Peter Gabrijelčič
MOST S POŠEVNIMI ZATEGAMI
A Cable-Stay Bridge
AR
2oo3/2
UDK 725.95 COBISS 1.04 strokovni članek prejeto 15.10.2003
izvleček
Novi most preko Ljubljanice je del avtocestnega obroča okoli Ljubljane, ki prečka reko na vzhodni strani mesta. Reka je pomembna zelena os mesta. Ob njej se postopoma oblikuje linearni krajinski park, preko katerega je mesto povezano z naravnim okoljem. Zaradi izredno nizke nivelete ceste ni bilo mogoče zagotoviti prehodnost pod mostom s klasičnimi mostnimi konstrukcijami. Razvita je bila inovativna konstrukcijska in arhitektonska rešitev. Zavešena konstrukcija mostu s tremi piloni omogoča radikalno stanjšanje mostne plošče. V vertikalo razvita mostna konstrukcija učinkuje v prostoru kot pomemben geografski in urbani znak, ter na ta način označuje prehod avtoceste preko reke. Objekt je pomemben mestni most, zato so mu dodane poti pešcev in kolesarjev, oblikovane kot široka ladijska paluba. Tudi oblikovanje mostne opreme ima zaradi ekstremnih atmosferskih pogojev (vetra in soli) navtični zven.
abstract
The new bridge is part of the motorway ring around Ljubljana. It crosses the Ljubljanica River in the eastern part of the city. The river is an important green axis in the city. A linear landscape park is being formed along its' banks, which links the city to its' natural surroundings. Passage under the bridge couldn't be achieved with classical bridge constructions because of the highway's very low elevation. Thus an innovative construction and architectural solution were developed. The curtained bridge construction with three pylons allows a radically thinner bridge plate. The vertically stretched bridge construction acts as an important geographical and urban sign, thus spatially marking the passage ofthe highway across the river. The building is an important urban bridge so passages for pedestrians and cyclists, designed as a broad ship deck, were added. Because ofextreme atmospheric conditions (wind, salt) even the design of bridge furniture has a nautical tone.
ključne besede:
most, poševne zatege, avtocesta, Ljubljanica
key words:
bridge, cable stays, highway, Ljubljana
Konstrukcijski sistem, ki doživlja v zadnjem času največji razmah, je sistem premostitvenih objektov s poševnimi zategami. Sistemje v zadnjih 15-letihv stalnem razvoju inje neupravičeno zapostavljen v našem strokovnem okolju. Sprva se je uporabljal za večje in srednje razpone, danes pa postaja komercialno upravičen tudi za manjše objekte z razponom od 35 m naprej. Omogoča graditev objektov v armiranobetonski, prednapeti ali sovprežni izvedbi. Neverjeten razvoj tega tipa konstrukcij je pogojen predvsem s sodobno protierozijsko zaščito kablov, ki dovoljuje mnogo večje napetosti v nosilnih elementih in s tem manjše količine vloženega materiala. Pomembna je tudi vloga računalnika in sodobne matematične analize, ki omogočata simulacijo povesov in s tem predvidevanje in vnaprejšnje korigiranje deformacij. Razvoj tovrstnih obešenih kabelskih mostov se je začel po drugi svetovni vojni, čeprav lahko zasledimo razmišljanja o podobnem sistemu še na skicah Leonarda da Vincia in kasneje francoskega konstruktorja Poyeta v letu 1821. Koncept je bil razvit z namenom, da bi se z večjimi razponi izognili rečnim mostnim podporam, ki so ovirale rečno plovbo. Izrazit primer te vrste je znameniti most Kniebrucke v Dusseldorfu z dvema stranskima pilonoma in posamičnimi kabli, ki omogočajo 63 m razpona pri 3.30 m visoki ortotropni konstrukciji voziščne plošče.
V Sloveniji izvajamo projekt stoletja - izgradnjo avtocestnega križa. Kljub deklariranemu in iskrenemu hotenju, da bi bile nove ceste in cestni objekti oblikovalsko kvalitetni, pa ponavljamo stare napake. Prva in najusodnejša je povezana z nepravočasnim vključevanjem oblikovalcev v proces projektiranja. Tako smo oblikovalci pogosto soočeni z dejstvom, da pridobimo nalogo šele, ko so objekti že oddani izvajalcem na ključ in nam preostane le še možnost "dekoriranja" že izdelanih projektnih rešitev, ne pa tudi soodločanja ob dosti bolj kompleksnih in usodnih oblikovalskih vprašanjih. Torej ni naključje, da smo naleteli pri
oblikovanju objektov na vzhodni ljubljanski obvoznici na resne težave. Najbolj dramatična je bila situacija na lokaciji novega mostu čez Ljubljanico, ki bi zaradi nizke nivelete dobesedno "povozil" reko. Realizacija na ključ oddanega projekta bi imela dalekosežne neželjene posledice, kajti območje Ljubljanice velja kot širši rekreacijski prostor Ljubljane. Možnih je bilo več rešitev problema:
-	dvig nivelete ceste
-	večje število podpor pri gredni konstrukciji ter s tem tanjšanje
voziščne plošče
-	oblikovanje nove prostorske konstrukcije (obešene variante)
-	delna širitev rečnega profila in s tem znižanje vodne gladine.
Po konzultaciji s cestnimi inženirji, vodarji in konstruktorji ter predstavniki investitorja se je pokazala kot najbolj sprejemljiva varianta gradnja objekta s poševnimi zategami in tremi vzporedno postavljenimi piloni, kar je omogočilo stanjšanje mostne plošče od 1.60 m na vsega 0.40 m. S tem smo pridobili dodatnih 1.20 m svetle višine oziroma potrebno minimalno višino 3.60 m nad javno sprehajalno potjo ob reki.
Konstrukterska skupina V. Ačanskega v Gradisu, Biroju za projektiranje v Mariboru je tako skupno z Univerzo v Ljubljani, Fakulteto za arhitekturo in ZRMK izoblikovala inovativno različico v svetu splošno uporabljane tehnologije mostnih konstrukcij s poševnimi zategami s ciljem. Obravnavana rešitev je nastala na podlagi dolgoletne raziskave možnosti aplikacije koncepta konstrukcije mostu s poševnimi zategami v slovenski konstrukterski praksi. Prve tovrstne projekte je ponujal Gradis skupaj s Fakulteto za arhitekturo že leta 1982 z natečajnima projektoma za za novi most v Zagrebu in dvoetažni most v Mariboru, kasneje pa tudi v Ptuju in ponovno dvakrat v Mariboru in Kostanjevici. Običajne so realizacije mostov z enim osnim ali
dvema vzporednima pilonoma, kar pogojuje izdelavo masivne gredne oziroma konzolne konstrukcijske mostne plosèe, to pa pomeni relativno debelo horizontalno konstrukcijo cca2.00 m in veè. V primeru mostu èez Ljubljanico, kjer je bilo potrebno zaradi izjemnih pogojev radikalno stanjšati mostno ploBèo brez poveèanja števila podpornih stebrov, takšna rešitev ni zadošèala. Plošèa novega objekta je enakomerne debeline brez preènikov (razen med piloni), le na mestih pripenjanja zateg so izoblikovane polkrožne AB bradavice, ki segajo v svetlo višino podmostja. Na ta naèin smo razvili nov konstrukcijski sistem, ki ga bo mogoèe uspešno aplicirati tudi pri številnih bodoèih premostivnih objektih in sicer:
-	Pri prièakovani potrebi po izgradnji obvoznic okoli urbanih krajev ali pri rekonstrukciji regionalnih cest, kjer je potrebno ob preèkanju reke dvigniti niveleto regionalne ceste nad koto stoletne vode (to pomeni pri klasiènih konstrukcijah s prehodnostjo ob reki cca 5.00 m nad koto terena) kar zahteva izgradnjo dolgih in visokih nasipov in obsežno angažiranje terena. Še pomembnejši so naravovarstveni kriteriji, ki pogosto prepreèijo takšno gradnjo, ki se mora zato preusmeriti v tehnièno in ekonomsko zahtevnejše koridorje.
-	Pri izgradnji novih AC ali ostalih mostov v ravninskem svetu, kjer je potrebno zadostiti prej opisanim kriterijem
-	Pri gradnji nadvozov, kadar smo ob gradnji omejeni s prostorom oziroma kadar nimamo dovolj maneverskega prostora za druge rešitve
-	Pri rekonstrukcijah obstojeèih objektov, ki so višinsko limitirani v okviru obstojeèih gabaritov, itd.
Uporaba nove konstrukcijske zasnove mostu s tremi vzporedno postavljenimi piloni omogoèa realizacijo pogosto ekološko riziènih projektov, hkrati pa tudi realizacijo sicer najracionalnejših cestnih koridorjev, ki so ob uporabi klasiènih mostnih konstrukcij neprimerni zaradi okoljevarstvenih razlogov. To pomeni pogosto pomembno racionalizacijo stroškov pri izvedbi cestnih projektov.
S projektom ljubljanske "harfe" je rešen predvsem kompleksen ekološki in urbanistièni problem, v vertikalo razvita mostna konstrukcija uèinkuje v prostoru tudi kot pomemben urbani znak. Voznika opozarja, da preèka reko in je torej pomemben geografski orientir. Konstrukcija mostu s tremi vzporedno postavljenimi "harfami" predstavlja atraktiven likovni element, ki ob gibanju opazovalca spreminja svojo temeljno geometrijo. Že daleè pred reko predstavljajo piloni pomembno orientacijsko toèko na obzorju. V reènem prostoru samem je pojav mostu bolj nepredvidljiv, pojavi se nenadoma iz drevesnih krošenj, stopiš izza drevesa ob vodi in - tukaj je! Most neprestano spreminja svoj obraz, kar je posledica asimetrije treh vitkih pilonov in znaèilne razporeditve vezi. Ta uèinek je še posebej opazen z nivoja krajevnih cest in iz reke.
Glede na razvoj Ljubljane, bo postal most èez Ljubljanico sèasoma tudi pomemben mestni most zato so mu dodane poti pešcev in kolesarjev in je mostna oprema oblikovno zahtevnejša tertrajnejšakot obièajno. Zaradi izjemne konstrukcijske zasnove se pri tem ni bilo mogoèe nasloniti na elemente iz obièajne cestogradne galanterije paè je bil izbran oblikovalski koncept, ki ustreza znaèaju celotnega objekta. Oprema ima nautièni zven, saj asociira most s svojimi piloni in pletenicami na jadrnico, ki je podobno kot most, izpostavljena ekstremnim atmosferskim pogojem in koroziji. Po študiju ladijske opreme so bili izoblikovani ograjni elementi, mostni venec, svetilke, ploèniki in podobno. Glede na zahtevo po trajnosti je bil izbran enoten
material: prokrom ploèevina, ki bo uspešno kljubovala vetru, soli ter zobu èasa. S tem se bo zagotovila primerna trajnost (glede na slabe izkušnje, ki jih imamo s pleskanimi in pocinkanimi drobnejšimi kovinskimi elementi) kot tudi likovna primernost ograje. Ograjo mostu oblikujejo vertikalne, rahlo usloèene kovinske stojke, povezane z enotno leseno polico, ki vabi pešca k ogledovanju reke. Lesena polica se upira tako zimskemu mrazu kot poletni vroèini in je ob vseh letnih èasih prijetna na otip. Med kovinskimi stojkami so razpeljane horizontalne jeklene šibke, le na dnu, ob robnem vencu je namešèena debelejša jeklena cev, ki prepreèuje upogib ob morebitnem padcu kolesarja ali pešca. Odloèitev za horizontalno namestitev ograjnih šibk je temeljila na obèutenju, da pri novem objektu, podobno kot pri ladji, ni nevarnosti pred padcem v globino, paè pa je nevarnost, da si "zmoèimo noge". Vzdolž ograje je namešèen polkrožno oblikovani mostni venec iz prokrom ploèevine. S takšno rešitvijo je rešen veèni problem propadanja tega obèutljivega mostnega detajla. Loèimo torej dvoje mostnih elementov: konstrukcijske elemente in fasado. Konstrukcija, mora ostati trajna in nedotaknjena, njena zašèita (fasada), ki je lahko lahka in obnovljiva. V zgornjem delu venca, v ravnini ploènika so namešèene talne svetilke, podobno kot v avionskem krilu, ki preko odboja na polici osvetljujejo pešèevo pot.
Pešèeva pot in kolesarska steza izvedeni v bomanite materialu, v katerega so vrezani vzdolžni utori, ki asociirajo na leseno ladijsko palubo. Bomanit tlak je izveden v sivozeleni barvi ter dodatno posut s svetlikajoèim kremenèevim peskom, ki prepreèuje zdrs pešcev ob poledici.
Podobno kot pri zunanji ograji je tudi notranja odbojna ograja sestavljena iz zahtevneje oblikovanega N.Y. betonskega elementa ter nadvišane jeklene cevi, tako da odgovarja tako po kvaliteti materialne izvedbe kot po karakterju oblikovanja ambientalnim znaèilnostim mestnega ambienta. Z nižjim N.Y. in jekleno cevjo je dosežena veèjo preglednost vozišèa, obèutek širine in lahkotnejši videz celotne mostne konstrukcije. To je bil eden od oblikovalskih pogojev in izhodišèe pri oblikovanju objekta v krajinsko obèutljivem obreènem prostoru.
Pozitivne izkušnje iz Koroškega mostu v Mariboru ali novega mostu za pešce na Ptuju kažejo, da so napori v tej smeri po splošni oceni stroke upravièeni. Mostni piloni so konièno oblikovani, da bi na ta naèin še povdarjali lokalno monumentalnost objekta. Sidrni èevlji jeklenih pletenic, ki se vertikalno nizajo ob pilonu, so namenoma vizualno izpostavljeni, tako da pripovedujejo v govorici inženirske estetike o naravi izbranega konstrukcijskega sistema. Na mestu, kjer jeklene pletenice prebadajo mostno plošèo so namešèeni dolgi ploèevinasti tulci (manšete), ki uravnavajo geometrijo sidrišè in so hkrati zašèita plastiènih cevi, ki obdajajo jeklene pletenice. Izkušnje iz podobnih objektov namreè kažejo, da so ta mesta pogosto predmet igre otrok ali vandalizma, poškodovana obloga pletenic pa povzroèi odtekanje antikorozijskega olja. Tudi zaradi simbolne in orientacijske funkcije je objekt ambientalno osvetljen s štirimi žarometi, namešèenimi v oseh pilonov.
Ob mostu, na desnem delu reke, so zgrajena ambientalna stopnišèa ter namešèene klopi zapoèitek in ogledovanje objekta. Peš poti pod mostom so dvignjene nad višino stoletne vode, medtem ko je teren pod mostom znižan za dodatnih 80 cm da se na ta naèin še poveèa svetla višina podmostja. Na desnem bregu reke je èez lokalni potok zgrajeni manjši mostièek, kot del celotne kompozicije, katerega ograje so, tako kot mostne, izdelane iz prokrom ploèevine.
*

if

V"!


Slika 1: Zavešena konstrukcija mostu s tremi piloni uèinkuje v prostoru kot pomemben geografski in urbani znak, ter oznaèuje prehod avtoceste preko reke. (foto Miran Kambiè)
The curtained bridge construction with three pylons acts as an important geographical and urban sign and marks the passage of the highway across the river
Slika 2: Oblikovanje mostne opreme ima navtièni zven. (foto Miran Kambiè) Design of the bridge's furniture has a nautical note.
Slika 3: Reka Ljubljanica je pomembna mestna os, ki vodi v zeleno zaledje mesta. (foto Miran Kambič)
The Ljubljanica River is an important urban axis, leading to the city's green hinterland.
Slika 4: Prehodnost podmostja omogoèa tanka, le 40 cm debela mostna plosèa. (foto Miran Kambiè)
Permeability of the bridge's undercarriage is enabled by a slight, only 40 cm thick bridge plate.
Slika 6: Poti pešcev in kolesarjev so oblikovane kot široka ladijska paluba. (foto Miran Kambič)
Passages for pedestrians and cyclists are designed as a wide ship deck.
Slika 5: Vsi konstrukcijski detajli so oblikovani enostavno in premišljeno. (foto Miran Kambič)
The design ofconstruction details is simple and rational.
Slika 7: Mostna ograja ima široko mostno polico in niz svetilk, skritih v zakljuènem vencu objekta. (foto Miran Kambiè) The bridge parapet has a wide bridge shelf and rows of lights hidden in the bridge's concluding cornice.
prof mag Peter Gabrijelèiè Fakulteta za arhitekturo Univerza v Ljubljani peter.gabrijelcic@arh.uni-lj.si