Diagnostyka sprężonych oraz cięgnowych drogowych obiektów inżynierskich, z uwzględnieniem doboru systemów monitoringu

Analiza dokumentacji przeglądów okresowych
oraz z badań odbiorczych pod próbnym obciążeniem
kablobetonowych i podwieszanych obiektów mostowych zarządzanych przez GDDKiA

W pierwszy okresie realizacji projektu DiagSC przy współpracy z GDDKiA wykorzystano dane o wynikach przeglądów okresowych oraz z badań odbiorczych pod próbnym obciążeniem wszystkich obiektów będących przedmiotem projektu.

W pierwszym etapie zebrano wybrane dane z Sytemu Gospodarki Mostowej o konstrukcjach będących przedmiotem projektu. Dane zostały zebrane w 4 grupach konstrukcji mostowych:

Konstrukcje sprężone kablobetonowe
Konstrukcje cięgnowe;
Konstrukcje wzmocnione sprężeniem zewnętrznym, która zawiera te obiekty, dla których wzmocnienie zewnętrzne zostało wykonane w okresie eksploatacji;
Konstrukcja ze sprężoną płyty pomostu – obiekty w których dźwigary nie są wykonane z betonu sprężonego ale zgodnie z informacją z SGM materiałem płyty pomostu jest beton sprężony.

Liczba obiektów każdego typu konstrukcji

W kolejnym etapie analizy, na podstawie wyników przeglądów okresowych oraz dostępności w formie elektronicznej dokumentacji z tych przeglądów oraz ekspertyz i badań odbiorczych pod próbnym obciążeniem, zebrano dokumentację wraz z fotografiami 158 wybranych obiektów, w tym 107 sprężonych, 41 podwieszonych, 4 wzmocnionych sprężeniem zewnętrznym i 6 ze sprężoną płytą pomostu. Zebrane materiały zostaną wykorzystane do opracowania Leksykonu/zestawienia informacji o uszkodzeniach newralgicznych elementów obiektów sprężonych kablobetonowych i cięgnowych.

Spośród ponad 100 obiektów sprężonych i cięgnowych posiadających niską ocenę techniczną wytypowanie zostały 3 obiekty do dalszych, szczegółowych testowych badań diagnostycznych.

Program prezentacji projektu RID2
„Diagnostyka sprężonych oraz cięgnowych drogowych obiektów inżynierskich,
z uwzględnieniem doboru systemów monitoringu” (akronim DiagSC).
Narada Wydziałów Mostów, Pokrzywna, 15.05.2024 r.

• Otwarcie prezentacji projektu RID2 DiagSC (Janusz Bohatkiewicz)
• Informacje ogólne o projekcie (Piotr Olaszek)
• Procedura badań obiektów mostowych o konstrukcji sprężonej kablobetonowej oraz podwieszonej z użyciem metody próbnego obciążenia diagnostycznego wspartej przeglądem wizualnym i inspekcją geodezyjną (Piotr Olaszek)
• Metody NDT stosowane w ocenie stanu technicznego konstrukcji kablobetonowych i konstrukcji podwieszonych ze szczególnym uwzględnieniem metod akustycznych wspomaganych metodą Georadarową i GalvaPuls (Grzegorz Świt)
• Ocena ryzyka pogorszenia stanu użytkowalności konstrukcji kablobetonowych i konstrukcji podwieszanych w kontekście braku lub niewłaściwej implementacji systemu monitoringu (Andrzej Świercz)
• Dane o wszystkich obiektach mostowych GDDKiA będących przedmiotem projektu na podstawie SGM, wybrane obiekty do badań testowych (Piotr Olaszek, Mirosław Biskup)
• Typowe uszkodzenia konstrukcji podwieszonych (Artur Sakowski)
• Typowe uszkodzenia konstrukcji sprężonych kablobetonowych (Mirosław Biskup)
• Możliwości detekcji skali uszkodzeń metodami NDT (Grzegorz Świt)
• Możliwości numerycznej symulacji uszkodzeń (Andrzej Świercz)
• Wzorcowy projekt monitoringu na przykładzie wiaduktu extradosed (Piotr Olaszek, Artur Sakowski)

Przeprowadzenie opracowanej procedury diagnostycznej na wybranych obiektach mostowych – konstrukcji sprężonej i konstrukcji podwieszonej

W drugim okresie realizacji projektu (15.05-15.12.2024) we współpracy z Instytutem Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk (IPPT PAN) oraz Politechniką Świętokrzyską (PŚk) przeprowadzono badania testowe:

• testy metody wibracyjnej wyznaczania /monitoringu siły sprężającej/podwieszającej na stanowisku laboratoryjnym;

• testy metody wibracyjnej wyznaczania /monitoringu siły sprężającej na moście o konstrukcji extradosed;

• wstępne i pełne badania testowe wiaduktu kablobetonowego nad przejściem dla zwierząt;

• pełne badania testowe na moście o konstrukcji podwieszonej.

TESTY METODY WIBRACYJNEJ WYZNACZANIA /MONITORINGU SIŁY SPRĘŻAJĄCEJ/PODWIESZAJĄCEJ NA STANOWISKU LABORATORYJNYM

TESTY METODY WIBRACYJNEJ WYZNACZANIA /MONITORINGU SIŁY SPRĘŻAJĄCEJ NA MOŚCIE O KONSTRUKCJI EXTRADOSED

WSTĘPNE I PEŁNE BADANIA TESTOWE WIADUKTU KABLOBETONOWEGO NAD PRZEJŚCIEM DLA ZWIERZĄT

Wnioski końcowe
Przeprowadzone próbne obciążenie diagnostyczne wraz z kontrolą niwelety obiektu i badaniami NDT nie wskazują na zmniejszenie sztywności konstrukcji nośnej.
Przeprowadzone badania diagnostyczne potwierdziły możliwość wykonywania badań pod próbnym obciążeniem przy zachowaniu ograniczonego ruchu pojazdów eksploatacyjnych.
Należy prowadzić okresowy monitoring geodezyjny wiaduktu z wykorzystaniem istniejących reperów zainstalowanych na podporach i pomoście.

 PEŁNE BADANIA TESTOWE NA MOŚCIE O KONSTRUKCJI PODWIESZONEJ

Wnioski końcowe
Przeprowadzone próbne obciążenie diagnostyczne wraz z kontrolą drgań i siły w wybranych kablach podwieszających oraz badaniami NDT nie wskazuje na nieprawidłowości w pracy konstrukcji mostu. Kable podwieszające charakteryzują się tylko występowaniem niewielkich wzajemnie wzbudzających się drgań.

Należy prowadzać okresowe przeglądy systemu podwieszenia mostu pod kątem ewentualnego występowania korozji oraz ewentualne prace konserwacyjne.

Konstrukcja want na obiekcie to układ niepowiązanych ze sobą splotów zabezpieczonych indywidualnie i umieszczonych w osłonie z rur bez żadnego wypełnienia. Drgania takiego układu są trudne zarówno do modelowania i pomiaru. Sploty mogą wchodzić w interakcję (kontakt) z innymi splotami oraz zewnętrzną osłoną. W czasie badań terenowych możliwa była instalacja akcelerometrów na zewnętrznej części osłony, a rejestrowane drania były „wypadkową” (uśrednioną) zjawisk dynamicznych zachodzących wewnątrz kanałów kablowych.

Opracowanie dokumentacji końcowej projektu

W ostatnim okresie realizacji projektu (od 15.12.2024 do 15.09.2025) zostały opracowane dokumenty zapewniające wdrożenie wyników projektu do diagnostyki konstrukcji sprężonych kablobetonowych oraz konstrukcji podwieszonych:

• Instrukcja oceny stanu technicznego systemu sprężenia oraz systemu podwieszenia drogowych obiektów mostowych;
• Leksykon/zestawienie informacji o uszkodzeniach newralgicznych elementów obiektów sprężonych i cięgnowych;
• Wymagania wzorcowe systemu monitoringu drogowych obiektów inżynierskich o konstrukcji sprężonej kablobetonowej oraz podwieszonej;
• Procedura badań obiektów mostowych o konstrukcji sprężonej kablobetonowej oraz podwieszonej z użyciem metody próbnego obciążenia diagnostycznego wspartej przeglądem wizualnym i inspekcją geodezyjną;
• Procedura badania metodą emisji akustycznej sprężonych oraz cięgnowych drogowych obiektów inżynierskich;
• Procedura przeprowadzania badań georadarowych elementów żelbetowych, betonowych oraz konstrukcji sprężonych i cięgnowych;
• Procedura szacowania korozji zbrojenia w elementach żelbetowych, sprężonych i cięgnowych konstrukcji mostowych metodą impulsu galwanostatycznego przy użyciu zestawu GP 5000-GalvaPulseTM;
• Ocena ryzyka pogorszenia stanu użytkowalności konstrukcji kablobetonowych i konstrukcji podwieszanych w kontekście braku lub niewłaściwej implementacji systemu monitoringu.

Szkolenie w formie on-line z rezultatów projektu

W dniu 25.09.2025 przeprowadzono szkolenie w formie on-line dla pracowników GDDKiA.
W szkoleniu wzięło udział 146 osób.

Materiały ze szkolenia są dostępne pod linkiem Szkolenie-RID2_DiagSC

25.09.2025 (czwartek)
10:00	Rozpoczęcie szkolenia
10:00 -10:15	Informacje ogólne o rezultatach projektu, krótka prezentacja nieniszczących metod badawczych stosowanych w diagnostyce obiektów sprężonych i cięgnowych wraz z omówieniem badań wykonanych na wytypowanych obiektach	Piotr Olaszek
10:15 – 10:30	Ogólne informacje o dokumencie Leksykon/ zestawienie informacji o uszkodzeniach newralgicznych elementów obiektów sprężonych i cięgnowych.	Aleksandra Jivan-Coteti
10:30-11:30	Uszkodzenia występujące w konstrukcjach sprężonych kablobetonowych i proponowana metodyka ich klasyfikacji	Mirosław Biskup
11:30-11:45	Pytania, dyskusja
11:45-12:00	Przerwa
12:00-13:00	Uszkodzenia występujące w konstrukcjach cięgnowych i proponowana metodyka ich klasyfikacji	Artur Sakowski
13:00-13:15	Pytania, dyskusja
13:15-13:30	Przerwa
13:30-14:15	Wymagania wzorcowe systemu monitoringu drogowych obiektów inżynierskich o konstrukcji sprężonej kablobetonowej oraz podwieszonej ·         Monitoring okresowy i ciągły ·         Monitoring geodezyjny ·         Monitoring wibracyjny cięgien i zewnętrznych kabli sprężających ·         Model numeryczny konstrukcji	Piotr Olaszek Ireneusz Wyczałek Andrzej Świercz
14:15-14:30	Monitoring okresowy zarysowań konstrukcji betonowych metodą emisji akustycznej z wykorzystaniem bazy sygnałów wzorcowych i rozpoznawaniem wzorca.	Grzegorz Świt
14:30-14:45	Ocena ryzyka pogorszenia stanu użytkowalności konstrukcji kablobetonowych i konstrukcji podwieszanych w kontekście braku lub niewłaściwej implementacji systemu monitoringu	Andrzej Świercz
14:45-15:00	Pytania, dyskusja
15:00	Zakończenie szkolenia