Przęsło mostu, który połączy Sycylię z Włochami kontynentalnymi, ma mieć 3,3 kilometra długości. Dziś rekordzistą  pod tym względem jest most Akashi Kaikyo (1,9 km). Sycylijska przeprawa zawiśnie między dwoma pylonami wysokości 382 m – czyli wyższymi niż Empire State Building – na linach długości ponad 5 km i średnicy 1,24 m! Ma wytrzymać trzęsienie ziemi o sile 7 stopni w skali Richtera (najwyższa wartość odnotowana w historii Włoch) przy założeniu, że epicentrum znajdzie się zaledwie 15 km od obiektu, choć taka sytuacja wydaje się bardzo mało prawdopodobna. Na moście znajdzie się  6 pasów ruchu, po 3 w każdą stronę, i 2 tory kolejowe, jego przepustowość obliczono na 6 tysięcy samochodów na godzinę i 200 pociągów dziennie.

Stal czy polimery

Jeżeli ktoś będzie chciał pobić włoski rekord, będzie miał nie lada orzech do zgryzienia: przęsło długości 3,3 km to już niemal maksimum tego, co według inżynierów można zbudować ze stali. Większa stalowa konstrukcja byłaby zbyt ciężka i przęsła prawdopodobnie ugięłyby się pod własnym ciężarem. „Można sobie wyobrazić wybudowanie obiektu stalowego o rozpiętościach rzędu 3,5 km” – tłumaczy profesor Henryk Zobel, kierownik Zakładu Mostów na Politechnice Warszawskiej – „ale dla większych stal będzie za ciężka, dlatego w którymś momencie zacznie się opłacać stosowanie kompozytów polimerowych”. Żeby jednak z kompozytów zbudować przęsło wielkiego mostu, materiał ten trzeba najpierw udoskonalić.

„Na razie z włókien polimerowych wykonuje się raczej niewielkie elementy. Bardzo długich przęseł nie sposób z nich wykonać, bo miałyby zbyt duże ugięcie”  – wyjaśnia profesor Zobel. Problemem jest też odpowiednie łączenie takich materiałów. Wiercenie otworów na śruby przecina włókna, co osłabia wytrzymałość kompozytu. Rozwiązaniem byłoby wynalezienie odpowiedniej techniki sklejania poszczególnych części. „Myślę, że kompozyty to przyszłość. Stal sprzed 200 lat też miała zupełnie inne właściwości” – mówi profesor Zobel. Na razie jednak wielkie mosty buduje się przede wszystkim ze stali i betonu – inne materiały stosowane są tylko jako dodatki. „Ze względu na rozpiętości i obciążenia w budownictwie mostowym królują różnego rodzaju stale, żelbet i beton sprężony. Materiały te, dzięki domieszkom i modyfikacjom technologicznym przy ich produkcji, a także różnym rozwiązaniom podczas budowy – choćby wymyślnym rusztowaniom i deskowaniom – wciąż przekraczają dotychczasowe ograniczenia. We współczesnym mostownictwie wykorzystywane jest też drewno, włókna węglowe, tworzywa sztuczne, cegła, szkło, a nawet karton czy przetworzone lub nieprzetworzone odpady” – wymienia Katarzyna Janikowska, wydawca magazynu i portalu mostypolskie.pl.

Wrocławski rekord

Już wkrótce Polska też będzie mogła się pochwalić mostowym rekordem – kończona właśnie nowa przeprawa na Odrze pod Wrocławiem będzie największym podwieszanym, betonowym mostem na świecie pod względem... powierzchni (70 tys. metrów kw.). Unikatowa jest też jego konstrukcja. Do pylonu w kształcie litery H jezdnie zostaną doczepione z dwóch stron, każda osobno. Najdłuższym obiektem podwieszanym na Ziemi jest wciąż wiadukt Millau we Francji (2,4 km), ale za rok ma zostać oddany most Jia-Shao na rzece Qiantang w Chinach, który pobije go o 200 m. W dziedzinie morskich konstrukcji na palach pierwsze miejsce zajmie wkrótce budowana właśnie 38-kilometrowa trasa z Hongkongu do Makau. Z powodu przecięcia głównego szlaku, po drodze znajdzie się między innymi mierzący 5,5 km podwodny tunel łączący dwie sztucznie usypane wyspy. Główny most będzie miał długość 29,6 km. Dzięki tej budowie podróż między miastami skróci się o 45 minut.

Koszmar inżyniera

 

Wszyscy wiedzą, że czegoś nie można zrobić, aż przychodzi ktoś, kto tego nie wie, i to właśnie on dokonuje wynalazku – miał powiedzieć Einstein. Podobnie jest w przypadku cesarzowej architektury Zahy Hadid, tyle tylko, że wynalazku dokonują za nią inżynierowie. Ignoruje ona w swoich projektach wszelkie ograniczenia, a wynalezienie sposobu na zrealizowanie projektu zleca inżynierom. Opływowe, organiczne kształty, jakie nadaje wszystkim swoim pracom od gmachów użyteczności publicznej po buty, tym razem wykorzystała w koncepcji nowej przeprawy Sheikh Zayed Bridge (most szejka Zayeda). Forma mostu nawiązuje do falującego pustynnego krajobrazu rejonu Zatoki Perskiej. Niektórzy twierdzili nawet, że obiekt jest najbardziej skomplikowaną konstrukcją, jaką kiedykolwiek zbudowano. Główny konstruktor Mark Jones nazwał go „koszmarem inżyniera”. Budowę planowano zakończyć po trzech latach, ostatecznie trwała lat siedem, a jej koszty wzrosły o 40 procent. Aby sprostać architektonicznej wizji, połączono most łukowy z wiszącym. I nie ma tu jednego pojedynczego łuku podpierającego, ale jest falująca linia, która przechodzi nad i pod mostem. Problemem stał się wybór odpowiedniego materiału, który zapewniłby stabilność konstrukcji i nie był zbyt ciężki w górnych partiach. Dolne części wykonano więc z betonu, górne w technice mieszanej – trzy puste stalowe obudowy jedynie pokryto betonową powłoką.

Trudność stanowił też klimat. Zasolenie wody i duża wilgotność sprawiają, że materiały muszą tu być bardziej wytrzymałe na erozję. Zastosowano więc m.in. system osuszania, który wdmuchuje powietrze do wnętrza pustych łuków. Obiekt może wytrzymać siłę wiatru do 160 km/godz. i uderzenie jednostki pływającej o wyporności 1200 ton. Most ma w każdym kierunku po cztery pasy ruchu, pas awaryjny i ścieżkę dla pieszych. Jego przepustowość szacuje się na 1600 samochodów na godzinę, ale gdy zajdzie potrzeba, będzie można przemalować linie i uzyskać dwa dodatkowe pasy. Konstrukcja ma przetrwać ponad 120 lat. „W krajach europejskich trwałość konstrukcji, czyli czas bezawaryjnego użytkowania, szacuje się dziś na około 100 lat, ale to wcale nie oznacza, że po tym okresie trzeba ją będzie rozebrać. Trwałość zależy od wielu różnych rzeczy, choćby warunków eksploatacji, użytych materiałów czy czynników klimatycznych” – mówi prof. Zobel. Duże znaczenie ma rodzaj stosowanej nawierzchni. W przeprawach drogowych wykorzystuje się zazwyczaj asfalt lany, przygotowany według jednej z kilkuset receptur, zależnie od warunków i lokalizacji obiektu. Nie mniej ważna jest właściwa izolacja antykorozyjna podłoża. Wykorzystuje się w tym celu materiał, którego skład opiera się na żywicach metakrylanu akrylu, powszechnie stosowanych w medycynie, m.in. przy produkcji protez zębowych.

Okazuje się jednak, że nawet gdy powstaną wielokilometrowe superprzeprawy, kierowcom może nie starczyć odwagi, aby z nich korzystać. „Jedna z koncepcji przeprawy przez Gibraltar zakłada budowę obiektu wiszącego, w którym pomost znajdowałby się w tunelu. Chodzi głównie o napór wiatru, ale również psychologię” – wyjaśnia Zobel. „Zauważono, że gdy podróż samochodem przez most trwa zbyt długo, ludzie zaczynają się bać. 16-kilometrowa przeprawa z Kopenhagi do Malmö biegnie częściowo w tunelu, a częściowo otwartym mostem długości 8 km. Gdy wieje wiatr z prędkością nieco powyżej 20 m/s, co dla samej konstrukcji nie stanowi oczywiście żadnego zagrożenia, samochody przestają nią jeździć, gdyż ludzie nie czują się bezpiecznie. Co ciekawe, tego problemu nie mają podróżujący pociągiem” – wyjaśnia.

Mostowa moda

„Most jest budowany dla wielu pokoleń, nie powinien być jedynie odzwierciedleniem aktualnie panującej mody” – mówi profesor Grażyna Łagoda z Instytutu Dróg i Mostów Politechniki Warszawskiej. W rzeczywistości jest inaczej. Rodzaj konstrukcji mostu zależy w dużej mierze od względów praktycznych, ale coraz większy wpływ ma architektoniczna moda. Ostatni trend, czyli mosty podwieszane, utrzymywał się około 40 lat. Obecnie, za sprawą genialnego architekta inżyniera Santiago Calatravy, do łask wróciły konstrukcje łukowe, jednak coraz częściej ustępują miejsca hybrydowym, w których łączy się różne rodzaje konstrukcji. Z całą pewnością passé są już tradycyjne mosty kratownicowe. Za to każda szanująca się metropolia powinna zafundować sobie pieszą kładkę w formie walca, inspirowaną strukturą nanorurki – taką jak Most Pokoju w Calgary. Most to nie tylko praktyczna przeprawa i dzieło sztuki. To też przeciwstawienie się przyrodzie, popis ludzkiego sprytu i siły. Wielu ekspertów jest zdania, że most między Sycylią i kontynentylnymi Włochami jest niepotrzebny; gdyby taką samą sumę wydać na naprawę sycylijskich dróg, czas podróży z głębi wyspy na kontynent skróciłby się bardziej. Tylko że naprawa dróg nie byłaby podziwiana przez cały świat i nie wzmocniłaby narodowego ego. A tak już w roku 2017 każdy Włoch będzie mógł z dumą powiedzieć: „Wprawdzie jeżdżę po wybojach, ale mój most ma najdłuższe na świecie przęsło”.


KatastrofyNajsłynniejsze wielkie zawalenie się mostu nastąpiło w USA, koło Seattle, w 1940 roku. Wiszący most Tacoma uległ zniszczeniu 4 miesiące po otwarciu, choć jego projektant Leon Moisseiff  był bardzo doświadczonym konstruktorem. Zawiniła ponoć pycha inżyniera, który, chcąc zaspokoić swoje ambicje, zamiast konstrukcji kratownicowej po raz pierwszy zawiesił na linach tzw. most blachownicowy, stawiający silniejszy opór podmuchom. Dodatkowo przeprawa była zbyt wąska w stosunku do swojej długości. Wydarzenie przeszło do historii głównie dzięki dokumentującemu je filmowi,ale stało się również punktem zwrotnym w badaniach nad aerodynamiką mostów. Od tamtej pory podobna katastrofa nigdy już się nie wydarzyła. Dziś konstrukcje mostowe ulegają uszkodzeniu przede wszystkim z powodu wadliwych materiałów lub błędów wykonawczych. Wpadki zdarzają się jednak nawet najsłynniejszym twórcom. Zaprojektowany przez Calatravę Most Milenijny w Londynie otwierano dwukrotnie. Pierwszy raz 10 czerwca 2000 roku, ale tłum zwiedzających wprawił obiekt w tak duże drgania, że zamknięto go jeszcze tego samego dnia. Konstrukcję usztywniono kosztem 5 mln funtów i oddano do użytku dwa lata później. Jednak wciąż jest okresowo zamykany, zwłaszcza podczas silnych wiatrów.