A rekonstrukció során megépítették az I. jelű felszerkezetet, majd elbontják a II. jelű (meglévő) felszerkezetet, megépítik a II. jelű új felszerkezetet, elbontják a III. jelű (meglévő) felszerkezetet és végül megépítik az új, III. jelű felszerkezetet. A felszerkezetek fogadására át kell alakítani, illetve meg kell emelni a meglévő pillérek saruszintjét. A meglévő felszerkezet egy 393 méter hosszúságú, szegecselt rácsos tartós mederhídból és két gerendahidas parti nyílásból állt, az új felszerkezet ettől jelentősen eltér, hiszen az egy 493 méter hosszú hegesztett rácsos tartó.
Eddig kilenc részben mutattuk be a híd történetét, az átépítés előzményeit, a tervezés részleteit és a folyamatban levő munkákat. Jelen írásunkban a rekonstrukció bemutatása mellett a DÖVH gyártását és szerelését ismertetjük részletesen. Az 1. ábrán az I. jelű híd látható forgalomba helyezés után.

A beruházás szereplői

A NIF Nemzeti Infrastruktúra Fejlesztő Zrt. megrendelése alapján a Duna Aszfalt Zrt. végzi a DÖVH rekonstrukcióját. A projekt generáltervezője a FŐMTERV Zrt. és a Kontúr Csoport Kft. A hidak szakági tervezője az Msc Kft., a FŐMTERV Zrt. és a Speciálterv Kft. Az új felszerkezeteket a Duna Csoport részeként a WKS Duna Polska sp. z o.o gyártja, üzemi korrózióvédelmét pedig a Közgép Építő- és Fémszerkezetgyártó Zrt. telephelyén levő festőüzemben végzik. A hídelemek helyszíni szerelése és úsztatása a Provix Híd Kft. közreműködésével történik. A helyszíni vízi organizációt, a hídelemek úsztatását, átemelését a HSP Hídépítő Speciál Kft. végzi. A műszaki ellenőrzési feladatokat az ECO-TEC Kft. látja el. A meglévő és a készülő hidak üzemeltetője a MÁV Zrt.

A hidak alapadatai

A meglévő (már bontás alatt álló) mederhidak 393 méter hosszúságú, négynyílású, folytatólagos rácsos gerendatartók, szimmetrikus rácsozással, a támaszok fölött egyenes vonalú kiékeléssel. A pesti oldali ártéri híd két ingaoszloppal alátámasztott, 47,4 méter hosszúságú gerendahíd, a budai oldali ártéri híd pedig egy ingaoszloppal alátámasztott, 32 méter hosszúságú gerendahíd. A hidak az 1933-ban hatályba lépett MOSZ 112. számú, hengerelt folytacél, alakvas, rúdvas, szélesvas és szerkezeti acélok szabvány szerinti 36.24.12 folytacél anyagból készültek.
Az építés alatt álló hidakon a főtartó hegesztett, alsópályás, ortotróp, hatnyílású, felső szélráccsal ellátott, párhuzamos övű, folytatólagos rácsos tartó, oszlop nélküli szimmetrikus rácsozással. A főtartó támaszközei 49,26 méter, négyszer 98,52 méter, valamint 49,26 méter, hálózati magassága 8 méter, csomópontjainak távolsága 8,21 méter, keresztezési szöge 90°. A főtartók tengelytávolsága 5,20 méter. A ferde rudak (a legvégső rúd kivételével) hegesztett I szelvények, maximális befoglalóméretük 610×500 milliméter. A felső övek és a végső rácsrúd kalapszelvény, 720×680 milliméteres maximális befoglalómérettel. A kalapszelvények gerinclemezeinek szabad végét 100 milliméter széles, vízszintes lemezek merevítik. A felső öv rúdjait K rácsozású felső szélrács merevíti. A híd két végén erőteljes kapuzat van. Az alsó övet ortotróp lemez képezi, amely a teljes keresztmetszeten áthalad, s így többek között részei a hossztartók, a hosszbordák, valamint a főtartó vonalában elhelyezkedő rúdszelvény is. A két főtartót a csomópontokba bekötött, kereszt- és hossztartók alkotta tartórács köti össze, amelyek felső öve az ortotróp pályalemez. A kereszttartók az alsó öv csomópontjaiba kötnek, így egymástól 8,21 méterre helyezkednek el. A velük azonos magasságú hossztartók közti táv 1,52 méter. A tartók gerinclemeze azonos magasságú, ~950 milliméteres és alsó öveik 500-30 milliméteresek. A gerincek vastagsága általában 16 milliméter, kivéve a közbenső támaszok feletti kereszttartókat, valamint a hozzájuk csatlakozó hossztartókat, ahol a vastagság 20-30 milliméter között változó. Az ortotróp pályalemez 16 milliméter vastag, az 500 milliméterenként tervezett 240 milliméter magas laposacél hosszbordák vastagsága 20 milliméter. A pályalemez fölé nyúló szélső hosszbordák magassága ezen okból kifolyólag 310 milliméter. A szélső hídnyílásokban a szélső hosszbordák magassága 260 milliméter. A bordák a kereszttartó gerincén átbújnak. A szerkezeti magasság 1226 milliméter. A pályalemez hosszirányban vízszintes, keresztirányban a hídtengelytől kifelé ~2%-ot esik. A felszerkezet gyártási túlemeléssel készül a teljes önsúlyteher és az „LM71” jelű hasznos teher 40%-ának figyelembevételével. A hídon biztosított, szabadon tartott tér minimális mérete (a kapuzatoknál) 4520×7050 milliméter a sínkorona felett. A vasúti terhet viselő szerkezeti acélok (MSZ EN 10025-2:2005 szerint) S 355 J2+N, valamint S 355 K2+N. Az egyéb szerkezetek S 235 JR és S 235 JR. Az új hídszerkezet a meglévő hidakkal a 2. ábrán látható.

A pesti hídfő szerkezeti gerendáját a hídfő felett végrehajtandó szerkezetmozgatások miatt vissza kellett, illetve vissza kell bontani, újraépíteni új térdfallal, amelynek vállkialakítása a bordás kiegyenlítőlemez fogadására alkalmas. A térdfalban, az I. felszerkezet északi oldali járdájában elhelyezett kábelek és vezetékek számára felülről nyitott, lefedett átvezetőnyílást alakítottak ki.

A budai hídfő II. és III. vágány alatti tömbjét elbontják és 15,44 m-rel hátrébb a három felszerkezet fogadására megfelelő szélességű, új cölöpfalas hídfő épül, amely bekötő vasalással csatlakozik az I. vágány alatt korábban épített cölöpfalas vasbeton szerkezethez. Ennek oka, hogy a Dombóvári út közúti sávjain, a gyalogossávokon és a kerékpársávokon túl, a Budai Fonódó villamoshálózat II. ütemének űrszelvénye (Szent Gellért tér–Budafoki út megállóhelyek között) is elférjen a hídfő és a parti pillér között. A budai hídfő alatti cölöpök 1,5 méter átmérőjűek. A csatlakozó cölöpfalas szakasz szerkezeti gerendáját visszabontották és új térdfallal látták el. Az új cölöpfalas hídfő is ugyanolyan keresztmetszetű szerkezeti gerendát kap. A 3. ábrán a hídfő cölöpözése látható a kétirányú vasúti forgalom között. A szerkezeti gerendák térdfalának vállkialakítása a bordás kiegyenlítőlemez fogadására alkalmas.

A térdfalban, az I. számú felszerkezet északi oldali járdájában elhelyezett kábelek és vezetékek számára lefedett átvezetőnyílást alakítottak ki. A Rákóczi híd melletti, vasúttal párhuzamos cölöpfal cölöpösszefogó gerendája Z alakú, a hídnyílás felé eső cölöpök és a háttöltésben lévő cölöpök felső síkja között a cölöpösszefogó gerenda 4,2 méter magasságot hidal át. A hosszirányú igénybevételek miatt itt háromszög alakú vasbeton kiékelés készült. Az acél sarugerendák fogadásához ki kellett alakítani a sarugerendák lehorgonyzó, együtt dolgoztató csapjainak fészkeit. Az összes meglévő/megmaradó betonfelületet felújítják. A látható betonfelületeket sókorrózió elleni védelemmel látják el. A három felszerkezet építéstechnológiai ütemezése miatt a közbenső támaszok új, szerkezeti gerendaszakaszai több ütemben készülnek el. A munkahézagokat együtt dolgoztató kapcsolatokkal alakítják ki, így végleges állapotban a szerkezeti gerendák támaszonként egy homogén szerkezetként fognak működni.
Első ütemben az I. számú felszerkezet és alépítményei készültek. A közbenső támaszok alatti alépítmény szerkezeti gerenda magasításait a Rákóczi híd építésekor elkészítették, ugyanakkor felújításuk szükségessé vált. A pesti hídfő feletti jelentős dilatációs mozgás felvételére a meglévő szerkezeti gerenda geometriája nem megfelelő, ezért annak szakaszos visszabontása és újjáépítése szükséges.
A II.-III. számú felszerkezetnél a kiékelés magasságában pillérmagasítást kell végezni, mert az új acélfelszerkezet alsó öve kiékelés nélküli, a korábbi szerkezettel ellentétben a híd teljes hosszában egy síkban van.
A hossztartók fölött, közvetlenül az ortotróp lemezre támaszkodik a 60E2 R400HT sínekből kialakított vasúti pálya (4. ábra). A vasúti felépítmény folyamatos rugalmas ágyazású, amit úgy értek el, hogy a pályalemezre rögzített acél sínvályúk és a sín közé rugalmas műgumi lemezt helyeztek el és az egész vályút a vasúti teher felvételére alkalmas és zajvédelmileg kiváló, rugalmas kiöntőanyaggal töltöttek ki.

A sínvályúkat csavarozással rögzítették a híd pályalemezéhez, amihez hidanként közel 16 000 darab csavart használtak. A terelősín fektetett T alakú, hegesztett szelvény, amelynek magasabban fekvő éle maximum 30 milliméterrel haladhatta meg a sínkorona szintjét, tereléstávolsága 180-200 milliméter kell, hogy legyen annak érdekében, hogy siklás esetén a kerékpár az acél sínvályún tudjon haladni.
Ez a közvetlen sínleerősítő rendszer megfelelően rugalmas és kedvező zaj- és rezgésparaméterekkel bír, és 160 km/h sebesség esetére is megfelel.

Acélszerkezetek gyártása

A híd pályaszerkezete hosszirányban 24 keresztmetszeti egységre, keresztirányban két egységre van bontva. A keresztmetszeti egységek két pályatáblából, két főtartóból, rácsrudakból és szélrácsokból állnak. A híd kapuzatainál megerősített szelvények találhatók. A gyártás folyamán elsőként a gyártóműbe beszállított alapanyagnak és bizonylatainak a vonatkozó előírások szerinti ellenőrzése és jelölése történt meg. Ezután az acélanyagot szemcseszórással revétlenítették, majd láng-, illetve plazmavágó gépekkel méretre szabták. A pályatáblák gyártása során a hosszbordákat és a hossztartó gerinclemezeket rögzítették a pályalemezre fésűs sablonnal, majd 135-ös fogyóelektródás, aktív védőgázos ívhegesztő eljárással hegesztették. Ezután az alsóöv- és a hosszmerevítő gerincek összeállítását végezték összeállító sablon segítségével, ezt szintén 135-ös fogyóelektródás eljárással meghegesztették.
Elhelyezték a kereszttartókat a pályalemezre, fűzővarratokkal rögzítették, majd az összeállított egységet átfordították és a síkpadon a beépítési helyzethez képest 180 fokkal elfordítva a pályalemezen a külső hossztartó csomólemezt átbújtatták és fűzővarratokkal rögzítették. Meghegesztették a kereszttartó gerincek, hossztartó gerincek, külső merevítő és pályalemez varratait 135-ös, majd a pályaelem további varratait 135-ös, valamint 136-os porbeles huzalelektródás, aktív védőgázos ívhegesztéses eljárással. A hegesztéssel bevitt hő okozta deformáció minimalizálása érdekében a hegesztési varratok egyszerre két hegesztővel középről kifelé készültek.

Mivel a hegesztési ív kezdésekor és befejezésekor a hegesztési ömledék megszilárdulásának eredményeként (például a végkráterben) repedés keletkezhet, így az ívgyújtás befutólemezen, az ívbefejezés kifutólemezen történt. Szakaszos varratok esetében, illetve a szerkezeten történő ívgyújtás és ívbefejezés helyén a varratot visszacsiszolták. A pályaelemek helyszíni illesztésének elősegítése céljából a nyakvarratokat 150 mm hosszon elhagyták, és csak a helyszíni szerelés során zárták a hegesztést.
A főtartó fordított U alakú befordított merevítőlemezekkel készült. Gyártásuk, a pályatáblák gyártásához hasonlóan, a méretre vágással kezdődött, majd az övlemezeket és gerinclemezeket síkpadba fektették, majd a keresztirányú tompa varratokat pozícióba forgatás mellett hegesztették 121-es fedett ívű huzalelektródás eljárással. Miután elhelyezték a főtartó felső övét síkpadon a beépítési helyzethez képest fejjel lefelé, elhelyezték a bordákat. Ezt követően meghegesztik a főtartó-felsőöveket és -bordákat, a hosszmerevítő bordákat, a főtartó gerinclemezeket, a főtartó merevítőbordákat, végül a szélrácsbekötő csonkokat pozícióba forgatás mellett 135-ös, illetve 136-os hegesztési eljárással, a varratnak megfelelően. A rácsrudakat összeállító sablonba elhelyezik, fűzővarratokkal rögzítik, majd meghegesztik folyamatos pozícióba forgatás mellett 135-ös hegesztési eljárással. A kapuzatok és szélrácsok gyártása a rácsrudak gyártásához hasonlóan történt.
Az úsztatási egységeket nagyrészt hevederlemezekkel kapcsolták egymáshoz, és az üzemben kizárólag a báziselemeket fúrták ki. A készre gyártott, geometriai ellenőrzésen átvett részegységekre a furatokat a hevederlemezek furatképei alapján legyártott fúrósablonnal készítették. A hevederlemezes kapcsolatoknál kifejezetten nagy figyelmet kellett fordítani a lemezek síklapúságára és a furatpozíciók tűrésértékeinek betartására.
A hegesztési varratok vizsgálata roncsolásos és roncsolásmentes vizsgálatokkal történt. A roncsolásmentes vizsgálatok során szemrevételezéses, ultrahangos, radiográfiai, valamint mágneses vizsgálatokkal ellenőrizték a megfelelőséget. Roncsolásos vizsgálatok készültek minden jellemzőbb szerkezetcsatlakozási típusra.

Korrózióvédelem

A híd egy szabadon álló létesítmény, amely teljes élettartama során ki van téve a környezet korróziós, károsító hatásának, ezért a híd légköri korrozivitási kategóriája C5. A híd bevonatrendszereinek élettartama nagyon hosszú (VH), azaz 25 év feletti elvárt élettartalmú a vonatkozó MSZ EN ISO 12944-2:2018 szabvány szerint. A projekt érdekessége, hogy talán ez az első magyarországi hídépítési projekt, ami az új, 2018-as kiadású Acélszerkezetek korrózióvédelme festékbevonat-rendszerekkel című szabvány szerint készül.
A hidak bevonatrendszere két részből áll. A híd acélfelületein a korróziógátló festékbevonat-rendszereket cinkporos alapozással, legalább háromrétegű (MNOC) felhordással, átlagosan 320 µm, a helyszíni toldó varratain pedig átlagosan 360 µm összes névleges száraz bevonatvastagságban (NDFT) kell készíteni. Másrészt az erősített bevonatrendszer az I. hídszerkezet Rákóczi híd felőli oldalán készül, hogy a Rákóczi híd forgalma által felvert sópára ellen nagyobb védelmet biztosítson. A szerkezet ezen helyein átlagosan 400 µm összes névleges száraz bevonatvastagságot kell kialakítani.
A fenti bevonatrendszerek alapozásánál és a teljes vastagnál figyelembe kell venni a fenti szabvány által előírt rétegvastagság kiértékelésére vonatkozó előírást (ISO 19840), azon belül kiemelve a következő bekezdésben előírt Ry5 érdességi mélységnek megfelelő 25 µm száraz bevonatvastagság korrekciós tényezőt. A festékbevonat-rendszerrel ellátandó acél alapfelületekkel szemben támasztott követelmény az MSZ EN ISO 8501-1:2008 számú szabvány szerinti Sa 2 ½ felülettisztaságú, MSZ EN ISO 8503-1:2012 számú szabvány szerinti közepes (G) (min. 50 μm) Ry5 érdességi mélységű acélfelület. A híd szerkezetének színe nagyrészt RAL 7047 kódszámú, teleszürke, részben pedig a pályalemez járható felülete RAL 7016 antracit színű (5. ábra).

Acélszerkezetek előszerelése

Az acélszerkezetek előszerelése a Csepel Dunai Nehézrakodó területén készül. A parton kikötő üzemel, amely alkalmas bárkák fogadására, rakodására. A kikötő vezérgépe egy mobil Derrick daru, 250 t teherbírással, a partélre merőleges pályával, amely a kikötőben álló, akár két egymás melletti TS bárkacsoportra is képes terhet emelni. Az előszerelő területen a beérkező szerkezeti elemeket a bakdaru pálya alatti összeállító padon kifektetett állapotban összeszerelik és meghegesztik. Ezt követően forgatópad segítségével álló pozícióba forgatják, a két fél hidat összeillesztik, beállítják, majd összehegesztik. Elhelyezik a szélrácsokat, alakra vágják a szomszédos szerelési egységeket és kifúrják a helyszíni úsztatási egységek illesztésének hevederlemezes kapcsolatait (6. ábra).

Az előszerelési egységeket ezután sínpályán a festősátorba húzzák, ahol javítják a varratzónákat és elkészítik az átvonó korrózióvédelmi bevonatot. Ezután az előszerelési egységeket kihúzzák a festősátorból a kikötői daru nyomvonalába.
A korrózióvédelemmel ellátott előszerelési egységekre elhelyezik az üzemi járdát és a konzolokat, ráemelik és ideiglenesen rögzítik az acél sínvályút, majd a kikötői daru a kikötőben elhelyezett 80 méter hosszúságú TS 80 szállítóbárkára emeli, ahol összehegesztik őket, hogy úsztatási egységekké váljanak. Minden bárkára négy előszerelési egység kerül. Az úsztatási egységek hossza nagyobb a bárka fedélzeti hosszánál, ezért a bárka végén a híd túlnyúlik. A hídtengely közel megegyezik a bárkatengellyel, kismértékben a járda súlya miatt aszimmetrikus helyzetű. Az előszerelési egységek alá támaszként lépcsős bakokat tesznek. Egy bárkán 16 bakra van szükség. Az előszerelési egységek beállítása az előszerelt alakra történik a mérési utasítás alapján. A mérés komoly odafigyelést és nagy tapasztalatot igényel, ugyanis a bárkák folyamatosan mozognak a vízen, a bárka kismértékben folyamatosan csavarodik a saját tengelye körül a hullámzás hatására, a bárka alakja folyamatosan kardosodik az újabb elemek terhének következtében, a hídelem folyamatosan mozog a hőmérséklet-változások hatására és a hegesztési zsugorodások is befolyásolják a hídalakot, amely teljes egészében majd a helyszínen kapja meg végleges alakját.

Acélszerkezetek szerelése

A szállítóbárkán összeállított 80,385–90,305 méter hosszúságú úsztatási egységeket a 200 tonna teherbírású Clark Ádám úszódaru és a 300 tonna teherbírású „HEBO Lift 8” (korábban: Atlas nevű) úszódaru átemeli a kazettás rendszerű nehézemelő állványrendszerre (7. ábra). Az állványrendszer TS 40-es szállítóbárkákból átalakított, két egymáshoz képest párhuzamosan álló, 52 méter hosszúságú szállítóbárkán elhelyezett négy-négy emelőtoronyból áll, amelyre a bárkák hossztengelyére merőlegesen helyezik el az úsztatási egységeket.

Az állványokra emelt úsztatási egységeket alsó emelési szinten két tolóhajó emelési pozícióba mozgatja, ahol az emelőállvánnyal felemelik a vízszintes mozgatási sík magasságára. Ezt követően helyére tolják a hidat.
A tolásokat és emeléseket nagyban nehezíti, hogy a híd nem zöldmezős beruházásként épült, néha a szomszédos hidak fél méteres távolságon belül vannak (8. ábra). A mozgatási műveletekben óriási tapasztalattal rendelkező hajósok és szerelési szakemberek vesznek részt (9. ábra). A szerelést a pesti oldal, majd a budai oldal beemelésével és kitolásával kezdik és a zárótag beemelésével fejezik be.

A manipulációs műveletekhez négy parti járomrendszert kellett megépíteni. A pesti oldalon a Laczkovich utca és a HÉV nyomvonala közötti területre és a parti pillér Duna felőli oldalára, a budai oldalon a parti pillér Duna felőli oldalára és a Dombóvári út délre vezető oldalára helyezték el a jármokat.

Az úsztatási egységek összeállítását követően a beállított hídsarukra a hidat leengedik, az acél sínvályút méretre állítják, a vizsgálókocsikat elhelyezik, a hiányzó járda- és korlátelemeket felszerelik, a helyszíni korrózióvédelmet és az ellenéket elkészítik. Ezután a közmű- és vasútépítési munkák készülnek el (10. ábra).

Az első híd megépítését követően a II. híd forgalmát átterelik az új, I. jelű hídra. Ekkor lehet elkezdeni a II. jelű híd bontását. Mivel az északi vágány acélszerkezete a pillérek felett kiékeléssel készült, ezért a bontást a támaszközökben megközelítőleg 77-90 méteres nagy elemekként emelőállvánnyal, valamint a pillérek felett 16 méteres darabra vágva a „HEBO Lift 8” segítségével emelik le bárkára (11–14. ábra). Az I. híd pesti és budai oldalán levő ártéri hídjainak bontását a mederhíd bontásával egy időben kell elvégezni. Először a parti hidak vasbeton járdáját, korlátját és a vasúti pályát kell elbontani.

Az ártéri hidak bontását a fix saruval ellentétes irányból, a híd kifolyási oldalán daruval emelik le. A II. jelű meglévő híd bontását követően megépítik a II. jelű új hidat az I. híd építésével azonos építéstechnológiával. A III. jelű, meglévő meder- és ártéri híd kifolyási oldalán a leemelést már nem akadályozza szomszédos hídszerkezet, ezért ez a híd emelőállvány, úszódaruk és egy autódaru segítségével elbontható.
A híd építését nagyban nehezíti, hogy a projekt Budapest egyik legforgalmasabb részén helyezkedik el, a kétvágányos vasúti forgalmat, a dunai hajózási forgalmat, a Dombóvári út forgalmát, a HÉV-forgalmat, a Rákóczi híd közúti és villamosforgalmát, a budai oldal gyalogosforgalmát folyamatosan fenn kellett tartani. Ezekre vonatkozó zárlatot csak egyedi esetben, hónapokkal, egyes szervezetek esetében egy évvel előre bejelentve lehetett megkérni.

A híd rekonstrukciója rendkívül érdekes és nagy körültekintést igénylő feladat. A híd építésén 30 fő helyszíni vezető, 15 fő tervező, 10 fő beruházó, 20 fő műszaki ellenőr, 25 fő hajós vesz részt. Az acélszerkezetek gyártásán 195 fő, a korrózióvédelmen 35 fő, a csepeli előszerelésen 65 fő, a helyszíni szerelésen és alépítmény-építésen 70 fő, a bontáson 25 fő dolgozik. Az építkezésen összesen közel 500-an dolgoznak.
A projekt mára abba a fázisba ért, hogy az első új hídszerkezet megépült és egy bontásra ítélt szerkezet bontása megtörtént. Eddig sikerült a kitűzött határidőket tartani, de nagyon sok és bonyolult feladat van még hátra, ezért előre gondolkodva, nagy odafigyeléssel, keményen kell még dolgozni a hátralevő időben a projekt sikeres átadásához.