την επιτυχή και έγκαιρη κατασκευή του έργου. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται και αξιολογούνται τέσσερις τύποι φορέων για τη γεφύρωση µιας βαθιάς µισγάγκειας σε περιοχή υψηλής σεισµικότητας, στο Ν. Θεσπρωτίας. Η 1 η Λύση αφορά προβολοδόµηση δυο ίσων ανοιγµάτων, ενώ η 2 η Λύση προβολοδόµηση τριών συµµετρικών ανοιγµάτων. Η 3 η Λύση επίσης έχει προβολοδόµηση, αλλά µε τρία ασύµµετρα ανοίγµατα. Τέλος, στην 4 η Λύση ο φορέας της γέφυρας είναι σύµµικτος και η κατασκευή του γίνεται µε προώθηση. Η τελική Λύση επιλέγεται συνυπολογίζοντας τη συµπεριφορά στο σεισµό, το χρόνο και το κόστος κατασκευής και την κατασκευασιµότητα στη δυσµενή γεωµορφολογία της περιοχής. ABSTRACT : Along the Egnatia Odos Motorway, in Northern Greece, there are many ravine bridges in high seismicity areas. The deck of the bridges can be either prestress concrete box girder or composite, with steel main beams and concrete slab. The choice of the most appropriate system is crucial for the success of the project. In this paper four types of bridges are presented and evaluated. The 1 Πολ. Μηχ/κός MSc, DIC, Αν. /ντής Μελετών Έργων Παραχώρησης, ΕΓΝΑΤΙΑ Ο ΟΣ Α.Ε, GR- 57001 Θέρµη-Θεσσαλονίκη, email: gkon@egnatia.gr 2 Πολ. Μηχ/κός, Μηχανικός Γεφυρών Οµάδας Α, ΕΓΝΑΤΙΑ Ο ΟΣ Α.Ε, GR-57001 Θέρµη- Θεσσαλονίκη, email: oarend@egnatia.gr 3 Πολ. Μηχ/κός, Μηχανικός Γεφυρών Έργων Παραχώρησης, ΕΓΝΑΤΙΑ Ο ΟΣ Α.Ε, GR-57001 Θέρµη-Θεσσαλονίκη, email: ipapa@egnatia.gr 4 Πολ. Μηχ/κός, MSc., Τµ. Πολ. Μηχανικών.Π.Θ., GR-67100 Ξάνθη, email: al4554@civil.duth.gr 1
alternative solutions comprise three cantilever constructions and one incremental lunching construction. For the optimum adopted solution, the seismic performance of the bridge, the construction time, the construction cost and the constructability were taken into consideration. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η Εγνατία Οδός διασχίζει τη Βόρεια Ελλάδα από το λιµάνι της Ηγουµενίτσας, έως τα Ελληνοτουρκικά σύνορα στους Κήπους του Έβρου (µήκος κυρίου άξονα: 670 km). Οι υψηλές προδιαγραφές της Εγνατίας Οδού επιβάλλουν την κατασκευή πολλών γεφυρών µεγάλου µήκους, πολλές από τις οποίες βρίσκονται σε περιοχές υψηλής σεισµικότητας (βλ. ΑΣΠΡΟΓΕ, 2007). Η επιτυχής επιλογή του στατικού συστήµατος (τύπου) του φορέα της γέφυρας στη φάση της σχετικής µελέτης είναι συχνά το κλειδί για την επιτυχή και έγκαιρη ολοκλήρωση ενός µεγάλου έργου, όπως η Εγνατία Οδός (Σαρρίδου, Κωνσταντινίδης, 2006). εδοµένου ότι οι γέφυρες, και ιδιαίτερα οι χαραδρογέφυρες, γεφυρώνουν µεγάλα ανοίγµατα, σε δύσβατες συχνά περιοχές, η επιλογή του κατάλληλου τύπου της γέφυρας είναι πολύ σηµαντική. Η σηµασία αυτή γίνεται µεγαλύτερη εάν ληφθεί υπόψη και ο χρόνος κατασκευής, που σε πολλές περιπτώσεις αποτελεί την κρίσιµη διαδροµή στο χρονοδιάγραµµα του έργου. Οι παράµετροι που επηρεάζουν την επιλογή της µεθόδου κατασκευής γέφυρας µε επιµέρους άνοιγµα µέχρι 250 m είναι οι ακόλουθες βλ. Konstantinidis et al (2003, 2007, 2008), Lambropoulos et al (2004): Το συνολικό µήκος της γέφυρας, Η διάταξη ανοιγµάτων, Η γεωµετρία της χάραξης, οριζοντιογραφία και µηκοτοµικά, Το ύψος από το φυσικό έδαφος, Η προσπελασιµότητα στις επιθυµητές θέσεις βάθρων, Η Οικονοµία, Η Αισθητική, Η Ευκολία κατασκευής. Στις παραπάνω παραµέτρους θα πρέπει να προστεθούν: Η διαθεσιµότητα και το κόστος του εξοπλισµού κατασκευής, Η διαθέσιµη εµπειρία. Οι συµβατικές δεσµεύσεις (εάν υπάρχουν). Οι φορείς των γεφυρών κατασκευάζονται: Έγχυτοι επί τόπου µε συµπαγή πλάκα, Έγχυτοι επί τόπου µε πλάκα µε διάκενα, Έγχυτοι επί τόπου κιβωτιοειδούς διατοµής, Με προκατασκευασµένες δοκούς, Με προώθηση, Με προωθούµενα αυτοφερόµενα ικριώµατα. 2
Με προβολοδόµηση. Για να οριστικοποιηθεί η βέλτιστη επιλογή της µεθόδου κατασκευής της γέφυρας απαιτούνται ακριβείς, αποτυπώσεις στην περιοχή της γέφυρας, καθώς και γεωλογική/γεωτεχνική έρευνα. Οι ακριβείς τοπογραφικές αποτυπώσεις είναι απαραίτητες, ώστε να εκτιµηθεί η δυνατότητα πρόσβασης στις θέσεις των βάθρων µε κατάλληλες διαµορφώσεις, και να µπορεί να τοποθετηθεί ο απαραίτητος εξοπλισµός για την κατασκευή της γέφυρας. Η γεωλογική και γεωτεχνική έρευνα θα τεκµηριώσει τον τύπο της θεµελίωσης της γέφυρας, µε την αποφυγή τοποθέτησης βάθρων σε περιοχές κατολίσθησης, σε ρήγµατα ή σε εδάφη µε πολύ χαµηλές µηχανικές ιδιότητες. Η διάταξη των ανοιγµάτων συνήθως υπαγορεύεται από τη µορφή του κωλύµατος που γεφυρώνεται. Βέβαια το µήκος και η διάταξη των ανοιγµάτων θα πρέπει να είναι συµβατά µε τον τύπο της γέφυρας που θα κατασκευαστεί. Οι γέφυρες που κατασκευάζονται µε την µέθοδο των προκατασκευασµένων δοκών είναι επιθυµητό να έχουν ίσα ανοίγµατα, ώστε να είναι δυνατή η τυποποίηση της κατασκευής των προκατασκευασµένων δοκών µε τη χρήση των ίδιων µεταλλοτύπων. Σε γέφυρες µε συνεχείς έγχυτους επί τόπου φορείς και σε γέφυρες που κατασκευάζονται µε προώθηση, για βέλτιστη µηχανική συµπεριφορά θα πρέπει το µήκος των ακραίων ανοιγµάτων να αντιστοιχεί περίπου στο 70% του µήκους των ενδιάµεσων ανοιγµάτων, ενώ στην προβολοδόµηση το µήκος των ακραίων ανοιγµάτων θα πρέπει να αντιστοιχεί περίπου στο 60% του µήκους των ενδιάµεσων ανοιγµάτων. Στη συνέχεια θα παρουσιαστούν οι εναλλακτικές λύσεις που µελετήθηκαν και αξιολογήθηκαν για τη γέφυρα Γ4 της Εγνατίας Οδού στην περιοχή της Παραµυθιάς στο Ν. Θεσπρωτίας. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ Το τεχνικό γεφυρώνει χαράδρα στη θέση Λάκκος Κουρέτσι στην Κρυσταλλοπηγή Θεσπρωτίας. Η θέση που βρίσκεται η γέφυρα είναι µια έντονη γεωµορφολογική χαράδρωση µέγιστου βάθους περίπου 100 m, µε πολύ απότοµη κλίση, όπως φαίνεται στο Σχήµα 1. Το υπόβαθρο στις θέσεις θεµελίωσης είναι έντονα τεκτονισµένο και εξαλλοιωµένο. Το έργο θεµελιώνεται στο µαζώδη ιουράσιο ασβεστολιθικό πέτρωµα (Ασβεστόλιθος Παντοκράτορα), κοντά στη βάση της απώθησης του πάνω στο φλύσχη, ο οποίος γενικά είναι έντονα κατακερµατισµένος (τεκτονικό λατυποπαγές). Στην ευρύτερη περιοχή του έργου βρίσκεται το ενεργό σεισµικό ρήγµα Πετουσίου Σουλίου, το οποίο ως συνεχής δοµή εκτείνεται από τον Τοµάρι µέχρι το πέρασµα Παραµυθιάς σε µήκος περίπου 30 Κm (Παυλίδης, 2002). Το ρήγµα 3
λειτούργησε ως µεγάλη τεκτονική δοµή κατά τις τελευταίες αλπικές φάσεις (Ηώκαινο-Μειόκαινο) και επηρεάζει το σύγχρονο µορφοανάγλυφο. Το ρήγµα διακλαδίζεται σε πάρα πολλούς µικρότερους κλάδους ρηγµάτων 2 ης, 3 ης και 4 ης τάξης, τυπικούς για ρήγµατα οριζόντιας µετατόπισης. Η γέφυρα Γ4 βρίσκεται στις δυτικές απολήξεις 3 ης και 4 ης τάξης του ρήγµατος Πετουσίου Σουλίου. Από γνωστές εµπειρικές σχέσεις (Παυλίδης, 2002) προκύπτει, για πιθανή σεισµική πηγή το ρήγµα Πετουσίου Σουλίου, ότι το Μέγιστο Αναµενόµενο Μέγεθος θα είναι M s =6,8 6,9, η Μέγιστη Μετατόπιση MD=1-1,20 m στην οριζόντια και κατακόρυφη διάσταση και η Μέση Μετατόπιση AD=0,50-0,60 m. Στη συνέχεια, η Μέγιστη Εδαφική Επιτάχυνση Σεισµού Σχεδιασµού δίνεται από τη γνωστή σχέση των Ambraseys & Brommer (Παυλίδης, 2002) : Log(a) = -0.87+0.217 (M s ) log(r) 0.00117 (r) όπου: r = (d 2 + h 2 ) 0,5, h = 10 ± 2 [Km]. Έτσι, από την παραπάνω σχέση προκύπτει τελικά ότι η Μέγιστη Εδαφική Επιτάχυνση Σεισµού Σχεδιασµού για βράχο στην υπόψη περιοχή κατασκευής της γέφυρας είναι: a = 0,40g. ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΓΕΦΥΡΑΣ Η γέφυρα αποτελείται από δύο ανεξάρτητους κλάδους, έναν για κάθε κατεύθυνση κυκλοφορίας. Οριζοντιογραφικά οι γέφυρες βρίσκονται σε ευθυγραµµία, µε εξαίρεση ένα µικρό τµήµα προς το ακρόβαθρο Α1 που βρίσκεται σε κλωθοειδή. Το κατάστρωµα και των δύο κλάδων έχει σταθερή επίκλιση 2.5%. Το συνολικό εύρος κάθε κλάδου είναι 13,25 m, εκ των οποίων τα 10,75 m καταλαµβάνονται από τις λωρίδες κυκλοφορίας και τα υπόλοιπα 2,5 m από τα πεζοδρόµια (2x1,25). Μεταξύ των δύο κλάδων προβλέπεται σε οριζόντια προβολή διάκενο πλάτους 1.28µ. Η γέφυρα βρίσκεται σε σχετικά µικρή απόσταση από οικισµό και θα είναι ορατή από την ευρύτερη περιοχή, καθώς και από µεγάλο τµήµα της Εγνατίας οδού. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι 4 Λύσεις που µελετήθηκαν και αναλύονται συγκριτικά, κυρίως από άποψη κατασκευασιµότητας, κόστους και χρόνου κατασκευής. Η τελευταία παράµετρος έχει ιδιαίτερη σηµασία για την έγκαιρη ολοκλήρωση της Εγνατίας Οδού στην Θεσπρωτία. 4
Σχήµα 1. Η µισγάγκεια Λάκκος Κουρτέσι, που γεφυρώνει η γέφυρα Γ4 ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ ΓΕΦΥΡΩΣΗΣ 1 η Λύση Γέφυρα δυο ίσων ανοιγµάτων από προεντεταµένο σκυρόδεµα Η γέφυρα είναι δυο ίσων ανοιγµάτων, µε ένα µεσόβαθρο ανά κλάδο, ύψους 75 m. Το µήκος του κάθε ανοίγµατος είναι 110 m και το συνολικό µήκος της γέφυρας 220 m. Η θεµελίωση γίνεται µε πασσάλους, που διαπερνούν τη στρώση κορηµάτων και εδράζονται στην υποκείµενη ασβεστολιθική στρώση. Ο φορέας της ανωδοµής αποτελείται από κιβώτιο προεντεταµένου σκυροδέµατος και η κατασκευή γίνεται µε τη µέθοδο της προβολοδόµησης, από το µεσόβαθρο προς τα ακρόβαθρα. Το συνολικό κόστος κατασκευής εκτιµήθηκε στα 8,2 εκ. Ευρώ. Το κόστος κατασκευής της γέφυρας εκτιµάται στα 7 εκ. Ευρώ και το κόστος κατασκευής των προσβάσεων στα 1,2 εκ. Ευρώ. Τα πλεονεκτήµατα της 1 ης Λύσης είναι η ευκολία κατασκευής της ανωδοµής, καθώς όλη η κατασκευή γίνεται από ένα βάθρο και η εύκολη πρόσβαση στη θέση των µεσοβάθρων. 5
Στα µειονεκτήµατα της 1 ης Λύσης περιλαµβάνονται: 1. Το µεγάλο ύψος των µεσοβάθρων και το µεγάλο µήκος των προβόλων της ανωδοµής 2. Το µεγαλύτερο ποσοστό των φορτίων (στατικών και σεισµικών) παραλαµβάνεται από το µεσόβαθρο 3. Η θεµελίωση γίνεται σε έδαφος µε πτωχές µηχανικές ιδιότητες 4. Η κατασκευή φρεατοπασσάλων στην περιοχή των κορηµάτων είναι ιδιαίτερα δυσχερής και χρονοβόρα. Επιπλέον θα απαιτηθούν εκτεταµένες εκσκαφές για την κατασκευή των κεφαλοδέσµων 5. Τα µεσόβαθρα βρίσκονται στο µέσον της µισγάγγειας και θα απαιτηθεί εκτροπή της ροής του ρέµατος 6. Το κόστος κατασκευής είναι υψηλό 8. Ο µεγάλος χρόνος κατασκευής, χωρίς δυνατότητα επιτάχυνσης των εργασιών, καθώς όλες σχεδόν οι εργασίες βρίσκονται στην κρίσιµη διαδροµή 2 η Λύση Γέφυρα τριών ανοιγµάτων από σκυρόδεµα Η γέφυρα είναι συµµετρική, τριών ανοιγµάτων µήκους 57 m, 106 m και 57 m. Το συνολικό µήκος ανέρχεται στα 220 m. Το ύψος και των δυο των µεσοβάθρων Μ1 και Μ2 είναι 41 m. Η θεµελίωση των µεσοβάθρων γίνεται µε φρέατα σε ασβεστολιθικά πετρώµατα ελαφρώς έως µετρίως αποσαθρωµένα. Ο φορέας της ανωδοµής είναι από προεντεταµένο σκυρόδεµα και η κατασκευή γίνεται µε τη µέθοδο της προβολοδόµησης. Στη λύση αυτή, µεταξύ των µεσοβάθρων κατασκευάζεται επίχωµα ύψους περίπου 25 m και τάφρος απορροής, µε αποτέλεσµα να δηµιουργείται επίπεδο εργασίας για την κατασκευή των φρεάτων των µεσοβάθρων, περιορίζοντας παράλληλα τις απαιτούµενες εκσκαφές στα πρανή (για οδούς πρόσβασης, επίπεδα εργασίας, κλπ). Το συνολικό κόστος κατασκευής εκτιµάται σε 6 εκ. Ευρώ. Το κόστος κατασκευής της γέφυρας εκτιµάται στα 4,5 εκ. Ευρώ και το κόστος κατασκευής των προσβάσεων στα 1,5 εκ. Ευρώ. Τα πλεονεκτήµατα της 2 ης Λύσης είναι: 1. Πρόκειται για κλασσική προβολοδόµηση µε σωστή αναλογία ανοιγµάτων 2. Η σεισµική ένταση κατά τη διαµήκη έννοια παραλαµβάνεται από δύο µεσόβαθρα ανά κλάδο 3. Ασφαλής θεµελίωση µε φρέατα, µε ισοκατανοµή των φορτίων στα υγιή ασβεστολιθικά πετρώµατα. 4. εν επηρεάζεται η ροή των υδάτων της χαράδρας 5. Περιορίζονται σηµαντικά οι απαιτούµενες εκσκαφές στα µεσόβαθρα Μ2 6. Με την κατασκευή επιχώµατος εξασφαλίζονται συγχρόνως επίπεδο εργασίας στα µεσόβαθρα και οδός πρόβασης στις θέσεις των βάθρων 7. Καλύτερο αισθητικό αποτέλεσµα 6
8. Ο χρόνος κατασκευής µπορεί να µειωθεί εάν η προβολοδόµηση γίνει ταυτόχρονα και από τα δυο µεσόβαθρα Ως µειονεκτήµατα της 2 ης Λύσης θεωρεύνται η απαίτηση να προηγηθεί η κατασκευή επιχώµατος στο κέντρο της µισγάγγειας καθώς και η ανάγκη δανείων υλικών για την κατασκευή του επιχώµατος 3 η Λύση Γέφυρα τριών ανοιγµάτων από σκυρόδεµα Η γέφυρα είναι τριών ανοιγµάτων µήκους 50 m, 88 m και 95 m. Το συνολικό µήκος ανέρχεται στα 233 m. Το ύψος των µεσοβάθρων Μ1 και Μ2 είναι 24 m και 51 m αντίστοιχα. Η θεµελίωση των µεσοβάθρων Μ1 γίνεται µε φρέατα σε ασβεστολιθικά πετρώµατα ελαφρώς έως µετρίως αποσαθρωµένα. Η θεµελίωση των µεσοβάθρων Μ2 γίνεται µε πασσάλους, που διαπερνούν τη στρώση κορηµάτων και εδράζονται στην υποκείµενη ασβεστολιθική στρώση. Ο φορέας της ανωδοµής είναι κιβώτιο από προεντεταµένο σκυρόδεµα. Η κατασκευή γίνεται µε τη µέθοδο της προβολοδόµησης από τα δυο µεσόβαθρα, σε συνδυασµό µε επί τόπου σκυροδετούµενα τµήµατα στην περιοχή των ακροβάθρων. Το συνολικό κόστος κατασκευής ανέρχεται στα 7 εκ. Ευρώ. Το κόστος κατασκευής της γέφυρας εκτιµάται στα 6,4 εκ. Ευρώ και το κόστος κατασκευής των προσβάσεων στα 0,6 εκ. Ευρώ. Η 3 η Λύση έχει τα πλεονεκτήµατα της εύκολης πρόσβασης στις θέσεις των µεσοβάθρων και του µικρότερου κόστους κατασκευής σε σύγκριση µε τη Λύση 1. Τα µειονεκτήµατα της 3 ης Λύσης είναι: 1. Η ασυνήθης αναλογία ανοιγµάτων φορέα 2. Η σηµαντική διαφορά του ύψους των κορµών των µεσοβάθρων 3. Οι παρακάτω δυσµενείς επιπτώσεις στην εντατική κατάσταση λόγω των προαναφερθέντων: α) Ανοµοιοµορφία καταπόνησης λόγω ασυµµετρίας ανοιγµάτων β) Σηµαντικές δυσκολίες στη χάραξη της καλωδίωσης γ) Σεισµική καταπόνηση των µεσοβάθρων Μ1 (διαφορά ύψους) 4. ιαφοροποίηση της µεθόδου θεµελίωσης µε φρέατα στα Μ1 και πασσάλους στα Μ2 5. Η κατασκευή των φρεατοπασσάλων στην περιοχή των κορηµάτων είναι ιδιαίτερα δυσχερής και χρονοβόρα 6. Φτωχό αισθητικό αποτέλεσµα 4 η Λύση Γέφυρα τριών ανοιγµάτων µε σύµµικτο φορέα και βάθρα από σκυρόδεµα Στην 4 η Λύση, η γέφυρα είναι τριών ανοιγµάτων µήκους 54,75 m, 65,0 m και 68,0 m. Το συνολικό µήκος ανέρχεται στα 187,75 m. Το ύψος των µεσοβάθρων Μ1 και Μ2 είναι 48 m και 70 m αντίστοιχα. 7
Σχήµα 2. Η χαραδρογέφυρα Γ4, µε σύµµικτο φορέα, σε φάση ολοκλήρωσης της κατασκευής Η θεµελίωση των µεσοβάθρων Μ1 και Μ2 γίνεται µε φρέατα σε ασβεστολιθικά πετρώµατα ελαφρώς έως µετρίως αποσαθρωµένα. Ο φορέας της ανωδοµής είναι σύµµικτος, αποτελούµενος από 4 µεταλλικές κύριες δοκούς ύψους 3 m και πλάκα καταστρώµατος εξ ωπλισµένου σκυροδέµατος. Ο φορέας εδράζεται στα βάθρα της γέφυρας επί ελαστοµεταλλικών εφεδράνων. Τίθενται 4 εφέδρανα ανά θέση έδρασης (ένα ανά κύρια δοκό). Σε κάθε ένα ακρόβαθρο κάθε κλάδου τοποθετούνται, τέσσερις Iξώδεις Yδραυλικοί Aποσβεστήρες. Η κατασκευή γίνεται µε προώθηση από το ακρόβαθρο Α1 προς το ακρόβαθρο Α2. Λόγω της µείωσης του µήκους της γέφυρας δηµιουργείται η ανάγκη προστασίας του ακροβάθρου Α2, η οποία επιτυγχάνεται µε την κατασκευή οµάδας ριζοπασσάλων. Το συνολικό κόστος κατασκευής υπολογίζεται στα 7,2 εκ. Ευρώ. Το κόστος κατασκευής της γέφυρας εκτιµάται στα 6,5 εκ. Ευρώ και το κόστος κατασκευής των προσβάσεων στα 0,7 εκ. Ευρώ. Η 4 η Λύση παρουσιάζει τα εξής πλεονεκτήµατα: 1. Μείωση των κατακόρυφων φορτίου (ίδιο βάρος φορέα), µε αποτέλεσµα τη µείωση των διαστάσεων της θεµελίωσης και των προσωρινών εκσκαφών και αντιστηρίξεων 2. Μείωση του χρόνου κατασκευής της ανωδοµής 3. Εύκολη πρόσβαση στις θέσεις των βάθρων Μειονεκτήµατα της 4 ης Λύσης θεωρούνται: 1. Η ασυνήθης αναλογία ανοιγµάτων φορέα 2. Η σηµαντική διαφορά του ύψους των κορµών των µεσοβάθρων 3. Έντονη ανοµοιοµορφία στην καταπόνηση λόγω κινητών φορτίων 8
4. Η κατασκευή των φρεατοπασσάλων στην περιοχή των κορηµάτων είναι ιδιαίτερα δυσχερής και χρονοβόρα 5. Φτωχό αισθητικό αποτέλεσµα 6. Υψηλές απαιτήσεις συντήρησης Αξιολόγηση εναλλακτικών λύσεων Από την αξιολόγηση των εναλλακτικών λύσεων προκύπτει οτι η Λύση 2 αποτελεί µια καλή επιλογή, ως προς το στατικό σύστηµα και το αισθητικό αποτέλεσµα. Όµως απαιτεί µεγάλης έκτασης προσωρινά µέτρα και εκτεταµένο χρονοδιάγραµµα κατασκευής. Η Λύση 4, η οποία παρουσιάζεται στα Σχήµατα 2, 3 και 4, αποτελεί τη βέλτιστη τεχνικά λύση για τις επικρατούσες επί τόπου του Έργου γεωλογικές και γεωµορφολογικές συνθήκες, µε µικρό σχετικά χρόνο κατασκευής και καλή συµπεριφορά στο σεισµό. Το κόστος κατασκευής της συνυπολογισµένων των προσβάσεων είναι ανταγωνιστικό και η κατασκευή της δεν προκαλεί σηµαντικές επεµβάσεις στο περιβάλλον. Έτσι, µετά από την πιο πάνω συγκριτική αξιολόγηση, αποφασίσθηκε από την ΕΓΝΑΤΙΑ Ο ΟΣ Α.Ε. η κατασκευή της γέφυρας µε την Λύση 4, η οποία και υλοποιήθηκε βλ. Σχήµατα 2, 3 και 4 και σχετικές αναφορές: Τσικνιάς (2005), Τσιµώνος (2004), Παπανικόλας κ.ά. (2008). ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Σε µεγάλα τεχνικά έργα, όπως η Εγνατία Οδός, για να εξασφαλιστεί η έντεχνη και έγκαιρη κατασκευή γεφυρών, θα πρέπει να επιλεγεί ο καταλληλότερος τύπος γεφύρωσης. Αυτό απαιτεί λεπτοµερή συγκριτική µελέτη των προτεινόµενων στατικών συστηµάτων του φορέα της γέφυρας. Για χαραδρογέφυρες συνολικού ανοίγµατος µέχρι 250 m υπάρχει η δυνατότητα φορέα προεντεταµένου σκυροδέµατος ή σύµµικτου, µε µεθόδους κατασκευής την προβολοδόµηση και την προώθηση, αντίστοιχα. Σε υψηλής σεισµικότητας περιοχές, η σύµµικτη γέφυρα αποτελεί µια ανταγωνιστική λύση, εφόσον το επιτρέπουν αφενός η γεωµετρία της χάραξης, οριζοντιογραφικά και µηκοτοµικά, και αφετέρου οι συνθήκες της περιοχής, εξασφαλίζοντας την µεταφορά και τη συναρµολόγηση των µεταλλικών δοκών. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ο τέταρτος συν-συγγραφέας (Α.Λ.) εκφράζει τις ευχαριστίες του προς την ΕΓΝΑΤΙΑ Ο ΟΣ Α.Ε. για την δυνατότητα που του δόθηκε, στα πλαίσια σχετικής Μεταπτυχιακής Πρακτικής Άσκησης, να ασχοληθεί, µεταξύ άλλων, και µε το θέµα της παρούσας εργασίας. 9
Σχήµα 3. Τα βάθρα και οι µεταλλικές δοκοί της σύµµικτης γέφυρας Γ4 Σχήµα 4. Τα εφέφρανα και οι υδραυλικοί αποσβεστήρες της σύµµικτης γέφυρας Γ4 10
ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΑΣΠΡΟΓΕ: «Ερευνητικό Πρόγραµµα για την Αντισεισµική Προστασία των Γεφυρών. Τελική Έκθεση», ΕΓΝΑΤΙΑ Ο ΟΣ Α.Ε., Θεσσαλονίκη, (2007). Konstantinidis D. and Maravas A. Egnatia Motorway concrete bridges statistics, Proceedings of the 31 st ASECAP Study and Information Days, pp 92-109, Portoroz, Slovenia, 2003 Konstantinidis G., Papazioga I., Sarridou-Haitidou E. (2008) Design Aspects of Major Bridges on Egnatia Motorway Design, 6th GRACM International Congress on Computational Mechanics, Thessaloniki, Greece Konstantinidis G., Papazioga I., Rentzeperis I., Sarridou-Haitidou E. (2007) Technical Challenges and Solutions in the Management of the Designs in a Motorway Project IABSE Conference, Weimar, Germany, CD Proceedings paper No A670 Lambropoulos S., Konstantinidis G., Konstantinidis D., and Antoniou F. (2004) Multispan Balance Cantilever Construction, IABSE Conference, Shanghai, China. Παπανικόλας, Π., Ρεντζεπέρης, Ι., Κωνσταντόπουλος, Σ. & Πολύζος, Χ. (2008). «Κατασκευή γέφυρας Γ4 της Εγνατίας Οδού µε συνεχή σύµµικτο φορέα τριών ανοιγµάτων», 6 ο Εθν. Συνέδριο Μεταλλικών Κατασκευών, Ιωάννινα, 2-4 Οκτ. 2008. Παυλίδης Σ. ιερεύνηση των Γεωλογικών ρηγµάτων και της σεισµικής ενεργότητας των στη Γέφυρα Γ4 του τµήµατος 1.1.6 Κρυσταλλοπηγής Ψηλοράχης (2002) Αρχείο ΕΟΑΕ, Αρ. Κουτ. 1.986 Τσικνιάς Τ. Οριστική Μελέτη Γέφυρας Γ4 µε σύµµικτο φορέα (2005) Αρχείο ΕΟΑΕ, Αρ. Κουτ. 1.1108 Τσιµώνος Θ. Οριστική Μελέτη Γέφυρας Γ4 (2004) Αρχείο ΕΟΑΕ, Αρ. Κουτ. 1.1093 Σαρρίδου Ε. και Γ. Κωνσταντινίδης Η διαχείριση των µελετών της Εγνατίας Οδού, Πρακτικά Ηµερίδας, Εγνατία Οδός Α.Ε. «Καινοτόµες ράσεις, Έρευνα και Σύγχρονα Συστήµατα ιαχείρισης», σελ. 1-10, Θεσσαλονίκη, Φεβρουάριος 2006. 11