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 >
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 híd építési történetébe többször beleszólt a történelem. 1908-ban 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 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.
7. ábra - Az első kiépítésről készített légifotó
8. ábra Margit szigeti lehajtó híd - első átadáskor - oldalnézet
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.
9. ábra Makett a kiszélesítésről
3. A műtárgy 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 meg. A dilatáció láthatóan tönkrement, 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 - Pest felőli saru 11. ábra - Buda felőli oldal tartó alsó öve
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.
12. ábra - Buda felőli saru
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 -mert, hogy 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