4 / M O S T Y

Transkript

1 4/2008 M OSTY

2 SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR K Cementárně 1261, Praha 5 tel.: , fax: svcement@svcement.cz 3/ B ETONOVÉ MOSTY M I N U L O S T A BUDOUCNOST P R O J E K T NOVÉHO MOSTU PŘES V LTAVU V P RAZE T ROJI /17 40/ M OST NA DÁLNICI D8 P O D V R C H E M Š PIČÁK O PRAVA K ARLOVA MOSTU K O N E Č N Ě BĚŽÍ /42 SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR Na Zámecké 9, Praha 4 tel.: svb@svb.cz 10/ P R O J E K T Z A V Ě Š E N É H O MOSTU PŘES O DRU N OVÉ S P O J E N Í ESTAKÁDA S LUNCOVÁ /30 SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ Sirotkova 54a, Brno tel.: , fax: mobil: ssbk@ssbk.cz ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČSSI Samcova 1, Praha 1 tel.: fax: cbsbeton@cbsbeton.eu 22/ Z AVĚŠENÝ MOST PŘES O H Ř I V K A R L O V Ý C H V ARECH O BLOUKOVÝ MOST R EDMOND, O REGON, USA /88

3 O BSAH T ÉMA B ETONOVÉ MOSTY - MINULOST A BUDOUCNOST Jan Vítek /3 P ROFILY R EDROCK CONSTRUCTION, S. R. O. /8 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE P ROJEKT ZAVĚŠENÉHO MOSTU PŘES ODRU Jiří Stráský, Libor Konečný, Richard Novák, Tomáš Romportl /10 P ROJEKT NOVÉHO MOSTU PŘES VLTAVU V PRAZE TROJI Lukáš Vráblík, Vojtěch Hruška, Libor Kábrt, Milan Kodet, Roman Koucký, Ladislav Šašek /17 Z AVĚŠENÝ MOST PŘES OHŘI V KARLOVÝCH VARECH Jan Procházka, Luděk Oberhofner, Zdeněk Batal, Miloš Šimler /22 P REFABRIKOVANÁ LÁVKA PŘES ŘEKU SVRATKU Jan Tichý, Pavel Markovič, Radim Votava, Petr Štefan, Aleš Mendel /26 N OVÉ SPOJENÍ ESTAKÁDA SLUNCOVÁ Petr Drbohlav, Ivan Anděl /30 M OSTY NA SILNICI I/48 TOŠANOVICE-ŽUKOV Pavel Mikuláštík, Petr Nehasil, Vojtěch Hruška, Radek Falář, Marek Foglar /36 M OST NA DÁLNICI D8 POD VRCHEM ŠPIČÁK Ivan Batal, Jindřich Jindra /40 S ANACE O PRAVA KARLOVA MOSTU KONEČNĚ BĚŽÍ Daut Kara, Zdeněk Batal, Václav Krch /42 P ŘEPOČTY DÁLNIČNÍCH MOSTŮ VE VELKÉ BRITÁNII Radek Falář /48 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE N AVRHOVANIE ZLOŽENIA VYSOKOHODNOTNÝCH BETÓNOV Jacek Śliwiński, Tomasz Tracz, Tibor Ďurica /52 M ODERNÁ VÝSTAVBA BETÓNOVÝCH VOZOVIEK V NEMECKU Thomas Wolf, Walter Fleischer /58 C EMENT A ZDRAVOTNÍ BEZPEČNOST Jan Gemrich /64 O DOLNOST LEHKÉHO BETONU V CHEMICKY AGRESIVNÍCH PROSTŘEDÍCH Michala Hubertová, Rudolf Hela, Roman Stavinoha /66 V ĚDA A VÝZKUM D ISKUSE MOŽNÝCH PŘÍČIN KOLAPSU MOSTU K OROR BABELTHUAP V REPUBLICE PALAU Lukáš Vráblík, Jan Loško, Vladimír Křístek /71 M ODERNÍ METODIKA PRO STANOVENÍ BEZPEČNOSTI A SPOLEHLIVOSTI BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ Radomír Pukl /74 M ODELOVÁNÍ ODEZVY BETONU RANÉHO STÁŘÍ PŘI ZATĚŽOVÁNÍ Petra Kalafutová, Petr Štemberk /80 Z AMĚŘENÍ TVARU NOSNÉ KONSTRUKCE MOSTU PŘES LABE V MĚLNÍKU Lukáš Vráblík, Martin Štroner, Rudolf Urban /84 S PEKTRUM O BLOUKOVÝ MOST REDMOND, OREGON, USA Jiří Stráský, Radim Nečas, Petr Hradil /88 R ECENZE, REŠERŠE /94 A KTUALITY S EMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA /96 F IREMNÍ PREZENTACE VSL SYSTEMY (CZ) /39 PONTEX /39 BASF /50, 83 Mott MacDonald /57 CIFA-Agrotec /65 Ing. Software Dlubal /73 NEKAP /79 Betosan /79 RIB /87 SMP CZ /95 Liapor 4. S T R. O B Á L K Y Ročník: osmý Číslo: 4/2008 (vyšlo dne ) Vychází dvouměsíčně Vydává BETON TKS, s. r. o., pro: Svaz výrobců cementu ČR Svaz výrobců betonu ČR Českou betonářskou společnost ČSSI Sdružení pro sanace betonových konstrukcí Vydavatelství řídí: Ing. Michal Števula, Ph.D. Šéfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc. Produkce: Ing. Lucie Šimečková Redakční rada: Doc. Ing. Vladimír Benko, PhD., Doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc., Ing. Zdeněk Gärtner, Ing. Jan Gemrich, Prof. Ing. Petr Hájek, CSc. (předseda), Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místopředseda), Ing. Jan Hrozek, Ing. Jan Hutečka, Ing. arch. Jitka Jadrníčková, Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc., Ing. Milan Kalný, Ing. arch. Patrik Kotas, Ing. Jan Kupeček, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada Mazurová, Doc. Ing. Martin Moravčík, Ph.D., Ing. Hana Némethová, Ing. Milena Paříková, Petr Škoda, Ing. Ervin Severa, Ing. arch. Jiří Šrámek, Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., MBA, Prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek, CSc., Ing. Michal Števula, Ph.D., Ing. Vladimír Veselý, Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc. Grafický návrh: DEGAS, grafický ateliér, Heřmanova 25, Praha 7 Sazba: 3P, s. r. o., Radlická 50, Praha 5 Tisk: Libertas, a. s. Drtinova 10, Praha 5 Adresa vydavatelství a redakce: Beton TKS, s. r. o. Na Zámecké 9, Praha 4 Redakce, objednávky předplatného a inzerce: tel.: redakce@betontks.cz predplatne@betontks.cz Roční předplatné: 540 Kč (+ poštovné a balné 6 x 30 = 180 Kč), cena bez DPH 630 Sk (+ poštovné a balné 6 x 35 = = 210 Sk), cena bez DPH Vydávání povoleno Ministerstvem kultury ČR pod číslem MK ČR E ISSN Podávání novinových zásilek povoleno Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy, Praha 1, čj. 704/2000 ze dne Za původnost příspěvků odpovídají autoři. Označené příspěvky byly lektorovány. Foto na titulní straně: Zavěšený most přes Odru, foto: Jiří Stráský BETON TKS je přímým nástupcem časopisů Beton a zdivo a Sanace. B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008 1

4 Ú VODNÍK EDITORIAL V Á Ž E N É ČTENÁŘKY, V Á Ž E N Í ČTENÁŘI, prázdniny jsou za svou polovinou a většina z nás už na dovolenou jen vzpomíná. Stejně tak hlavní stavební sezona. Na stavbách z horkých slunečných dnů až taková radost jako u rybníka nebývá, zvláště má-li se betonovat. To je vítaná spíše zatažená obloha, případně i drobné poprchávání. Stav poznání o betonu, o vlastnostech a chování čerstvé betonové směsi, průběhu hydratace, způsobech a vlivu ošetřování mladého betonu, aby nastartovaný proces proběhl tak, abychom na jeho konci dostali materiál očekávaných kvalit atd., se za posledních deset, patnáct let neobyčejně rozšířil. Nad péčí věnované ukládání a ošetřování betonu dnes bychom tehdy nevěřícně kroutili hlavami a mysleli si cosi o zbytečné rozmařilosti. Teď však už víme, že je stejně důležitá jako kvalitní statický návrh konstrukce a návrh betonové směsi. Změna společenského uspořádání na konci osmdesátých let přinesla uvolnění pro pohyb informací i do oblasti jakou je stavebnictví. Kromě toho, že k nám přišlo obrovské množství nových informací ze zahraničí, od rozvinutějších sousedů, a nemuseli jsme objevovat už objevené, jako se to dělo po léta za oponou, mohl se i náš aplikovaný výzkum a vývoj v mnoha oblastech rozběhnout na odpovídající úrovni. Výsledky jsou sdělovány odborné veřejnosti pro využití v každodenní výrobní praxi. Těsné propojení praxe s aplikovaným výzkumem je v betonovém stavebnictví stejně žádoucí jako v kterémkoliv jiném průmyslovém oboru. Zájem o spolupráci je nutný z obou stran. Na jedné straně jsou Ti, co vědí a jsou ochotni se o své znalosti podělit a na opačné však musí stát ti, co chtějí vědět. Odborný časopis je medium, které informace nese čtenáři. Časopis je však něco jiného než závěrečná vědecká zpráva výzkumného úkolu. Článek je třeba připravit tak, aby si našel svého čtenáře, aby ho zaujal, zejména pokud se jedná o nové, ještě nerozšířené poznatky. Čtenář z praxe někdy více než Ti z akademické obce ocení i delší úvod do problému. Vědec, který ve stejném nebo obdobném výzkumu pracuje roky se podivuje nad uvedením informací pro něj notoricky známých. Naopak praktik si pochvaluje, že je v článku vše uvedeno od počátku a necítí se zaskočený, že tady mu ujel vlak. Začátkem tohoto léta byl zveřejněn seznam odborných neimpaktovaných časopisů vydávaných na území České republiky. Seznam sestavila Rada vlády pro vědu a výzkum a má sloužit jako pomůcka při posuzování práce řešitelů grantů z hlediska poskytovatelů finanční podpory. S radostí Vám čtenářům sděluji, že časopis Beton TKS je na seznamu uveden. Všem autorům moc děkuji za to, že poskytli výsledky své práce k publikování právě v časopise Beton TKS a přispěli tak k tomuto úspěchu. Osobně mám radost zejména z toho, že se ukázalo, že i u nás, kde beton nemá zrovna dobré jméno ( betonová lobby jedna z nejhorších výhružek politiků, nebo zažité sousloví šedivý betonový panelák ) se může časopis o tomto oboru dostat mezi uznávané odborné časopisy. Bez ohledu na to, co zařazení na seznam znamená pro autory žádající o granty z různých podpůrných programů, to potvrzuje, že obor se vyvíjí, že zde probíhá výzkum a vývoj a že tu jsou ti, co vědí a jsou ochotni dát vědět i jiným a na opačné straně ti, co vědět chtějí. A to je podstatné. Kdosi spočítal, že mezi stovkami časopisů uznaných k zařazení na seznam jsou celé čtyři věnované stavebnictví. To se dá vykládat různě. Při vyplňování dotazníku jsem uvažovala o tom, zda jeho autoři počítají s tím, že se přihlásí někdo z našeho oboru. Vychází-li odborný betonářský časopis v češtině, pohybuje se ve zcela jiných podmínkách než časopisy vydávané v německy nebo anglicky mluvících zemích. Není však důvod vycházet v jiném jazyce. Pokud by čtenář chtěl informace z těchto zemí v původním znění, může si snadno a za srovnatelnou cenu předplatit zahraniční periodika. Přemítala jsem, zda si autoři dotazníku dělali nějaké propočty, kolik je v tom kterém poli u nás odborníků na psaní článků a současně na jejich nezávislé lektorování při přiměřeném opakování spolupráce během ročníku časopisu. Kritéria jsou dosti přísná a je na autorech budoucích příspěvků, zda se v této vybrané společnosti udržíme. Mělo by to prospět všem a nepochybně toho půjde využít i v marketingu. To už zaleží na šikovnosti každého. Já Vám slibuji za redakci, že se budeme i nadále snažit přistupovat k předtiskové přípravě výsledků Vaší práce nanejvýš zodpovědně. Budeme-li v seznamu i po roce, bude to stvrzením, že první zařazení nebylo náhodné a můžeme slavit. Zájem o beton mezi veřejností i tou neodbornou může zvýšit nejen jeho pověst moderního stavebního materiálu z hlediska mechanických vlastností ale zejména jeho předvedení jako materiálu s velkým estetickým potencionálem. Pohledový beton, to není zdaleka jen šedá betonová plocha, byť i kvalitní bez pórů a skvrn, která zůstane po odbednění. Beton může být bílý, barevný nebo strakatý cíleně, hladký nebo s texturou. Možnosti jsou takřka neomezené, hranice vytyčuje pouze peněženka klienta a invence architekta. Zástupci svazů vlastnících vydavatelství časopisu pověřili redakci, aby pro osmý ročník časopisu připravila samostatnou přílohu, která by beton předvedla veřejnosti právě z této strany. Předtisková příprava publikace probíhá mezi jednotlivými čísly od počátku roku. Vše bude dokončeno v září, aby na přelomu září a října mohla být v brněnském Centru architektury otevřena výstava se stejným zaměřením Povrchy betonu. (Do konce roku proběhne výstava i v některé z pražských výstavních síní.) Pravidelní čtenáři časopisu dostanou přílohu do svých poštovních schránek společně s jeho 5. číslem v polovině října. Přeji Vám pěkný slunečný zbytek léta a snad i pár zakaboněných deštivých dnů. Ne na betonáž, ale na přečtení čísla o mnoha nových zajímavých betonových mostech, které právě otevíráte. Na shledanou Jana Margoldová 2 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008

5 T ÉMA TOPIC B ETONOVÉ MOSTY - M I N U L O S T A BUDOUCNOST CONCRETE B R I D G E S - HISTORY AND FUTURE J AN VÍTEK Betonové mosty mají historii poměrně krátkou, asi sto let. Železobetonové konstrukce typické pro první polovinu 20. století byly nahrazeny předpjatým betonem. Tím došlo k prudkému rozvoji technologií pro postupnou výstavbu mostů monolitických i prefabrikovaných. Současný vývoj přináší menší úpravy zavedených postupů. Vývoj nových materiálů (vysokohodnotné betony a vyztužovací jednotky) vede k vylehčování a zdokonalování konstrukcí a též k zvyšování jejich životnosti. Rychlost výstavby a schopnost spolehlivě stavět složité konstrukční systémy jsou podporovány rozvojem technologického vybavení (skruže, bednění, zvedací a montážní zařízení). Concrete bridges have a relatively short history, about hundred years. Reinforced concrete structures typical for the first half of the 20th century were replaced by prestressed concrete. It resulted in fast development of sequential erection of bridges either cast in situ or precast. Contemporary development brings smaller modifications of developed technological processes. Development of new materials (high performance concrete, reinforcing and prestressing units) leads to the weight reduction, to improvement of the quality and to longer service life of structures. The speed of construction and ability of reliable erection of complex structural systems are supported by development of technological equipment (scaffolding, formwork, lifting and assembly equipment). Již od dávné minulosti mostní konstrukce sloužily k překonávání překážek nejprve přírodního charakteru, vodní toky nebo hluboká údolí a později i překážek vytvořených lidskou činností, železniční tratě, dálnice nebo městské části. Tím usnadňovaly provoz na pozemních komunikacích, na železnici i vodě a staly se významnými a respektovanými stavebními díly. Vynález klenby byl významným mezníkem, který umožnil rozvoj kamenných mostů Řada městských mostů se stala kromě inženýrského díla i předmětem další umělecké výzdoby, např. Andělský most v Římě (obr. 1) nebo Karlův most v Praze. Rozvoj železnice si vynutil výstavbu řady i dlouhých mostních konstrukcí vzhledem k výškovým a sklonovým poměrům kolejové dráhy. Vysoké zatížení vlakových souprav mohly přenášet kamenné klenby, které však umožňovaly překonávat poměrně malá rozpětí, nebo ocelové konstrukce, které se začaly již v první polovině 19. století rychle rozvíjet. Jeden z nejvýznamnějších železničních mostů překračuje úžinu Firth of Forth (1890, rozpětí dvou hlavních polí 521 m) ve Skotsku. Koncem 19. století začal rozvoj betonových konstrukcí. B ETONOVÉ MOSTY V PRVNÍ POLOVINĚ 20. STOLETÍ Přes menší nemostní konstrukce došlo postupně k nahrazování kamene u mostních kleneb betonem. Beton pronikal i do dalších typů konstrukcí a vznikaly trámové nebo roštové železobetonové konstrukce. Rozpětí se zvolna zvětšovala a budovaly se konstrukce dodnes oceňované pro svou jednoduchost, spolehlivost, trvanlivost i estetiku. Příkladem mohou být oblouky Roberta Maillarta (1872 až 1940), např. Salginatobel na rozpětí 90 m postavený v letech 1929 až 1930, který slouží místnímu provozu úspěšně dodnes (obr. 2). U nás se beton jako významný kon- Obr. 1 Andělský most v Římě Fig. 1 Angel s bridge in Rome Obr. 2 Most Salginatobel Fig. 2 Salginatobel bridge Obr. 3 Obloukový most u Podolska Fig. 3 Arch bridge at Podolsko B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008 3

6 T ÉMA TOPIC strukční materiál začal též vyvíjet. Kromě menších mostů se začaly stavět i velké mosty, např. asi největší konstrukce stavěná ještě před 2. světovou válkou byl obloukový most přes Vltavu u Podolska (1938 až 1942) s rozpětím hlavního oblouku 150 m (obr. 3). Oblouk se stavěl klasickým způsobem na pevné dřevěné skruži. V té době byly postaveny další konstrukce např. na plánované dálnici z Prahy do Brna. Velké množství malých konstrukcí trámového typu bylo postaveno na místních komunikacích. Technologie výstavby byly poměrně jednoduché, využívalo se hlavně pevných skruží ze dřeva případně ocelových válcovaných profilů. P ŘEDPJATÝ BETON Předpjatý beton byl patentován již v roce 1888 v Německu (C. E. W. Doehring). Přesto se muselo čekat dalších téměř šedesát let než došlo k prvním aplikacím předpjatého betonu pro mostní konstrukce. Předpjatý beton se nemohl prosadit, protože dříve vyráběné oceli neměly dostatečnou pevnost. Teprve ve 40. letech 20. století, když se začala vyrábět ocel s vyšší pevností, navrhnul francouzský inženýr Eugene Freyssinet (1879 až 1962) první předpjaté mostní konstrukce. S rozvojem předpjatého betonu nastala revoluce ve výstavbě betonových konstrukcí. Došlo k vývoji hlavních technologií výstavby a betonové konstrukce se staly rovnocennými partnery ocelových mostů v oblasti středních i velkých rozpětí. Předpínání umožňovalo postupné betonování nosných konstrukcí, jejich následné spojování pomocí předpětí, a tak postupnou výstavbu dlouhých a rozměrných konstrukcí. Kromě monolitických konstrukcí se začala prudce rozvíjet i prefabrikace. S TANDARDNÍ TECHNOLOGIE Prefabrikované nosníky V 60. letech se vyrábělo několik typů prefabrikovaných nosníků pro různé délky. Z nich se postupem doby vyčlenily dva typy nejčastěji používané. Nosníky typu KA (do délky cca 24 m) měly komorový průřez. Montovaly se těsně k sobě a spára vyztužená petlicovým stykem se dobetonovala. Nosníky KA jsou tuhé na kroucení, a při jejich nerovnoměrném zatěžování docházelo k porušování spár a degradaci konstrukce. V neprůlezné dutině se při poruše izolace mohla zadržovat voda. Druhým, dnes již historickým, typizovaným nosníkem s velkou četností využití byl nosník tvaru I (do délek cca 32 m). Nosníky byly v konstrukci vzájemně spojeny v úrovni horního i dolního pásu zabetonováním monolitické spáry. Vznikla tak dutinová desková konstrukce. Dutiny byly nepřístupné, a monolitické dobetonování spár nemohlo být provedeno dostatečně kvalitně. Dnes se již oba uvedené typy prefabrikátů nevyrábí. V současné době se vyrábějí zejména předpjaté nosníky s otevřenými průřezy tvaru T do délek cca 33 m. Na jejich horní pás se betonuje monolitická deska. Výhodou nového tvaru jsou průřezy měkčí na kroucení, které se nerovnoměrným zatížením mostu deformují a jejich natočení se eliminuje příčným ohybem spřahující betonové desky. V konstrukci se nekoncentrují vysoká napětí a má dlouhou trvanlivost. Otevřené průřezy jsou snadno kontrolovatelné. Nosníky se někdy vyrábějí z betonu vyšší pevnosti, čímž se zvýší jejich únosnost a jejich počet pro danou šířku komunikace lze snížit. Nosníky VST jsou zvláštním typem s průřezem tvaru obráceného T. Spodní pás nosníku má pevné rozměry a výška stojiny se mění podle rozpětí. Vyrábějí se v délkách do 34 m, někdy ze samozhutnitelného betonu. Na uložené předem předpjaté nosníky se vybetonuje spřahující monolitická deska. Výhody prefabrikace se projevují zejména při mnohokrát opakovaném využití u dlouhých estakád. Pevné skruže Betonáže na pevné skruži patří mezi nejstarší technologie výstavby mostů. Je vhodná pro podmínky, kdy most je nízko nad terénem, má proměnný průřez, nebo je tak malý, že nestojí za to využívat nákladná zařízení pro jiné technologie. Skruže se vyvíjely od dřevěných individuálních konstrukcí přes částečně typizované podpůrné prvky, kombinované s dřevěným bedněním, až k dnešním kompletním systémům specializovaných firem vyrábějících bednění včetně podpůrných nosníkových a věžových prvků. Detaily jsou propracovány tak, aby umožňovaly rektifikaci skruže pro ustavení do přesné polohy, snadné odbedňování a posun bednění. Příkladem velkého železničního mostu stavěného na pevné skruži DOKA je součást projektu Nové spojení v Praze most přes Masarykovo nádraží (největší rozpětí 39,8 m, celková délka 443 m). Posuvné skruže Posuvné skruže byly vyvinuty v Německu v 60. letech. U nás byla posuvná skruž poprvé použita na mostě u Hvězdonic (na D1) s dvoutrámovým průřezem na rozpětí 54 m. Výhodou této technologie je poměrně rychlý postup výstavby, zejména u dlouhých mostů, a přirozený vývoj konstrukce s malým rozdílem působení ve stavebním a definitivním stavu. Skruže se během doby vyvinuly v složitá zařízení s možností automatického posunu a hydraulického ovládání veškerých pohybů. Na našich stavbách se můžeme setkat s poměrně lehkými spodními skružemi s plnostěnnými hlavními nosníky (obr. 4), nebo s univerzálnějšími ale těžšími skružemi s příhradovými nosníky (obr. 5). Pro konstrukce, kde není dostatečný prostor pod mostem se používají horní skruže, na kterých je zavěšeno bednění na tyčích. Vysouvání mostů Vysouvání mostů patří mezi vysoce efektivní technologie, avšak podmínky jejího využití jsou omezené geometrickým tvarem konstrukce. Technologie doznala značných změn od svého prvního použití v Německu v 50. letech minulého století. Průkopnický projekt mostu přes řeku Caroni ve Venezuele v roce 1964 spočíval ve výstavbě celého mostu za opěrou, jeho předepnutí volnými kabely a vysunutí celku do definitivní polohy. Později se přistoupilo k postupnému vysouvání, aby prostor za opěrou využívaný pro betonáž mostu byl minimalizován. Standardní vysouvací zařízení jsou založena na třecím nebo lanovém/tyčovém systému přenosu síly mezi konstrukcí a výsuvným zařízením. U nás má tato technologie dlouholetou tradici, poslední vysouvané mosty byly poněkud atypické most na tramvajové trati Hlubočepy Barrandov byl vysouván směrem dolů ve spádu až 6,2 %. Most přes Rybný potok byl vysouván s celým širokým průřezem (obr. 6) pro oba směry dálnice D8. Konstrukce mostu měla hmotnost téměř t, což kladlo velké nároky na dimenze zařízení i kluzných ložisek. Segmentové mosty Segmentová technologie byla vyvinuta ve Francii a poměrně rychle se rozšířila i do českých zemí. První segmentové mosty měly spáry vyplněné betonem, teprve později se přešlo na kontaktní výrobu segmentů, kde jsou spáry vyplněny pouze lepicím tmelem. Klasické segmentové komorové mosty jsou montovány vět- 4 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008

7 T ÉMA TOPIC Obr. 4 Posuvná skruž na mostě u Kninic Fig. 4 Movable scaffolding system at the Kninice viaduct Obr. 5 Příhradová posuvná skruž Fig. 5 Truss movable scaffolding system Obr. 6 Výsuv mostu přes Rybný potok Fig. 6 Inremental launching of the bridge over the Rybný creek šinou vahadlovým systémem. U menších mostů se též aplikovala montáž segmentů směrem vpřed s využitím dočasných podpor. Segmentová technologie je náročná na přesnost výroby segmentů, např. u dvoutrámových segmentů se projevovaly nepříznivě vlivy smršťování betonu, které je rozdílné v oblasti masivních trámů a tenkých desek. Předpínání segmentových mostů volnými kabely, které se využívá v posledních cca 20 letech, umožnilo vylehčení segmentů. Segmentové konstrukce jsou vysoce kvalitní, avšak spotřeba předpínací výztuže je větší než u běžných monolitických konstrukcí, a proto tato nevýhoda musí být kompenzována např. vysokou rychlostí výstavby, nebo jinými výhodami. Letmá betonáž Technologie letmé betonáže prošla též značným technologickým i konstrukčním vývojem. Starší letmo betonované mosty rámového typu byly navrhovány s klouby uprostřed rozpětí. Vycházelo se z idey jasného statického působení a snahy omezit namáhání pilířů staticky neurčitými silami. Ukázalo se, že většina těchto mostů trpěla nadměrnými průhyby a navíc lomem průhybové čáry právě uprostřed rozpětí, např. most přes přehradní nádrž u města Savines v jižní Francii (obr. 7), kde je průhyb polí i lom průhybové čáry jasně patrný. U nás bylo takto postaveno několik mostů. Mosty u Zvíkova byly rekonstruovány a klouby v polích byly zrušeny. Později se klouby přestaly navrhovat, ale přesto vlivem nedostatečného nebo nevhodně navrženého předpětí docházelo k průhybům těchto mostů a rekonstrukce byly nevyhnutelné, např. most v Děčíně. Novější letmo betonované mosty již byly navrženy s ohledem na tyto nepříznivé jevy a k výraznému nárůstu průhybů nedochází. Na mnoha mostech se provádí měření a přesto, že průhyby s časem narůstají, zůstávají v přípustných mezích. Nejnovějším dokončeným mostem betonovaným letmo u nás je most přes údolí Hačky u Chomutova na rozpětí 106 m, ve směrovém oblouku ve výšce až 62 m nad okolním terénem. V současné době se staví letmo betonovaný most přes Labe u Litoměřic, který svým rozpětím 150 m bude partně v této technologii rekordním u nás. Dominantní stálé zatížení letmo betonovaných mostů lze redukovat využitím vysokopevnostních betonů nebo lehkých konstrukčních betonů, jak je to obvyklé ve skandinávských státech Obloukové mosty Obloukové mosty patří k nejstarším konstrukčním systémům, které jsou pro použití betonu velmi příznivé (využívají jeho přirozenou tlakovou pevnost). Oblouky s horní mostovkou typické pro hluboká údolí působí velmi esteticky. Jsou známé velmi zdařilé oblouky navrhované Christianem Mennem zejména ve Švýcarsku. Oblouky se spodní mostovkou doplněné často táhlem nabízejí prostor ke kombinaci betonu a oceli. Mostovky se dnes navrhují většinou betonové předpjaté. Oblouky lze stavět mnoha způsoby, klasické betonáže na pevné skruži se dnes nahrazují betonáží letmo s vyvěšováním s pomocným pylonem nebo postupnou betonáži oblouku současně s mostovkou, kdy se konzolový stav řeší pomocnými diagonálami a vzniká vysoká příhradová konstrukce. Tento postup byl použit velmi efektivně při výstavbě plochého oblouku u mostu Infant Henrique (2003) v Portu [3]. Obloukové mosty však bývají nákladnější než mosty stavěné klasickými technologiemi s použitím standardních výrobních zařízení. Pro výstavbu obloukových mostů proto musí být zvláštní důvody ať již estetické nebo takové, které vlivem lokálních podmínek oblouky zvýhodňují. U nás se v poslední době mnoho obloukových mostů nepostavilo. Nyní je ve výstavbě dálniční mostu přes Opárenské údolí na D8 (obr. 8). Obloukový most s horní mostov- B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008 5

8 T ÉMA TOPIC Obr. 7 Deformovaný most u Savines le Lac Fig. 7 Deformed bridge at Savines le Lac Obr. 8 Most přes Opárenské údolí vizualizace (Pontex, s. r. o.) Fig. 8 Bridge over Oparno valley visualization (Pontex, s. r. o.) Obr. 9 Lávka přes Švýcarskou zátoku Fig. 9 Footbridge over the Swiss bay kou je navržen proto, že jde o exponovanou oblast chráněné krajinné oblasti, kde není povolen přístup do údolí. Výstavba betonováním oblouku letmo a postupná betonáž mostovky na výsuvné skruži je organizována zcela z oblastí za patkami oblouků. Dálniční úsek s mostem bude dokončen v roce 2010, čímž se zprovozní poslední úsek D8 mezi Prahou a Drážďany. Zavěšené mosty Betonové zavěšené mosty se prosazují pro velká rozpětí (přes 100 m) ve větším měřítku od 70. let dvacátého století. Konstrukce mají dvě základní koncepce podle počtu rovin závěsů. Mosty s jednou rovinou závěsů s tuhým průřezem na kroucení působí elegantně a jsou vhodné pro mosty spíše kratších rozpětí, kde potřebnou tuhost zajišťuje obvykle komorový průřez. Mosty s dvěma rovinami závěsů mají lehčí mostovky a jejich tuhost je zajištěna lanovým systémem. U nás výstavba zavěšených mostů začala v 80. letech minulého století, kdy se stavěly současně mosty přes rybník Jordán u Tábora (1991, rozpětí 111 m) a most přes Labe u Poděbrad (1990, rozpětí 123 m). Od té doby byly postaveny další zavěšené konstrukce, jednou z posledních je most přes Odru na D47 (2007, rozpětí 105 m) [4]. Zavěšené konstrukce jsou velmi lehké a elegantní, avšak nepatří mezi nejlevnější. V některých oblastech je překážkou potřeba vysokých pylonů buď z praktických důvodů (např. blízkost letiště), nebo z důvodů estetických. Extradosed mosty Přechod mezi trámovými a zavěšenými konstrukcemi tvoří mosty označované jako extradosed. Ohybovou tuhost zajišťuje trám mostu a místo závěsů jsou využity předpínací kabely vyvedené na nízké pylony, aby se více aktivovaly jejich nadlehčovací síly. U nás byl postaven např. most přes Labe u Nymburka (hlavní pole o rozpětí 132 m) [5], kde je navržena hybridní konstrukce. Krajní pole a konzoly pod pylony s náběhy jsou z betonu a střední část hlavního pole v délce 52 m je z oceli se spřaženou betonovou deskou (z důvodu vylehčení a montáže zaplavením). Výhodou systému je velmi malá konstrukční výška mostu, kdy pylony ani nepřevyšují koruny okolních stromů. Lávky Lávky jsou poměrně malé objekty, které však svými specifickými vlastnostmi umožňují využití pokrokových konstrukčních systémů a zároveň architektonické ztvárnění, které by u velkých mostních konstrukcí nebylo možné. Ve světě se proslavily lávky s předpjatým visutým pásem, které u nás začal navrhovat Prof. Stráský. Jejich výhodou je lehká konstrukce využívající materiálové vlastnosti betonu i oceli, která může překonávat velká rozpětí. Jednou z mimořádně zdařilých lávek, která byla mimo jiné oceněna fib v roce 1994, je visutá lávka přes Švýcarskou zátoku (1993, rozpětí 252 m) přehradní nádrže Vranov (obr. 9). Předpětí pomocí systému visutých lan a předpjatého pásu dostatečně ztužuje pouze 0,4 m tlustou prefabrikovanou desku mostovky. I menší lávky mohou být zajímavé, jako např. lávka přes plavební komoru v Poděbradech (rozpětí 31 m) [6], která využívá spolupůsobení betonové desky s ocelovou podpůrnou trubkovou konstrukcí. Lávka působí velmi lehce a je doplněna působivou točitou rampou. Spřažené ocelobetonové mosty Spřažené ocelobetonové mosty stojí na okraji betonového stavitelství. Hlavním nosným prvkem jsou ocelové nosníky, avšak i betonová deska je nedílnou součástí nosného systému. Spřa- 6 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2008

9 T ÉMA TOPIC žené konstrukce jsou výhodné z hlediska trvanlivosti, malé hmotnosti a relativně snadné a rychlé výstavby. Vhodným konstrukčním uspořádáním lze dosáhnout velmi kvalitních konstrukcí. Klasicky se montují ocelové nosníky a pak se dobetonuje deska. Ocelové konstrukce lze též výhodně vysouvat, bez betonové desky jsou lehké a lze s nimi manipulovat malými silami. V ojedinělých případech je výhodné dokonce vysouvat kompletní ocelobetonovou konstrukci. Tak byl stavěn most na D3 u obce Rzavá (2007) s typickým rozpětím 36 m. M OSTNÍ PŘÍSLUŠENSTVÍ Mostní příslušenství, závěry, ložiska, odvodnění atd., jsou prvky, které přímo neovlivňují statický systém konstrukcí, ale na nich a na detailech jejich zabudování do mostu přímo závisí životnost mostu. Proto se dnes více než dříve klade důraz na jejich kvalitu a na způsob jejich připojení do betonové konstrukce. Pokrokem jsou integrované mosty, které ložiska a mostní závěry vůbec nemají. B UDOUCNOST BETONOVÝCH MOSTŮ Beton jako konstrukční materiál se v mostních stavbách osvědčil a nesčíslný počet aplikací ukazuje, že je výhodné konstrukční systémy dále rozvíjet. Předpjatý beton je základním stavebním prvkem betonových konstrukcí mostů téměř všech rozměrů. Hlavním trendem je proto zajištění spolehlivosti a trvanlivosti předpjatých konstrukcí. Pozornost se upírá na ochranu předpínací výztuže proti korozi. Předpínací systémy se zdokonalují v ochraně lan a závěsů konstrukcí. Proti účinkům bludných proudů se navrhují elektricky izolované předpínací jednotky, které umožňují lepší kontrolu a zajišťují dlouhou životnost kabelů. Výzkum se též zabývá využitím předpínacích jednotek z nekovových kompozitů. Jako nejvhodnější se zatím jeví jednotky z polymerů vyztužených uhlíkovými vlákny (CFRP), které mají vysokou tahovou pevnost, nejsou náchylné na degradaci vlivem atmosférických vlivů a navíc mají nízkou objemovou hmotnost. Ta je výhodná zejména u dlouhých šikmých závěsů, kdy se vlivem průhybu od vlastní tíhy závěsu redukuje jeho tuhost. U lehčích závěsů je průvěs menší a závěsy jsou tužší. Nevýhodou uhlíkových kompozitů je jejich ortotropní vlastnost, tj. pevnost ve směru vláken a kolmo na ně je značně rozdílná. To působí problém zvláště u kotevních systémů, kde nelze využít samosvorných efektů, jako u kotvení oceli. Vyvíjejí se speciální kotvy, kde je uhlíkový kabel zalit vhodnými materiály do kotevních těles. Rozvoj v oblasti technologie betonu vytváří další rezervy pro rozvoj betonových mostů. Úpravou technologických postupů při výrobě betonu se dosahuje vyšších pevností, ale též vyšší odolnosti proti atmosférickým vlivům a účinkům CHRL. Obecně samotné zvýšení pevnosti nemusí vždy znamenat i zvýšení odolnosti, ale přizpůsobením složení se odolnost betonu zvýšit dá. Hutná struktura získaná například přidáním mikrosiliky, která díky jemnému zrnění, jemnějšímu než má cement, vytvoří hutnější strukturu a výrazně přispívá k vytvoření odolného materiálu. Kvalitnější betony mají též rychlejší nárůsty pevností a mnohdy je možné urychlit postup výstavby. Trend vylehčování konstrukcí lze realizovat pomocí využití kvalitních a pevnějších materiálů, a snížit tak objem a hmotnost konstrukce, nebo použitím vylehčených betonů. Zatímco dříve byly lehké betony používány pouze na nenosné části konstrukce, setkáváme se dnes s lehkým konstrukčním betonem i u předpjatých konstrukcí. Na bázi cementových kompozitů byly vyvinuty tzv. betony velmi Literatura: [1] Troyano L. F.: Bridge Engineering a global perspective, Thomas Telford, London 2003 [2] Pauser A.: Massivbrücken ganzheitlich betrachtet. Österreichische Zementindustrie und ÖVBB, Wien 2002 [3] Adao de Fonseca A., Millanes Mato F., Bastos R., Matute Rubio L.: The Infant Henrique Bridge over the River Douro, in Porto, Portugal. Proc. of the 2 nd fib International Congress, Naples, 2006, ID 1-16 [4] Konečný L., Novák R., Romportl T., Stráský J.: Projekt zavěšeného mostu přes řeku Odru, Brno, Mosty 2007 [5] Kalný M., Němec P., Kvasnička V., Brnušák A.: Zavěšený most přes Labe u Nymburka, Beton TKS, 4/2007, str [6] Kalný M., Souček P., Lojkásek O.: Lávka u zdymadla v Poděbradech, Beton TKS, 4/2003, str vysokých pevností UHPC (pevnost v tlaku může přesahovat 200 MPa). Jde o velmi jemnozrnné materiály z přírodního kameniva s vysokým podílem cementu a jemnými plnivy. Pro snížení křehkosti jsou přidávána jemná ocelová vlákna. Pevnost v tahu se pohybuje kolem 10 MPa (např. Ductal). Jejich využití se zatím omezuje převážně na tenkostěnné prefabrikované dílce a konstrukce, které lze díky vysoké pevnosti spojovat volným předpětím mimo průřez. Dosud bylo postaveno několik lávek, avšak i přes vysokou cenu se tento materiál postupně prosazuje, jeho spotřeba je ve srovnání s běžným betonem velmi nízká. Podstatnou výhodou UHPC proti oceli je vysoká odolnost proti chemickým vlivům a účinkům prostředí, tyto konstrukce není třeba opatřovat žádnou ochranou. Další prostor pro rozvoj betonových mostů je v oblasti technologie výstavby. Přestože základní technologie byly zavedeny již v minulém století, rozvoj materiálů, zvedacích mechanizmů a měřicích a kontrolních zařízení umožňuje navrhovat nové postupy montáže, sestavování a manipulací, které by dříve nebyly možné. Největší prostor pro inovace je u velkých projektů, kde se vyplatí do nových zařízení investovat. Jako příklad lze uvést vysouvací zařízení mostu u Millau, kde na každém pilíři bylo instalováno nezávislé hydraulické zařízení pro posun mostu, které bylo elektronicky synchronizováno se zařízeními na ostatních pilířích. Podobné menší systémy pronikají i do menších projektů. Např. systémy pro synchronní zvedání těžkých břemen se stávají postupně běžnými komerčními zařízeními. Vývoj betonových konstrukcí lze vidět optimisticky, a to zejména v době, kdy cena oceli závratně stoupá. V mnoha případech by bylo výhodné se zamyslet nad konstrukčním řešením i technologií výstavby připravovaných mostů a hledat optimalizovaná řešení, která by zajistila požadavky investora na kvalitu díla, na estetické působení a v neposlední řadě i na vynaložené náklady. V článku byly částečně zmíněny výsledky Grantového projektu GAČR č. 103/06/1627. Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc. Metrostav, a. s. Koželužská 12, Praha 8 tel.: , vitek@metrostav.cz Fotografie: obr. 1 až 4, 6, 7 a 9 autor, obr. 5 Josef Husák, obr. 8 vizualizace, Pontex, s. r. o. 7

10 P ROFILY PROFILES R EDROCK C ONSTRUCTION, S. R. O. Historie společnosti se začala psát na počátku devadesátých let ve skupině mladých inženýrů, absolventů Stavební fakulty ČVUT. Motorem byla touha vymyslet něco nového, přetavit nabyté poznatky do skutečné praxe. Zrovna otevřený svět s sebou přinášel nové možnosti a pro nové myšlenky nehrála vzdálenost žádnou roli. V několik tisíc kilometrů vzdálené Austrálii se uzavírá partnerství a v laboratořích se rodí legendární Permapatch, originální sanační malta pro betonové konstrukce. Jen pár týdnů poté společnost zahajuje první specializovanou výrobu sanačních malt v Československu. Úspěchy na realizovaných projektech otevíraly cestu našim výrobkům a technologiím na zahraniční trhy. Zkušenosti získané z různých klimatických podmínek zase nastartovaly další kola inovací a přinesly impulsy pro nový vývoj. Dalším logickým krokem ve vývoji společnosti bylo vyhledávání zcela nových speciálních materiálů a technologií. Den po dni, měsíc za měsícem, vyhledat, vybrat, otestovat, připravit pro distribuci. Vybrat jen a pouze samotné jádro, bez ohledu na to, jak speciální stavební technologie, přináší. Citlivě vnímáme stále se měnící skutečnost, měřenou tak pomíjivou jednotkou, jakou je čas. Základní stavební materiály zná lidstvo od svého počátku, a přesto každá doba přicházela s něčím novým, s něčím, na čem stálo a stojí za to dále stavět. Vyvíjíme, objevujeme, zkoušíme a především prověřujeme. Pokud ucítíme, že v neustále rostoucí nabídce materiálů a technologií přeci jen nějaký prvek chybí nebo nesplňuje požadovaná kritéria, jsme připraveni zahájit jeho vývoj. Snažíme se bezezbytku využít všech znalostí a zkušeností, zkombinovat je s nejnovějšími trendy, zapojit do vývoje naše kolegy v zahraničí, spojit úsilí s našimi obchodními partnery, nebo iniciovat spolupráci se špičkovými vědeckými týmy. To vše pro jediný cíl sestavit přiměřeně jednoduchou originální formuli, která posune vývoj komplexních řešení zas o nějaký kousek kupředu. Než se ale jakýkoliv výrobek dostane do našich řešení, čeká jej bez výjimky náročná cesta. Nejen, že musí splnit všechny zákonné podmínky a technická bude cesta k němu náročná a složitá. Zůstat smějí jen ti nejlepší. Mít k dispozici perfektní produkt byl, je a bude nezbytný základ. Ale zde naše cesta teprve začíná, je třeba se zamyslet nad samou podstatou služby materiálových inženýrů. Naslouchat, řešit a být připraven pomoci. Některé stavby přetrvávají staletí, a přesto se mění každý den, každý okamžik, a my chceme být u toho. Kaleidoskop produktů, služeb, technologií. Každý dílek je sám o sobě jedinečný a perfektně fungující. Přesto nám to nestačí, naším cílem je vystavět kreativní řešení, která jsou schopna uspokojit speciální požadavky zákazníků i ty, které nestačili zatím vyslovit. Ta touha něco objevovat v nás zůstává dodnes. Pilířem našeho podnikání je vývoj a výroba speciálních stavebních materiálů. Každý den se učíme, abychom mohli naše zákazníky naučit nejnovější triky, které tak báječný obor, jakým jsou kritéria, ale stejnou měrou klademe nároky na ekonomické řešení, vhodnost obalů nebo operativní logistiku. Chceme pro každého zákazníka připravit řešení nejen technicky propracovaná, ale i zároveň efektivní. S úsměvem vzpomínáme, jaké to bylo, když jsme zahajovali první specializovanou výrobu sanačních materiálů pro betonové konstrukce v Československu. Od té doby uběhla již pěkná řádka let, během které jsme společně ušli pořádný kus cesty. Dnešní výroba produktů se značkou Redrock v České republice splňuje ty nejpřísnější požadavky zákazníků v tuzemsku i v zahraničí. Automatizovaný, počítači řízený provoz vyrábí v současnosti speciální produkty srovnatelné s absolutní špičkou v oboru. Systém řízení jakosti podléhá mezinárodním standardům ČSN EN ISO 9001 a plně zaveden je i enviromentální management podle CSN EN ISO B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008

11 P ROFILY PROFILES Klíčovými produkty vyráběnými pod naší značkou jsou speciální cementové směsi legendární řady sanačních materiálů pro betonové konstrukce Permapatch, podlahové povrchy Redfloor, speciální malty a zálivky Redpatch, ale také specializované ochranné nátěry pro betonové konstrukce Redcoat, či systémy těsnění betonových konstrukcí založené na unikátním principu hloubkové krystalizace Krystol. Druhým pilířem našeho podnikání je odborné poradenství a s ním úzce svázaný obchod. Každý projekt je pro nás skutečný originál, dílo, jenž má své přesně určené parametry, které mu vymezili naši zákazníci. Investujeme proto veškeré své znalosti, schopnosti a zkušenosti, abychom dosáhli vytčeného cíle. Naší snahou je v tomto prostoru najít, navrhnout a dodat to nejefektivnější řešení. Naší činností se snažíme pokrýt spektrum speciálních technologií v řadě stavebních oborů. Věnujeme se řešením pro terénní a zemní práce, zakládání staveb, tunely, podzemní konstrukce a báňské stavby, mosty, dopravní stavby a letiště, vodohospodářské stavby a inženýrské sítě, průmyslové, pozemní i občanské stavby. Jsme prostě tam, kde nás v danou chvíli naši zákazníci potřebují. Obr. 1 Železniční most v Dolní Lutyni Obr. 2 Vodní dílo na Želivce Obr. 3 Administrativní centrum v Praze Obr. 4 Skládka komunálního odpadu v Chomutově Obr. 5 Teplárna v Ostravě Obr. 6 Penzion v Krnově Obr. 7 Letiště v Čáslavi Obr. 8 Čistírna odpadních vod v Rokycanech Obr. 9 Silniční most v Horní Vltavici Obr. 10 Tunel Mrázovka v Praze Královskou hrou jsou pak pro nás betonové konstrukce. Připravujeme pro ně projekty řešení sanací různých typů konstrukcí, modely jejich těsnění proti vodě, řešení různého stupně ochrany či zvyšování odolnosti. Jsme kreativní a chceme doporučovat jen to nejlepší. Vytvořili jsme a stále doplňujeme širokou bázi špičkových produktů a technologií tak, abychom byli schopni vždy navrhnout jen to, co zákazník skutečně potřebuje. Nezůstáváme stát na místě, propojujeme ověřené postupy s novými prvky. Snažíme se tak být vždy o malý krůček napřed, abychom byli připraveni pomoci našim partnerům včas. Společnost Redrock Construction, s. r. o., je zakládajícím členem skupiny Redrock Group. Skupiny, která operuje v řadě zemí světa mimo jiné v Austrálii, Velké Británii, Irsku, Polsku, Nizozemí či Slovensku. Od samého počátku si uvědomujeme, jak důležitá je spolupráce. Jak jeden bez druhého dokážeme hodně, ale společně mnohem více. Řada produktů, technologií a řešení by bez ní nevznikla. Bez výměny posledních informací, bez možnosti zkoušet v rozdílných podmínkách, bez zkušeností z realizovaných projektů. I když hovoříme různými jazyky a žijeme v různých zemích, naše cíle jsou společné. Chceme nabídnout kreativní dynamická řešení a využít potenciál našich vývojových i výrobních kapacit. Zákazníkům tak můžeme nabídnout ještě něco navíc. Ing. Aleš Jakubík Redrock Construction, s. r. o. Újezd 40/450, Praha 1 Malá Strana tel.: , fax: info@redrock-cz.com B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008 9

12 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES P R O J E K T Z A V Ě Š E N É H O MOSTU PŘES O DRU DESIGN OF THE CABLE- STAYED BRIDGE ACROSS THE ODRA RIVER 1 Mnoho investorů z důvodů umožnění oprav a převedení dopravy na druhý most dává přednost konstrukcím, u kterých je každý směr dálnice veden po samostatné mostní konstrukci. Popisovaný most ukazuje možné řešení pro osově zavěšenou konstrukci. A RCHITEKTONICKÉ A KONSTRUKČNÍ J IŘÍ STRÁSKÝ, LIBOR KONEČNÝ, R ICHARD NOVÁK, TOMÁŠ ROMPORTL Zavěšený most postavený na dálnici D47 přes řeku Odru je popsán z hlediska architektonického, konstrukčního a technologického. Most o celkové délce 605 m je zavěšen v ose mostu na jednosloupovém pylonu. Mostovka je tvořena dvěma komorovými nosníky bez tradičních vnějších konzol. V zavěšených polích jsou komorové nosníky vzájemně spojeny příčně předepnutou mostovkovou deskou vybetonovanou mezi nosníky a osamělými vzpěrami. Závěsné kabely mají semi-radiální uspořádání a jsou situovány v ose mostu. A cable stayed bridge, which was built on the freeway D47 across the Odra River, is described in terms of the architectural and structural solution and technology of the construction. The main span of the bridge of the total length of 605 m is suspended on one single pylon situated in the bridge axis. The decks of the twin bridge are formed by two cell box girders without traditional overhangs. In the suspended spans the girders are mutually connected by a top slab and by individual struts. The stay cables of the semi-radial arrangement are situated in the bridge axis. The deck of the bridge was cast span-by-span in the formwork suspended on the overhead scaffolding system. Dálnice D47 prochází mezi Ostravou a Bohumínem po mostě délky 605 m přes řeku Odru a přes Antošovická jezera. S ohledem na vedení trasy a plavební profil plánovaného plavebního kanálu bylo nutno navrhnout konstrukci s minimální stavební výškou. Most je situován na předměstí Ostravy v rekreační oblasti Antošovických jezer. Proto bylo snahou navrhnout estetickou konstrukci, která by se mohla stát symbolem nové dálnice. Z tohoto důvodu byla přijata konstrukce zavěšená v ose mostu na jediném pylonu situovaném v prostoru mezi řekou a jezery (obr. 1). 2 ŘEŠENÍ Most kříží řeku pod šikmým úhlem 54. Osa dálnice vede v půdorysném oblouku o poloměru 1,5 km, který v zavěšené části přechází v přímou a je ve vrcholovém zakružovacím oblouku s poloměrem 20 km. Ačkoliv zavěšená konstrukce vždy vytváří výraznou dominantu, byla konstrukce i jednotlivé konstrukční prvky navrženy tak, aby nepřehlušovaly, ale doplňovaly krásnou krajinu. Návrh konstrukce vycházel z projektantovy filosofie jednoty tvaru a funkce. Úměrnost řešení byla vždy posuzována ekonomií spotřeby materiálu a práce. Protože most je pod různými úhly viditelný nejen z dálnice, ale také ze břehů řeky a jezera, bylo snahou navrhnout jasně čitelnou konstrukci. Proto je konstrukce zavěšena v ose mostu na jednosloupovém pylonu, a tak v každém pohledu vytváří závěsy s mostovkou tvarově čistou konstrukci. Jak mostovka s římsou, tak i spodní stavba a pylon mají shodné tvarování zdůrazňující proudnicový tvar 10 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008

13 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES 3 21, x , , x ,5 m (obr. 2). Protože do pravého mostu zasahují připojovací a odbočovací pruhy přilehlé křižovatky, je šířka prvních polí obou mostů rozdílná od 14,6 do 13,6 m. Hlavní pole přemosťující řeku Odru je prostřednictvím čtrnácti závěsů zavěšeno na 46,81 m vysokém pylonu. S ohledem na šikmé křížení nejsou nosníky u pylonu podepřeny, ale jsou na pylon nepřímo zavěšeny. Závěsné kabely mají semi-radiální uspořádání a jsou symetricky zakotvené do přilehlých polí situovaných v prostoru mezi řekou a jezerem. V mostovce jsou kotveny po 6,07 m, v pylonu po 1,2 m. Nosnou konstrukci každého mostu tvoří dvoukomorový nosník výšky 2,2 m bez 4 5 Obr. 1 Most přes Odru a Antošovická jezera Fig. 1 Bridge across the Odra River and Antosovice Lakes 6 Obr. 2 Podélný řez: a) zavěšená pole, b) most Fig. 2 Elevation: a) suspended spans, b) bridge Obr. 3 Příčný řez: a) mostovka v zavěšených polích, b) estakádní pole, c) zavěšená pole u pylonu Fig. 3 Cross section: a) deck at suspended spans, b) approach spans, c) suspended spans at pylon Obr. 4 Estakádní pole (vizualizace) Fig. 4 Approach spans Obr. 5 Spojení nosníků v zavěšeném poli Fig. 5 Girders connection in suspended span Obr. 6 Statické působení Fig. 6 Static function konstrukčních prvků. Aby mohly být co nejštíhlejší, jsou nejvíce namáhané prvky navrženy z vysokopevnostního betonu. Protože osové zavěšení vyžaduje torzně tuhou konstrukci, je mostovka tvořena dvěma co možná nejširšími komorovými nosníky navrženými bez tradičních vnějších konzol. S ohledem na šikmé křížení místních komunikací jsou délky prvních tří polí rozdílné. Pravý most směřující na sever má rozpětí polí 24,5 + 2 x , , x ,5 m; levý most směřující na jih má rozpětí polí tradičních konzol (obr. 3 a 4). Spodní desky obou komor jsou skloněny, v ose nosníků jsou zakřiveny. V zavěšených polích jsou komorové nosníky vzájemně spojeny příčně předepnutou mostovkovou deskou vybetonovanou mezi nosníky a osamělými vzpěrami umístěnými v osové vzdálenosti závěsů (obr. 3). Závěsy jsou kotveny v kotevních blocích situovaných ve spojující desce. Prefabrikované vzpěry, kloubově spojené s nálitky komorových nosníků, spojují spodní zakřivené části nosníku a spolu se skloněnými deskami tvoří čistý příhradový systém pře- B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/

14 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES 7 8 nášející sílu ze závěsu do stěn nosníků (obr. 5 a 6). Vzpěry se od středu mostu směrem k nálitkům nosníků plynule rozšiřují. Naopak jejich tloušťka se plynule zmenšuje (obr. 5). Plocha vzpěr je tedy konstantní. Jejich tvar vyplynul z jasných statických požadavků, to je roznést tlakové namáhání do co největší šířky a zároveň garantovat stabilitu tlačeného kloubově podepřeného prvku. Mezi kotvami závěsů jsou ve spojující desce navrženy kruhové otvory umožňující prosvětlení prostoru pod mostem a revizi podhledu konstrukce. Protože závěsy byly napínány až po příčném spojení obou komorových nosníků, otvory současně omezují lokální tahové napětí, které vzniká za kotvami závěsů. Komorové nosníky jsou v estakádních částech navrženy z betonu třídy C30/37 XF1, v zavěšené části z betonu C35/45 XF1. Nosníky jsou podélně a příčně předepnuty. Pylon je tvořen ocelovým sloupem osmiúhelníkového průřezu spřaženým s vnějším betonovým pláštěm zaobleného tvaru (obr. 7 až 10). V horní části ocelové konstrukce pylonu jsou kotveny závěsy, vnitřní prostor ocelové konstrukce pod kotvením závěsů je vyplněn vysokopevnostním betonem [1]. Pylon má konstantní tloušťku 3 m; jeho šířka pod mostovkou je 4,1 m, nad mostovkou je 2,4 m. Beton pylonu a horní desky s kotevními bloky je třídy C60/75 XF1. Všechny pilíře mají eliptický průřez šířky 4,1 m a tloušťky 1,6 m. Na opěrách a pilířích 1 až 5 a 9 až 15 je mostovka podepřena dvojicí hrncových ložisek. Na pilířích 7 a 8, které podporují kotvící pole, jsou pilíře spojeny s mostovkou a základy vrubovými klouby a tvoří kyvné stojky (obr. 11). Vrubové klouby jsou předepnuté dvojicí svislých kabelů vedených v plastových kanálcích. Kabely zajišťují dostatečný přítlak v kloubech během provozu. Pylon, pilíře a opěry jsou založeny na vrtaných pilotách průměru 1,2 m. Pro závěsy je použit systém VSL SSI 2000 [2]. Závěsy jsou sestaveny z 55 až 91 lan 15,7 mm a pevnosti MPa. Lana jsou opatřena těsně extrudovaným HDPE obalem tloušťky 1,5 mm a antiko- 9 Obr. 7 Zavěšení nosníků na pylonu (vizualizace) Fig. 7 Suspension of the deck on the pylon Obr. 8 Tvar pylonu a podpěr: příčný řez Fig. 8 Shape of the pylon and piers: cross section Obr. 9 Příčné řezy pylonem: a) v místě kotvení závěsů, b) pod závěsy, c) nad mostovkou, d) pod mostovkou Fig. 9 Pylon s sections: a) at stays anchors, b) bellow stays, c) above deck, d) bellow deck Obr. 10 Pylon ocelový sloup a spřažený betonový plášť Fig. 10 Pylon steel column and composite concrete cover Obr. 11 Kotvící pilíř Fig. 11 Anchor pier B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008

15 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES rozním voskem (typ Cohestrand). Lana jsou vedena v HDPE trubkách s vnějším povrchem opatřeným šroubovitým nálisem (tzv. Helical rib), který za deště zajišťuje odkapávání vody a tak omezuje kmitání závěsů od větru. Dynamický výpočet provedený Prof. Ing. Mirošem Pirnerem, DrSc., prokázal, že závěsy s tlumiči kmitání nejsou nutné. Vnější římsy se skládají z monolitické části a lícních prefabrikátů čočkovitého tvaru, vnitřní římsy jsou klasické, monolitické se svislými stěnami. Na vnějších i vnitřních římsách jsou osazena zábradelní svodidla ZSSK/H2. Odvodnění mostu je svedeno přes klasické odvodňovače umístěné podél obrub do páteřního potrubí v komorových nosnících levého a pravého mostu s vyústěním do spadišť, která jsou součástí zpevnění pod mostem tvořeného lomovým kamenem. Na koncích mostů jsou navrženy betonové zídky jasně oddělující most od násypu. S ohledem na průlet ptáků jsou závěsy orientačně osvětleny. Intenzita osvětlení může být při slavnostních příležitostech zvětšena. T ECHNOLOGIE VÝSTAVBY KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ Detailní uspořádání konstrukce vyplynulo z technologie výstavby [3]. V nabídkovém projektu byla mostovka navržena z prefabrikovaných segmentů spřažených s mostovkovou deskou, montáž se uvažovala letmo v symetrických konzolách od pilířů. Zhotovitel se však rozhodl betonovat celou konstrukci po polích v bednění zavěšeném na výsuvné skruži situované nad mostovkou. Použit byl Overhead Strukturas Movable Scaffolding System (obr. 12 a 13). S ohledem na rozpětí skruže bylo nutno v zavěšených polích postavit montážní podpěry, které se po spojení a zavěšení obou mostů na pylon odstranily. Technologie stavby vyžadovala, aby se nejdříve vybetonovaly oba nosníky, teprve potom bylo možné postavit pylon a nosníky vzájemně spojit a zavěsit na pylon (obr. 14). Konstrukční uspořádání skruže neumožnilo navrhnout u pylonu příčník, který by přenesl smykové síly z nosníků do pylonu. Proto jsou nosníky na pylon příčně Obr. 12 Stavba a předpětí estakádních polí: a) výsuvná skruž, b) soudržné kabely: 1 - přímé kabely, 2 ohýbané kabely, c) vnější, nesoudržné kabely Fig. 12 Construction and prestressing of typical spans: a) movable scaffolding, b) bonded tendons, 1 straight tendons, 2 draped tendons, c) external, non-bonded tendons Obr. 13 Výsuvná skruž situovaná nad mostovkou Fig. 13 Overhead movable scaffolding Obr. 14 Postup stavby: a) postupná betonáž mostovky, b) montáž ocelového jádra pylonu, c) postupná betonáž pláště pylonu, d) spojení a zavěšení nosníků Fig. 14 Construction sequences: a) progressive casting of the deck, b) erection of the pylon s steel core, c) progressive casting of the pylon s cover, d) connection and suspension of the deck a, b 14c, d B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/

16 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES 15 nepřímo zavěšeny (obr. 7). Komory přilehlé k pylonu jsou zesíleny vnitřními příčníky a mostovková deska je s pylonem spojena příčným předpětím. Smykové síly jsou přeneseny ze stěn nosníků do pylonu skloněnými kabely, které příčně předpínají podporové příčníky. Příčný ohyb je přenášen předepnutou horní deskou a vzpěrami situovanými po obou stranách pylonu. Spodní skloněná deska, která je namáhaná velkým smykovým napětím, je v prostoru mezi pylonem a první vzpěrou zesílena. Montážní podpěry byly tvořeny prefabrikovanými segmenty komorového průřezu vzájemně spojenými svislými předpínacími tyčemi zakotvenými v monolitických základech. Základy byly s ohledem na budoucí plavební kanál podepřeny nevyztuženými vrtanými pilotami, které lze při stavbě kanálu snadno odstranit. Při stavbě byla výsuvná skruž podepřena vždy nad podporami. Její přední část byla podepřena podporovým segmentem uloženým na montážně znehybněných ložiscích (obr. 15). Protože nosníky byly předepnuty jak vnitřními soudržnými kabely, tak vnějšími nesoudržnými kabely kotvenými v podporových příčnících, byla konstrukce betonována po polích bez tradiční přečnívající konzoly. Nejdříve se vybetonovala spodní deska se střední stěnou (obr. 16), po částečném předepnutí konstrukce jedním soudržným 19laným kabelem se vybetonovala horní deska. Po předepnutí příčných kabelů se předepnuly zbývající podélné kabely a skruž se přesunula do dalšího pole. Při stavbě běžných polí se napínaly vnitřní soudržné podélné kabely a vnější kabely vedené podél stěn (obr. 12b2 a 12c). Vnitřní kabely jsou dvojího druhu, ohýbané vedené ve střední stěně, a přímé, vedené na okrajích. Protože předpětí bylo vyvozeno také vnějšími kabely, bylo možno ve spáře spojkovat všechny ohýbané kabely. Přímé kabely Obr. 15 Pilíře a zárodky nosníků Fig. 15 Piers and pier tables byly střídavě spojkovány klasickými a plovoucími spojkami (obr. 12b1). Vnější kabely jsou ohýbány v deviátorech situovaných přibližně ve čtvrtinách polí a v podporových příčnících. Kabely jsou vedeny přes dvě pole, proto v podporových příčnících bylo možno kotvit jen jednu polovinu kabelů (obr. 12c). Zavěšená pole jsou předepnuta přímými vnitřními a vnějšími podélnými kabely. Protože při stavbě působila zavěšená pole jako spojitý nosník, byla tato pole dočasně předepnuta vnějšími ohýbanými kabely. Ty se v průběhu zavěšení mostovky na závěsy odstranily. Mostovka běžných polí je příčně předepnuta vnitřními soudržnými kabely vedenými v horní desce. V zavěšených polích byla po vybetonování spáry mezi nosníky mostovka dodatečně předepnuta přímými kabely spojitosti vedenými v horní desce a ohýbanými kabely situovanými v žebrech skloněných spodních desek. Tyto kabely propojují levý a pravý most, zajišťují tlakovou rezervu v horní desce a přenáší posouvající sílu ze středních stěn komorových nosníků do kotev závěsů. S TATICKÁ A DYNAMICKÁ ANALÝZA Podle analyzovaného problému byla konstrukce řešena jako rovinná nebo prostorová konstrukce sestavená z prutových nebo prostorových prvků. Analýza byla provedena programovými systémy NEXIS a ANSYS. Při prostorovém řešení byly pylon a zavěšená pole sestaveny z prostorových prvků (obr. 17), na které navazovali prutové prvky modelující přilehlá pole [4]. Velká pozornost byla věnována řešení vzájemného spojení komorových nosníků, detailu kotvení závěsů a zejména napojení komorových nosníků na pylon (obr. 18). Je zřejmé, že bez využití moder- Obr. 16 Betonáž spodní desky Fig. 16 Casting of the bottom slab Obr. 17 Výpočtový model modelování nosníků a jejich spojení Fig. 17 Calculation model modeling of the girders and their connection Obr. 18 Výpočtový model mostovka u pylonu Fig. 18 Calculation model deck at the pylon 16 Obr. 19 První vlastní tvary a frekvence Fig. 19 First natural modes and frequencies 14 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008

17 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES ních programů, by nebylo možné popisovanou konstrukci bezpečně navrhnout. Stabilita pylonu byla prokázána geometricky nelineární analýzou. Při výpočtech byla uvážena možná nepřesnost (imperfekce) výroby. S ohledem na rozdílné stáří konstrukčních prvků byla také provedena detailní časově závislá analýza konstrukce. Tyto výpočty sloužily nejen k určení redistribuce statických účinků, ale také pro nadvýšení mostovky a montážních podpěr. Dynamická analýza (obr. 19) prokázala, že konstrukce má přijatelnou odezvu na dynamické zatížení. I při poměru první vlastní kroutivé frekvence f k = 1,2 Hz k první ohybové frekvenci f o = 0,765 Hz f k / f o = 1,56 má dostatečnou aerodynamickou stabilitu. P OSTUP STAVBY Vlastní stavební práce započaly v jarních měsících roku 2005 realizací štětovnicových jímek v Antošovickém jezeře. Následovalo beranění štětovnicových jímek dočasných podpěr v Odře. Po beranění štětovnic byl zhotoven zásyp vnitřku jímek a násyp staveništní komunikace v jezeře. V místě zhotovených štětovnicových jímek byla staveništní komunikace rozšířena o nasypané poloostrovy. Následovalo provedení pilot opěr a běžných podpěr. Před provedením pilot u pylonu byla zhotovena nesystémová pilota a provedena zatěžovací zkouška. Na základě výsledků zatěžovací zkoušky se přistoupilo k vrtání pilot pod pylonem. Z důvodu omezení velikosti hydratačního tepla byla betonáž základu pylonu rozdělena do tří etap. Po vybetonování pilířů byla zahájena postupná výstavba komorových nosníků. Pro ověření možnosti betonáže šikmé spodní desky bez nutnosti bednění jejího horního povrchu byly zhotoveny dva testovací segmenty. Jeden s recepturou betonu C30/37 estakádní části a druhý s recepturou C35/45 zavěšené části. Komorové nosníky byly betonovány ve dvou výsuvných skružích. Nejdříve byla zahájena stavba pravého mostu, který se betonoval v nové výsuvné skruži. Levý most se betonoval ve výsuvné skruži, která byla přesunuta na stavbu po dokončení mostu Žíželice stavěného na dálnici D11. Pro urychlení stavby byla první tři pole levého mostu betonována na pevné skruži. Dočasný pevný bod byl situován v místě pylonu. Montážní podpěry zde byly ztuženy dvojicemi šikmých vzpěr. Po vysunutí skruží za pylon se začaly osazovat v zavěšené části prefabrikované vzpěry. Prefabrikované vzpěry byly osazovány jeřábem situovaným na mostovce. Vzpěra byla spuštěna mezerou mezi pravým a levým mostem, natočila se o 90 a přikotvila se k nosným konstrukcím mostů pomocí čtveřice šroubů M24 a dřevených klínů. Hmotnost vzpěry je 13,5 t. Po osazení vzpěr se zhotovilo bednění kotevních bloků aktivních kotev závěsů a střední desky spojující oba mosty. Součástí desky byly kotevní bloky s roznášecími deskami a navařenými průchodkami závěsů. Každý kotevní blok, roznášecí deska a ocelová průchodka byly rozměrově odlišné v závislosti na sklonu závěsů, počtu lan a uspořádání podkotevní výztuže, kterou tvořily obruče svařované nosnými tupými svary. Ocelové průchodky dosahovaly délky až 6 m, jejich maximální hmotnost byla kg. Systémové bednění kotevních bloků bylo rektifikovatelné po celou dobu jejich výstavby a 19b B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/

18 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 20 Dokončená konstrukce zavěšené pole nad řekou Odrou Fig. 20 Completed structure suspended span across the River Odra Obr. 21 Dokončená konstrukce pole nad Antošovickým jezerem Fig. 21 Completed structure spans across the Antosovice Lake Následovala výroba a montáž ocelové konstrukce pylonu hmotnosti 201 t. Pylon byl sestaven z šesti dílů vzájemně spojených šroubovými kontaktními styky. Díly byly smontovány jeřábem nosnosti 300 t, který byl situován vedle již vybetonovaných komorových nosníků. Vnitřní prostor ocelové konstrukce pylonu byl do výšky 24,4 m vyplněn betonem C60/75, který byl tlačen zespodu; vnější betonový plášť pylonu byl postupně betonován do překladného bednění. Následně byly v dutině pylonu osazeny pasivní kotvy a pod kotevními bloky mostovky byly osazeny aktivní kotvy závěsů. Pomocí prvního nosného lana závěsů byly osazeny trubky závěsů, po jejich vyrovnání druhým lanem následovalo postupné zatažení a napnutí zbývajících lan. Napínání závěsů bylo rozděleno do tří kroků. V prvním kroku se do lan vneslo 50 % předpokládaného výsledného napětí v lanech. Před druhým krokem se odstranily podélné volné montážní kabely a do lan závěsů bylo vneseno napětí na úroveň 95 % výsledného napětí. Následně bylo provedeno deaktivování ložisek dočasných montážních podpěr, čímž most získal definitivní statický systém a byly zhotoveny živičné vozovkové vrstvy v zavěšené části. Po ověření sil v jednotlivých závěsech se přistoupilo k třetímu poslednímu kroku závěrečné rektifikaci. Konstrukce byla během stavby pečlivě monitorována [5]. V kritických průřezech mostovky a pylonu byly osazeny strunové tenzometry a teploměry a měřeními byly ověřeny výsledky statické analýzy. Sledování mostu dále pokračuje. Před uvedením mostu do provozu byly na podzim roku 2007 provedeny statické a dynamické zatěžovací zkoušky, které ověřily konstrukci i kvalitu provedených prací. Naměřené hodnoty deformací i frekvencí byly v dostatečné shodě s teoretickými hodnotami [6]. Z ÁVĚR Most byl kladně přijat technickou veřejností. V soutěži TOPINVEST vypisované Ministerstvem průmyslu a obchodu ČR, Ministerstvem pro místí rozvoj ČR a Svazem podnikatelů ve stavebnictví v ČR získal cenu Nejlepší investice roku 2007, v soutěži Stavba Moravskoslezského kraje získal Hlavní cenu. Hlavní účastníci výstavby Investor Architektonické a konstrukční řešení Projektová dokumentace Projekt ocelové konstrukce pylonu Realizace Výroba a montáž ocelového jádra pylonu Dodávka a montáž závěsů Ředitelství silnic a dálnic, Závod Brno Stráský, Hustý a partneři, Brno Stráský, Hustý a partneři, Brno OKF Design, Brno Skanska DS, Závod 77 Mosty MCE Slaný VSL Systémy (CZ), Praha Při řešení projektu mostu byly využity výsledky projektu 1M MŠMT, v rámci činnosti výzkumného centra CIDEAS a za finančního přispění MPO ČR v rámci projektu FI-IM/185 Nové úsporné konstrukce z vysokopevnostního betonu. Literatura: [1] Terzijski I., Halas V.: Nová koncepce řízení tuhnutí a tvrdnutí vysokohodnotných betonů. 14. betonářské dny 2007, Hradec Králové [2] Bešta J., Strachota M.: Zavěšený most přes Odru a Antošovické jezero na dálnici D47091/2 Hrušov Bohumín. 13. mezinárodní sympozium Mosty 2008, Brno [3] Mašek F., Šálek M., Pitoňák P.: Zavěšený most přes Odru a Antošovické jezero zkušenosti z realizace. 13. mezinárodní sympozium Mosty 2008, Brno [4] Pěnčík J.; Florian A.: 3D analýza zavěšeného mostu přes řeku Odru a Antošovické jezero. Modelování v mechanice Ostrava p. 1 7, ISBN [5] Zich M., Stráský J.: Program dlouhodobého sledování mostů na dálnici D mezinárodní sympozium Mosty 2007, Brno [6] Komanec P., Zich M.: Zatěžovací zkoušky zavěšených mostních konstrukcí. 13. mezinárodní sympozium Mosty 2008, Brno Prof. Ing. Jiří Stráský, DSc. e.mail: j.strasky@shp.eu Ing. Libor Konečný l.konecny@shp.eu Ing. Richard Novák r.novak@shp.eu Ing. Tomáš Romportl t.romportl@shp.eu Stráský, Hustý a partneři, s. r. o. Bohunická 50, Brno tel.: , fax: B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008

19 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES P R O J E K T NOVÉHO MOSTU PŘES V LTAVU V P RAZE T ROJI S T R U C T U R A L DESIGN OF THE N E W B R I D G E ACROSS VLTAVA RIVER I N P R A G U E TROJA L UKÁŠ VRÁBLÍK, VOJTĚCH HRUŠKA, L IBOR KÁBRT, MILAN KODET, R OMAN KOUCKÝ, LADISLAV ŠAŠEK Součástí stavby č Městského okruhu v úseku Špejchar Pelc-Tyrolka je i nové přemostění řeky Vltavy mezi Holešovicemi a Trójou. Prezentovaný projekt mostu vychází z vítězného návrhu architektonicko-konstrukční soutěže z roku One part of the City Ring Road between Špejchar and Pelc-Tyrolka is also a new bridge across the river Vltava from Holešovice to Troja. The presented structural design is based on the winning architectural and constructional competition design from the year ,4 m. Spojité uspořádání závěsů (pavučinová síť) zaručuje rovnoměrnější roznesení zatížení, a tedy i snížení lokálních namáhání oblouku a desky mostovky. Plochý svařovaný ocelový oblouk vzepětí 20 m (1/10 rozpětí hlavního pole) má neprůlezný komorový příčný průřez proměnné výšky od 800 do mm a šířky od do mm ve vrcholu. V podélném směru je střední tramvajový pás lemován konstrukcí ocelových táhel (s vnitřním předpětím a vyplněním betonem), která oddělují prostor vozovky a tramvajové těleso. Táhla jsou spřažena s deskou mostovky na způsob ocelové lišty působící s výztuží desky podílejí se tak společně na přenosu vodorovné obloukové síly (v definitivním uspořádání), vnášejí předpětí do desky a zároveň částečně eliminují podélná tahová napětí v desce. Předpětí se vnáší na obou koncích do ocelové konstrukce vyplněné samozhutnitelným betonem. P OPIS MOSTU, KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ Nový most přes Vltavu v Praze Tróji (obr. 1) převádí prodlouženou ulici Partyzánskou směrem ke křižovatce s městským okruhem na trojském břehu a dále k stávající ulici Povltavské. Ve střední části mezi táhly oblouku je vedena tramvajová trať, po stranách pak dvojice jízdních pruhů pro oba směry a na samostatných konzolách komunikace pro pěší a cyklisty. Konstrukční řešení Sdružený městský most překračuje koryto řeky Vltavy hlavním polem o rozpětí 200,4 m a inundačním polem o rozpětí 40,4 m. Celková šířka mostu je 35,25 m. Konstrukce hlavního pole mostu působí staticky jako prostě uložený ocelový oblouk (S460 NL) s táhlem tvořeným podélným ocelovým nosníkem a předpjatou betonovou deskou (C50/60-XF2) podporovanou prefabrikovanými příčníky (C60/75-XF2). Mostovka je zavěšena na oblouku pomocí síťovitě uspořádaných závěsů, jež jsou tvořeny ocelovými uzavřenými lany kruhového průřezu 70 mm v osových vzdálenostech cca 1a 1b Obr. 1 Vizualizace mostu Fig. 1 Bridge visualisation B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/

20 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES 2 Monolitická deska mostovky proměnné tloušťky 250 až 390 mm je předepnuta v příčném i podélném směru. V příčném směru je deska vyztužena prefabrikovanými předpjatými žebry v osové vzdálenosti 4 m. V podélném směru jsou pod vnějším okrajem vozovky navrženy monolitické ztužující nosníky. V oblasti krajních podpor hlavního pole je navržen náběh střední části monolitické desky až na celou výšku příčníku. Prefabrikované předpjaté příčníky mají konstantní tloušťku 400 mm a proměnnou výšku maximálně 1500 mm. Montážní připojení 3 příčníků k ocelovým táhlům mostovky je navrženo pomocí zabetonovaných předpínacích tyčí. Komunikace pro pěší a cyklisty je umístěna na samostatné konstrukci tvořené ocelovými konzolami a přímo pochozí ocelovou deskou. Inundační pole je navrženo jako předpjatá monolitická dvoutrámová konstrukce působící jako prostý nosník. Do bednění podélných trámů se vkládají prefabrikované předpjaté příčníky stejné konstrukce jako v hlavním poli. Založení mostu na obou březích řeky je hlubinné, použity budou vrtané velkoprůměrové piloty 1,5 a 1,2 m vetknuté do navětralých břidlic v podloží třídy R3. Architektonické řešení Řešení nového trojského mostu vychází z těchto základních předpokladů : široký plavební profil situovaný u levého břehu prakticky vylučuje klasické pražské uspořádání s lichým počtem polí a největším rozpětím uprostřed mostu, 18 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2008