3/2011 SANACE A REKONSTRUKCE

3/2011 SANACE A REKONSTRUKCE

SPOLEČNOSTI A SVAZY PODPORUJÍCÍ ČASOPIS CO NAJDETE V TOMTO ČÍSLE SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR K Cementárně 1261, 153 00 Praha 5 tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798 e-mail: svcement@svcement.cz www.svcement.cz 10 / REKONSTRUKCE MOSTU PŘES OHŘI U ZÁLUŽIC 40/ REKONSTRUKCE ZÁRUBNÍ ZDI NA DÁLNICI D11 PRAHA PODĚBRADY SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel.: 246 030 153 e-mail: svb@svb.cz www.svb.cz HALA STOLETÍ V POLSKÉ WROCLAWI SANACE SVĚTOVÉHO KULTURNÍHO DĚDICTVÍ 49/ CEMENTOVÝ POTĚR JAKO NÁŠLAPNÁ VRSTVA S POHLEDOVOU ÚPRAVOU / 16 PROMĚNA SÝPKY V CHRÁM REKLAMY A UMĚNÍ / 24 SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ Sirotkova 54a, 616 00 Brno tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180 mobil: 602 737 657 e-mail: ssbk@ssbk.cz www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz 84/ ARCHITEKTONICKÁ SOUTĚŽ MĚSTA BEZ SMOGU 3/ BETONOVÉ KONSTRUKCE NÁDRŽÍ VÝROBKY A SYSTÉMY NA OCHRANU A OPRAVU BETÓNOVÝCH KONŠTRUKCIÍ / 52 ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČSSI Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 222 316 173 fax: 222 311 261 e-mail: cbsbeton@cbsbeton.eu www.cbsbeton.eu

OBSAH CONTENT ÚVODNÍK Jan Tomek / 2 TÉMA BETONOVÉ KONSTRUKCE NÁDRŽÍ POŽADAVKY NA STAVBY, PŮSOBÍCÍ VLIVY PROSTŘEDÍ A DOPADY NA NÁVRH STAVEB A NA PROVÁDĚNÍ SANACÍ Richard Schejbal / 3 SANACE A REKONSTRUKCE REKONSTRUKCE MOSTU PŘES OHŘI U ZÁLUŽIC Libor Marek, Matěj Mikšovský, Jan Havanič / 10 HALA STOLETÍ V POLSKÉ WROCLAWI SANACE SVĚTOVÉHO KULTURNÍHO DĚDICTVÍ Hannes Sebastian Huber, Maciej Mikołajonek, Patryk Filipczak / 16 PROMĚNA SÝPKY V CHRÁM REKLAMY A UMĚNÍ František Chrástek, Markéta Švehlíková, David Prudík / 24 POHLEDOVÉ BETONY A MOŽNOSTI JEJICH SANACE Jiří Dohnálek, Milan Jurák / 30 REKONSTRUKCE TRAMVAJOVÉ TRATI NÁRODNÍ-SPÁLENÁ V PRAZE Michal Vojtíšek / 36 REKONSTRUKCE ZÁRUBNÍ ZDI NA DÁLNICI D11 PRAHA PODĚBRADY Václav Polák, Pavel Žižka / 40 MATERIÁLY A TECHNOLOGIE SHORA DOLŮ... A NAHORU Berislav Medič / 46 CEMENTOVÝ POTĚR JAKO NÁŠLAPNÁ VRSTVA S POHLEDOVOU ÚPRAVOU Robert Coufal / 49 NORMY JAKOST CERTIFIKACE VÝROBKY A SYSTÉMY NA OCHRANU A OPRAVU BETÓNOVÝCH KONŠTRUKCIÍ Juraj Bilčík, Róbert Köppl / 52 VĚDA A VÝZKUM NOVÝ ZPŮSOB STANOVENÍ MRAZUVZDORNOSTI BETONU S VYUŽITÍM METOD PRO SLEDOVÁNÍ PORUCH STRUKTURY Petr Cikrle, Ondřej Pospíchal / 56 REKONSTRUKCE ZÁBRADLÍ LODŽIÍ PANELOVÝCH DOMŮ T08B Iva Broukalová, Pavel Košatka / 62 ROZVOJ POUŽITÍ GEORADARU PŘI DIAGNOSTICE ŽELEZOBETONOVÝCH KONSTRUKCÍ Jakub Štainbruch, Ondřej Anton, Tomáš Kordina / 66 ING. VLADIMÍR ČERVENKA OSLAVÍ SEDMDESÁTINY Radomír Pukl / 71 KARBONATÁCIA BETÓNU ŽELEZOBETÓNOVÝCH KONŠTRUKCIÍ ČASŤ I: ZÁKLADNÉ POZNATKY Ivan Janotka, Ľudovít Krajči, Antonín Špaček / 72 JUNIORSTAV 2011 / 80 REAKCE A PŘIPOMÍNKY ČTENÁŘŮ REAKCE NA ČLÁNEK VLHKOMĚRY PRO MĚŘENÍ VLHKOSTI BETONU Vladimír Veselý / 35 POZNÁMKY NEJEN K ČLÁNKU BETONY NA BÁZI ALUMOSILIKÁTOVÝCH POLYMERŮ Michal Števula / 43 AKTUALITY 21. SYMPOZIUM SANACE 2011 / 29 ARCHITEKTONICKÁ SOUTĚŽ MĚSTA BEZ SMOGU Kateřina Koudelková, Ondřej Matějka / 84 REŠERŠE ZE ZAHRANIČNÍCH ČASOPISŮ / 87 SEMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA /88 FIREMNÍ PREZENTACE MC-Bauchemie / 9 TBG Pražské malty / 15 Betosan / 23 Ing. Software Dlubal / 29 MC-Bauchemie / 44 Podlahy 2011 / 48 Fibre Concrete 2011 / 79 Redrock Construction / 83 Saint-Gobain Weber Terranova / 87 Beton University / 3. strana obálky Eurovia CS / 3. strana obálky SVB ČR / 4. strana obálky ROČNÍK: jedenáctý ČÍSLO: 3/2011 (vyšlo dne 14. 6. 2011) 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. Jan Gemrich, Prof. Ing. Petr Hájek, CSc. (před seda), Prof. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místo předseda), 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: 3P, spol. s r. o. Radlická 50, 150 00 Praha 5 ILUSTRACE NA TÉTO STRANĚ: Mgr. A. Marcel Turic SAZBA: 3P, spol. s r. o. Radlická 50, 150 00 Praha 5 TISK: Libertas, a. s. Drtinova 10, 150 00 Praha 5 ADRESA VYDAVATELSTVÍ A REDAKCE: Beton TKS, s. r. o. Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 www.betontks.cz REDAKCE, OBJEDNÁVKY PŘEDPLATNÉHO A INZERCE: tel.: 224 812 906, 604 237 681, 602 839 429 e-mail: redakce@betontks.cz predplatne@betontks.cz ROČNÍ PŘEDPLATNÉ: 540 Kč (+ poštovné a balné 6 x 30 = 180 Kč), cena bez DPH 21 EUR (+ poštovné a balné 7,20 EUR), cena bez DPH, studentské 270,- Kč (včetně poštovného, bez DPH) Vydávání povoleno Ministerstvem kultury ČR pod číslem MK ČR E-11157 ISSN 1213-3116 Podávání novinových zásilek povoleno Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy, Praha 1, čj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000 Za původnost příspěvků odpovídají autoři. Označené příspěvky byly lektorovány. FOTO NA TITULNÍ STRANĚ: Pohled do interiéru rekonstruované sýpky v Uherském Brodě (více v čl. str. 24 až 29), foto: archiv společnosti Q studio, s. r. o. BETON TKS je přímým nástupcem časopisů Beton a zdivo a Sanace. 3/2011 technologie konstrukce sanace BETON 1

ÚVODNÍK EDITORIAL VÁŽENÍ ČTENÁŘI ODBORNÉHO ČASOPISU BETON TKS, dovolte mi malé zamyšlení zaměřené do oblasti sanace mostních objektů. Mosty slouží lidstvu od pradávna jako objekty prvořadého hospodářského i strategického významu. Vždy byly považovány za vrcholná díla pro svoji jedinečnou funkci, potřebnost, pro obtížné stavební postupy, realizované rozměry, přenášená zatížení a to při vynaložení velkých finančních prostředků. V současné době dochází k opětnému rozvoji výstavby dopravních sítí. S tím je úzce spjato vybudování množství nových mostních objektů. Vzhledem k intenzitám zatížení, dynamickým účinkům a také vystavení nepříznivým klimatickým podmínkám je bezpodmínečně nutné mostní objekty neustále udržovat a kontrolovat. Při prohlídkách mostů se především stanoví stavebnětechnický stav, nezbytná následná opatření a předepíše se technický režim pro další údržbu. Většina zjištěných závad se projevuje na povrchu konstrukcí, a tím signalizuje příslušnou vadu nebo poškození. Proto nejběžnějším způsobem zjišťování technického stavu jsou metody vizuální, jako jsou prohlídky, povrchová měření, kontrola geometrického tvaru a fotodokumentace závad. Pod pojmem udržování tedy rozumíme celkové finanční náklady mzdových a věcných fondů vynaložených na prohlídky, dozor, zkoušení, opravy a obnovu, které se musí použít tak, aby stavební dílo od svého uvedení do provozu bylo udržováno v provozuschopném a stabilním stavu. Zkušenosti a poznatky z prohlídek nám však říkají, že životnost a bezpečnost mostů je přímo závislá na pravidelné, pečlivé údržbě a včasné opravě. Bezpečnost konstrukce záleží na mnoha různých vlivech, které často nelze ani bezproblémově matematicky zachytit. Jako základní příčiny lze uvést: nevhodné konstrukční koncepce, matematický model, vlastní vady stavebních hmot a materiálů, chyby v odhadu a povaze zatížení, vady ve vlastním provádění na stavbě, poruchy vzniklé při provozu a udržování. Důkladný rozbor a dokonalé poznání charakteru poruchy, závady a příčiny vzniku stanoví také vhodný způsob zabezpečení mostní konstrukce. Některé poruchy svým vzhledem přímo určují příčinu a dobu vzniku, jindy lze jen velmi obtížně posoudit, zda se jedná o poruchu starší nebo vzniklou nedávno, zda se stav poruchy ještě mění, popřípadě jak rychle. Z těchto důvodů je třeba porušenou konstrukci po určitou dobu sledovat, a to z hlediska vzniku a rozvoje trhlin, deformací, posuvů a sedání. Časté jsou poruchy vyvolané nedostatečnou kázní při výstavbě, nevhodný postup betonáže a ošetřování čerstvé směsi, nesprávné výškové uložení výztuže, nedostatečné krytí apod. U předpjatých konstrukcí závadovou oblastí bývá kotvení a napínání výztuže, při betonážích dochází k deformaci kanálků i k nedostatečnému zainjektování. Nebezpečná je také koroze předpínací výztuže, která se vyskytuje již před uložením a předpínáním. K porušení prefabrikovaných prvků dochází často při manipulaci. Počet mostních objektů, které jsou v neuspokojivém stavu, však přibývá rychleji, než lze obnovit a přestavět. Jednou z příčin neuspokojivého stavu je mimo nedostatek finančních prostředků také nedostatek kvalifikovaných pracovníků a specializovaných firem s odpovídajícím vybavením a zkušenostmi s novými progresivními způsoby oprav. Důležitým podkladem pro stanovení postupu opravy mostu je podrobný průzkum, který se provádí v rámci pravidelných a systematických prohlídek. Je třeba si uvědomit, že důkladný odborný rozbor stavu konstrukce je složitým komplexem velmi náročných prací, které vyžadují znalost řešení specifických problémů v řadě oborů. Způsob opravy mostu je závislý na charakteru poruchy. Účinná a trvanlivá oprava musí řešit odstranění příčiny poruchy. V řadě případů ale není možné příčiny odstranit. Potom se jedná o sanaci s omezenou dobou trvanlivosti. Volba vhodné sanační metody je ovlivňována řadou podmínek: stavem (stupněm poškození) a typem konstrukce, požadavkem opravy za provozu nebo za časového omezení, provozními možnostmi, druhem materiálu použitého k opravě, pracností a ekonomickými ukazateli, provozním zatížením mostu, architektonickými požadavky, technickou vybaveností prováděcí složky. Použití vhodné sanační technologie předpokládá prodloužení životnosti o dalších 15 až 25 let, podle charakteru objektu. Sanační metody mají za cíl obnovit původní stav a funkce objektu, a to odstraněním příčin a následků poruch, nebo mají za úkol zvýšit únosnost, případně zlepšit prostorovou úpravu na mostě. Sanační metody můžeme rozdělit podle principu na mechanické, chemické, elektrochemické, podle hlavních účinků na metody ochranné, zpevňující, zesilující, podle funkce na preventivní, dočasné, obnovující, podle vlivu na provoz realizované za plného provozu, za omezeného provozu a za vyloučeného provozu. Určit správnou příčinu poruch stavebních objektů je nejdůležitější a převážně i nejobtížnější úkol zabezpečující zdárnou sanaci nebo rekonstrukci. Nepříznivý vývoj stavu silniční sítě i mostních objektů a značný nárůst silniční dopravy vyžaduje jistou změnu v dělbě prostředků v rámci silničního hospodářství. Je zřejmé nutné posílení prostředků na údržbu a opravy stávající silniční sítě. Při řešení uvedených problémů je třeba si uvědomit, že finanční náklady i vynaložená pracnost na řádnou údržbu jsou jen zlomkem hodnot, které je nutno vynaložit na nákladné a pracné rekonstrukční práce u mostů vážně poškozených vlivem špatné či dokonce žádné údržby. Z toho vyplývá, že řádná a pravidelná údržba mostních konstrukcí je vysoce efektivním a racionalizačním prvkem celkové bilanční hodnoty vybudovaného díla. Přáním všech mostařů je tedy předcházet poruchám a závadám, a tak zachovat dalším generacím vyhovující a stavebně dobrý mostní fond ČR. Doc. Ing. Jan Tomek, CSc. Předseda Vědeckého výboru sympozia Sanace 2011 2 BETON technologie konstrukce sanace 3/2011

TÉMA TOPIC BETONOVÉ KONSTRUKCE NÁDRŽÍ POŽADAVKY NA STAVBY, PŮSOBÍCÍ VLIVY PROSTŘEDÍ A DOPADY NA NÁVRH STAVEB A NA PROVÁDĚNÍ SANACÍ CONCRETE STRUCTURES OF RESERVOIRS DEMANDS ON THE STRUCTURES, ENVIRONMENTAL EFFECTS AND IMPACTS ON THE DESIGN AND TECHNOLOGY OF RECONSTRUCTIONS Richard Schejbal Příspěvek popisuje některé speciální problémy navrhování a realizace betonových nádrží ve vodním hospodářství. Vychází z osobních zkušeností za více než dvacet pět let projektové činnosti včetně výkonu autorského dozoru, a to nejen na stavbách nových, ale zejména v posledních letech na rekonstrukcích. Reflektuje i účast na přebírání a tvorbě norem, jednak v oblasti betonových konstrukcí, jednak ve vodním hospodářství obecněji. Zvolené téma není určeno jen pro projektanty konstruktéry a statiky v oblasti betonových konstrukcí, ale mělo by oslovit i zhotovitele staveb, investory i specialisty a hlavní inženýry vodního hospodářství. Při stále se zužující specializaci jistě nelze očekávat hlubší vhled vodohospodářů do problematiky řady jiných stavebních podoborů, jsem ale pevně přesvědčen, že existuje oblast, kde by měli mít znalosti přesahující to málo, co jim dokázalo dát formální vzdělání. Tou oblastí jsou právě betonové konstrukce ve vodohospodářských aplikacích. This paper describes some special problems of the design and construction of concrete reservoirs in water engineering. It ensues from personal experience gained over more than 25 years of designing, including supervision of new constructions as well as reconstructions, particularly in recent years. It also reflects on participation in accepting and production of standards for concrete structures and water engineering more generally. The chosen topic is not aimed only at designers technical designers and structural engineers working in the field of concrete structures. It should also address contractors, investors, specialists and chief engineers of water management. Viewing the narrowing specialization, deeper insight of water managers into a number of other civil engineering subdisciplines cannot be expected. However, the author is convinced that there is an area in which their knowledge should exceed what formal training succeeded to provide them. POUŽITÍ BETONU VE VODNÍM HOSPODÁŘSTVÍ Základním a rozhodujícím materiálem vodohospodářských staveb byl, je a nadále bude beton. V tomto textu se soustředíme na betonové nádrže, které jsou ovšem jen dílčím segmentem staveb vodního hospodářství. Dosud se v praxi prakticky jen výjimečně setkáváme se situací, při níž by některý z účastníků výstavby formuloval nějaké speciální požadavky kladené na betonové konstrukce nádrží. Dříve se obvykle za zcela dostačující považovala ustanovení platných objektových norem, např. Vodojemy (ČSN 73 6650) nebo Zkoušky vodotěsnosti vodárenských a kanalizačních nádrží (ČSN 75 0905), případně řady starších typizačních prací, které obsahovaly souhrn v té době známých a praxí ověřených postupů pro navrhování i realizaci. Vodohospodářské řešení určilo nanejvýš základní objemové a výškové požadavky, podrobnosti stavebního a tedy i konstrukčního řešení dořešil tým projektantů stavební části projektu. Tato situace byla zcela běžná až do zhruba poloviny 90. let. Poté, samozřejmě v souvislosti se změnami celé společnosti, došlo postupně ke změnám i v této oblasti. Typizační práce se již řadu let neaktualizují (není, kdo by tuto práci zaplatil), technické normy řada lidí začala mylně považovat za nedůležité, protože z dikce zákona náhle nezávazné, dominantní dodavatelé zanikli nebo se transformovali (např. Vodní stavby). Současně došlo k významnému útlumu investiční činnosti ve vodárenství, jistě i v souvislosti s poklesem spotřeby vody. Od počátku další dekády začaly být postupně zaváděny nové evropské standardy jak pro spolehlivost konstrukcí (tzv. Eurokódy), tak pro funkční a stavební řešení mnoha různých objektů. Přes všechny tyto změny se zdá, že řada z nás stále žije v těch 80. a 90. letech, alespoň co se technického řešení staveb týká. Ale reálná situace je dnes zcela jiná, má své klady, např.: Úroveň poznání, a to i v oblasti betonových konstrukcí a jejich chování, významně postoupila. Do praxe byly zavedeny postupy navrhování zohledňující chování betonových konstrukcí v čase, byly teoreticky popsány a v normách zohledněny požadavky souvisící s působením různých druhů prostředí, s korozními účinky, s vlivem objemových změn atd. Projektanti a investoři nejsou omezováni diktátem monopolních dodavatelů. Nic nenutí k místy nesmyslné prefabrikaci, neexistují materiálové limity. Na rozdíl od minulosti jsou běžně dostupné i vyšší pevnostní třídy betonu a zejména betony se speciálními vlastnostmi. Rozšiřují se technologie výroby a zpracování betonu, které umožňují dosažení dříve nedostupných vlastností. Jde např. o beton s rozptýlenou výztuží, betony samozhutnitelné (SCC), nové typy bednění, hutnění, úpravy povrchu atd. Nové evropské normy (viz výše) jasně definují řadu požadavků na betonové konstrukce, jejichž splnění zajišťuje nejen statickou spolehlivost ale i požadovanou životnost díla. Projektanti staveb mají k dispozici nástroje dokonalého modelování (jak v oblasti spolehlivosti MKP apod., tak pro výkresové stavební řešení 3D CAD). Jsou k dispozici rozsáhlé databáze řešení řady jednotlivých detailů jednak v obecné rovině, jednak od výrobců různých materiálů a prvků. ale i zápory: Mnohem větší důraz je kladen na ekonomickou stránku nových investic nebo rekonstrukcí i provozování vodohospodářských děl. S tím obvykle souvisí i tlak na enormní zkracování lhůt výstavby. Výrazně v průměru klesla odbornost a profesní zkušenost pracovníků na stavbách. Současně systém s dlouhou řadou podzhotovitelů vede ke snížení nebo úplné ztrátě zodpovědnosti za kvalitní provedení díla. Došlo k tomu, co někteří odborníci nazývají revolucí ve výrobě cementu (jako rozhodujícího pojiva betonu) při úsporách paliv nahrazují cementárny jejich podstatnou část mé- 3/2011 technologie konstrukce sanace BETON 3

TÉMA TOPIC ně kvalitními (např. i odpadními surovinami), bohužel nesystémově. To má významný vliv na výsledné vlastnosti cementového slínku, např. na chování při objemových změnách, i na detaily chemického složení, které jsou pak proměnné v závislosti na výrobní šarži. (Na stejně působících, tvarovaných i vyztužených prvcích se při shodných podmínkách provádění i ošetřování projevují ve velmi různé intenzitě objemové změny ve formě vzniku trhlin.) Požadavky na vlastnosti konstrukcí se v čase významně mění a prakticky ve všech oblastech zpřísňují, a to na základě národní i evropské legislativy. Zvlášť výrazný je tento nárůst v oblasti zdravotní nezávadnosti. Stále nízká cena inženýrské práce (včetně té projektové) ve vztahu k celkovým investičním nákladům vede zákonitě k nižší kvalitě přípravy staveb. Přetlak na straně nabídky projektů a realizace způsobený termínovaným závazkem výstavby čistíren odpadních vod a přílivem dotací z fondů EU vedl ve velké řadě případů k přípravě a provedení staveb (nejen) nádrží bez dostatečné profesionální úrovně, někdy podle zvyklostí starších než třicet let! Značné problémy může způsobit nekritické využívání výpočetní techniky. Software, jako každé lidské dílo, obsahuje často chyby a bez důkladné interpretace vede v řadě případů k nesmyslným výsledkům, které lze odhalit jen s pomocí zkušeností a inženýrského citu. Jako příklad lze uvést lokální extrémy při výpočtech deskostěnových modelů MKP i od renomovaných výrobců SW. A samozřejmě řada problémů plyne ze samotného přechodu z původních českých norem na nový systém Eurokódů a navazujících standardů. VÍME, CO OD BETONU CHCEME? Základní požadavky na konstrukce jistě vyplývají z funkce stavby. U nádrží ve vodním hospodářství zejména určují využitelný objem, úroveň hladin, napojení na další objekty atd. U konstrukcí nesouvisících přímo s vodní linkou jsou požadavky obdobné jako u běžných pozemních staveb. Požadavky na stavební provedení vodohospodářských nádrží je možné rozdělit např. do těchto skupin: 1. požadavky plynoucí z charakteru stavby a souvisící s funkcí, tedy tvar, objem, výškové řešení, trubní vystrojení nádrží apod., 2. pro nádrže rozhodující vlastnost vodotěsnost (nepropustnost), 3. požadavky ekonomické realizace i provozování, 4. stabilita stavby a statická spolehlivost celku i jednotlivých prvků, 5. zajištění požadované životnosti a odolnosti proti vlivům působícího prostředí, 6. hygienické požadavky, 7. požadavky na spolehlivé a snadné provozování čištění, možnost oprav nebo rekonstrukce za provozu, omezení nároků na údržbu atd., 8. bezpečnost provozu, 9. další, výše neuvedené požadavky plynoucí z ekonomických, ekologických, architektonických a jiných aspektů výstavby. Z výše uvedených požadavků je ovšem přesně definována jen část. Jasné jsou obvykle z principu věci požadavky skupin 1. a 8. Normy pro spolehlivost stavebních konstrukcí vcelku jasně definují požadavky mezních stavů únosnosti i použitelnosti a tedy podmínky 4. skupiny. Přesto i zde jsou nejasné body. U ostatních skupin je řada požadavků ovlivněna různou interpretací legislativních nebo normových ustanovení, individuální zkušeností projektanta, zvyklostmi provozovatele, místními zvyklostmi, individuálními podmínkami působení a dalšími vlivy. Konkrétními příklady nejasných požadavků mohou být: Detailní požadavky na vodotěsnost. Jaký stupeň nepropustnosti volit pro nádrže uvnitř větších stavebních objektů? Jaké jsou stavebně-fyzikální souvislosti prosakující vlhkosti a prostředí v budovách, resp. jejich obvodových plášťů? Místně i časově odlišné požadavky na odvodnění, příp. na čištění nádrží. Liší se pohledy různých provozovatelů na nutné spády podlah, systém úžlabí nebo žlábků a jejich hloubky atd. Požadavky na rovinnost a hladkost povrchů nádrží. Podle jakého etalonu vůbec hodnotit hladkost, jak jednotlivé stupně ocenit (současné ceníky stavebních prací např. rozlišují hlazení betonu podlah dřevěným nebo ocelovým hladítkem bez další podrobnosti). Jak objektivizovat kriteria převzetí plochy? Požadavky hygienické, resp. na styk materiálů s pitnou vodou jsou sice asi jasné legislativně, obtížnější je situace při návrhu a realizaci. Pro betonové konstrukce obecně nejsou k dispozici nástroje pro ověřování souladu s platnou vyhláškou in situ. Neexistují údaje výrobců cementů, což souvisí i s výše uvedeným rozptylem vlastností. Jak tedy požadavky specifikovat, na stavbě provést a poté ověřit? Jaká jsou kritéria tvarové vhodnosti z hlediska omezení růstu mikroorganismů na vnitřním líci nádrží? Všeobecné požadavky na životnost, trvanlivost a odolnost proti vlivům prostředí. Jen výjimečně se v praxi setkáme s číselně jasně vyjádřeným požadavkem na životnost. Soustava Eurokódů přitom uvádí např. vztah mezi plánovanou životností a tzv. indikativní třídou betonové konstrukce, z čehož plynou různé požadavky na detaily řešení pevnost, krycí vrstvu apod. Často je zřejmé, že stavební řešení současně splní některé požadavky z různých skupin (např. dostatečná hladkost návodních povrchů vodojemu bude vyhovovat požadavkům provozním snadné čištění i hygienickým), v jiných případech si ale budou navzájem odporovat (opět např. hladkost dna a tedy kluzkost bude snižovat bezpečnost při čištění za provozu). Úkolem správného návrhu a provedení novostavby nebo rekonstrukce je splnění všech relevantních požadavků. Na otázku v názvu této kapitoly musíme, bohužel, odpovědět: Obvykle nevíme, pokud ano, tak ne přesně. ZVLÁŠTNÍ POŽADAVKY VE VODNÍM HOSPODÁŘSTVÍ Hygienické požadavky Hygienické požadavky kladené na betonové konstrukce ve styku s pitnou, resp. upravovanou vodou: Nejen hmoty v přímém styku s pitnou vodou musí vyhovět požadavkům Vyhlášky 409/2005 Sb. [5]. Požadavek se přeneseně týká i např. prvků nad nádržemi, kde může docházet k odkapu kondenzátu. Ve vodárenství se při zpřísňování hygienických požadavků bude prokazovat vhodnost samotného betonu pro styk s pitnou vodou. Problémem pro zhotovitele pak bude doložit požadovanou vhodnost. Upozorňuje se na fakt, že již byla zavedena evropská norma hodnotící vliv průmyslově vyráběných cementových výrobků na vodu určenou k lidské 4 BETON technologie konstrukce sanace 3/2011

TÉMA TOPIC 1 3a 3b 2 spotřebě [3]. Už před více než dvaceti lety bylo v původní ČSN 73 1209 ustanovení o hygienické vhodnosti cementu v betonu ve vodárenských nádržích! U materiálů pro sanace betonových konstrukcí platí stejné zásady, projekt přitom musí jasně specifikovat technické a hygienické požadavky na materiály a postupy. Vrstvy, které budou překryty jinými tenkovrstvými úpravami při sanacích, by nutně nemusely přísná kritéria splňovat, rozhodující bude vhodnost povrchové úpravy a její schopnost zabránit vyluhování z překrytých vrstev. Zásadně je nutné vyhýbat se hmotám umožňujícím nebo dokonce podporujícím vznik mikroorganických znečištění, jako jsou např. akrylátové nátěry nebo tmely apod. (vžívá se pojem minerální hmoty bez organických příměsí ). Požadavky mezních stavů použitelnosti Požadavky mezních stavů použitelnosti jsou obsaženy v dnes již plně zavedených a od dubna 2010 jedině platných částech Eurokódů viz [1] a [8]. Rozhodující pozornost je nutné věnovat omezení šířky trhlin upozorňuje se na Národní přílohu [9] s upřesněním limitních hodnot. Dlouhodobá zkušenost ukazuje, že významný vliv na celkovou spolehlivost a porušení trhlinami má chování mladého betonu při omezení vynucených přetvoření od objemových změn, tedy zákonitý vznik trhlin v důsledku vývoje hydratačního tepla a smršťování charakteristický průběh ilustruje obr. 1. Šířka trhlin jak od těchto účinků, tak od běžného zatížení je významným faktorem ovlivňujícím vodotěsnost, odolnost proti účinkům prostředí, potažmo životnost konstrukce. Obr. 2 ukazuje vztah šířky trhliny a průběhu vyluhování při průsaku vody, obr. 3 pak vliv šířky trhlin na proces kolmatace samoutěsnění. Obr. 1 Charakteristické trhliny jako důsledek omezení vynuceného přetvoření (nezasypaný vodojem při zkoušce vodotěsnosti, trhliny před kolmatací) Fig. 1 Typical cracks as a result of limiting forced deformation (unburied tank during the test of watertightness, cracks before colmatage) Obr. 2 Průběh vylouhování Ca (OH) 2 z trhlin v betonu (g/10 mm délky trhliny) [11] Fig. 2 Process percolation of Ca (OH) 2 from cracks in concrete (g/10 mm of the length of the crack) [11] Obr. 3 a) Výpočtové křivky samoutěsnění, b) vliv kolmatace trhlin na pokles počátečního průsaku [11) Fig. 3 a) Calculated curves of choking, b) the effect on the drop of the initial leakage [11] Požadavky odolnosti proti specifickým účinkům prostředí v čistírenství Především v oblasti nádrží čistíren odpadních vod je definování podmínek působení obtížné vzhledem k různorodosti složení odpadních vod, a to jak pro různost kombinací komunálních a průmyslových odpadů, tak pro změny v průběhu čistícího procesu. Průměrný obsah některých agresivních iontů a dalších látek v komunální odpadní vodě uvádí např. ČSN 75 6101, nejde ale o seznam vyčerpávající. Za podstatné je třeba považovat i vliv směsi agresivních plynů nad hladinami v uzavřených nádržích čistíren, vyluhovací agresivitu a účinky kondenzované (tedy destilované, hladové) vody na povrchu zastropení nádrží, vliv provzdušňování, dávkování některých dalších sloučenin dávkovaných do odpadní vody (např. síranů), a zejména působení mrazu na prvky nad hladinou a v oblasti jejího kolísání, jak u otevřených, tak u zakrytých nádrží (obr. 4). 3/2011 technologie konstrukce sanace BETON 5

TÉMA TOPIC Požadavky na odolnost proti specifickým vlivům prostředí ve vodárenství Rozhodující vliv má vysoká vlhkost, resp. přímý styk s vodou. Průvodními jevy jsou vyluhování (jev v německy mluvících zemích známý jako hydrolytická koroze ) viz obr. 5, koroze probíhající i bez přítomnosti kyslíku (způsobená vysokým obsahem chlóru po nadávkování), působení dalších dávkovaných prvků nebo sloučenin (ozón, sírany), zvýšené riziko koroze výztuže nad hladinou a zejména v oblasti kolísání hladiny. Pro připomenutí trocha chemie. Cementový slínek (portlandských cementů) je tvořen především čtyřmi petrografickými složkami. Jsou to trikalciumsilikát (CaO) 3. SiO 2 (zkráceně C 3 S, alit), dikalciumsilikát (CaO) 2. SiO 2 (C 2 S, belit), tetrakalciumaluminátferit (CaO) 4. Al 2 O 3. Fe 2 O 3 (C 4 AF, celit) a trikalciumaluminát (CaO) 3. Al 2 O 3 (C 3 A). Ty ve styku se záměsovou vodou exotermně reagují (hydratují), což je chemický a fyzikální proces, při němž kašovitá směs cementu s vodou přechází do tuhého a tvrdého stavu. Vytvářejí se hydratované sloučeniny (řady kalciumhydroaluminátů a kalciumhydrosilikátů s různým množstvím chemicky vázané vody), vzniká komplexní krystalická struktura, a z částí alitu a belitu volný hydroxid vápenatý Ca(OH) 2, který dále částečně disociuje. Výsledkem je vysoce alkalické prostředí s ph v hodnotě cca 12,6. Ocel betonářské výztuže je v takových podmínkách pasivována nemůže docházet k běžné korozi oxidací (obr. 6). Hydroxid vápenatý Ca(OH) 2 je ale jednak rozpustný (při styku s vodou, zejména proudící a hladovou je vyluhován dochází k hydrolytické korozi), jednak reaguje se vzdušným CO 2 (při procesu karbonatace). Výsledkem obou procesů je postupný pokles ph a následná koroze oceli. ŽIVOTNOST KONSTRUKCÍ A ÚČINKY PROSTŘEDÍ Zásadním požadavkem na stavební provedení je vysoká životnost v daných podmínkách, při minimálních nákladech na údržbu a opravy. Kategorizaci staveb podle požadované životnosti zavádí soubor Eurokódů doporučená třída běžných betonových konstrukcí je S4 s návrhovou životností padesát let. U vodárenských staveb by se mělo, domnívám se, uvažovat s vyšší třídou konstrukce a delší návrhovou životností, a to především s ohledem na význam zásobování vodou. Změna Z1 Eurokódu ČSN EN 1990 (Zásady navrhování konstrukcí) přitom zařazuje stavby vodního hospodářství včetně vodojemů (kromě hrází a jezů) v Národní příloze opět do kategorie 4 s informativní návrhovou životností padesát let, tedy stejnou, jako pro běžné budovy. Účinky prostředí působícího na konstrukce a prvky nádrží vodohospodářských staveb můžeme shrnout v několika bodech: Ve všech případech vysoká vlhkost až po relativní nasycení vzduchu, doprovázená agresivním působením sloučenin obsažených nebo dávkovaných jak ve vodě, tak nad hladinou, i v prostorech bez otevřené hladiny. Významný je vliv iontů SO 2, NH 4, Cl 2, O 3 a různých síranů. U nádrží dlouhodobé působení vodního tlaku na návodní líc, někdy se stálou ale často s proměnlivou hladinou. I při ph v neutrální oblasti a běžné tvrdosti vody vysoké riziko vyluho- 4a 4b 5a 5b 6 BETON technologie konstrukce sanace 3/2011

TÉMA TOPIC Obr. 4 Účinky mrazu na beton, a) v oblasti kolísání u otevřených nádrží, b) nad hladinou v kombinaci s alkalickou reakcí kameniva, Fig. 4 Frost effects on concrete, a) in the area of fluctuations of open reservoirs, b) above the water surface, Obr. 5 a) Povrch sloupu ve vodojemu po vyluhování, b) hluboká degradace stěn v ozonizaci (stáří obou nádrží cca třicet let) Fig. 5a) Surface of a pier in the tank after percolation, b) deep degradation of the walls in ozonization (age of both reservoirs some 30 years) Obr. 6 Pourbaixův diagram pro systém Fe H 2 O při 25 C [12] Fig. 6 Pourbaix diagram for system Fe H 2 O at 25 C [12] 6 vání povrchových vrstev. Zvyšuje se s klesající tvrdostí a s rostoucí rychlostí proudění a výměny vody v nádrži. Střídání směru působení rozhodujícího zatížení, velmi neobvyklé pro jiné typy konstrukcí. Má to zásadní vliv na průběh a chování trhlin. U zastropených nádrží velmi stabilní teploty prostředí ovlivňované jen sezónním kolísáním teploty vody o několik C. Při nízké vnitřní teplotě je běžné působení mrazu na stropní konstrukci i při vysokém zásypu nebo tepelné izolaci. U otevřených nádrží působení mrazu na stěny a další prvky nad hladinou a zejména v oblasti kolísání hladiny. Na vnějším líci většinou působení zeminy obsypu a zásypu včetně prosáklých srážkových vod. U solitérních vodojemů jen výjimečně účinky podzemní vody, ty jsou naopak běžné u nádrží tvořících suterény budov úpraven vody a u nádrží čistíren, budovaných vesměs v údolních nivách. Dno a stěny nádrží jsou běžně čištěny tlakovou vodou se značnou intenzitou proudu, v periodě několika měsíců. Zvýšené riziko abraze. Při návrhu a realizaci jak nových staveb, tak při sanacích starších objektů je třeba vzít v úvahu výše popsané působení prostředí a přizpůsobit mu konstrukční, materiálové i technologické řešení. Pro dosažení navrhované životnosti je nutné: Monolitické konstrukce navrhovat z betonů vyšších tříd (dnes běžně C 25/30 a C 30/37 oproti dříve běžným B 20 nebo ještě dříve B 170, tedy nárůst až o tři pevnostní třídy!), uplatnit zvláštní požadavky na ochranu proti působícímu prostředí např. mrazuvzdornost stropů, v nádržích odolnost proti hydrolytické korozi. Navrhnout konstrukci s omezenou šířkou trhlin, které představují riziko jak pro životnost (přístup korozního média k výztuži), tak pro základní požadovanou vlastnost vodotěsnost. Upozorňuje se na zásadní význam omezení trhlin od účinků omezení vynucených přetvoření (nebo jiným výrazem od objemových změn). Pro kontrolu šířky trhlin je rozhodující správné vyztužení. Omezit účinky objemových změn správnou specifikací požadovaných vlastností betonu jak v konečném stavu, tak při provádění (množství a druh cementu, vodní součinitel, kamenivo vylučující alkalickou reakci, odsunutá doba dosažení požadovaných pevností atd.). Pro stropy nádrží používat přednostně kompaktní stropní desky lokálně podpírané sloupy, s vyloučením tyčových prvků trámů a průvlaků, do nichž se koncentruje zatížení, citlivých na ohyb a vznik trhlin. Navrhnout a realizovat dostatečné krytí výztuže betonem, především nad hladinou a v oblasti jejího kolísání. Běžně 30 a více mm. ZÁVĚR ZÁSADY A OBECNÁ DOPORUČENÍ Dále uvedená doporučení a zásady vycházejí zejména ze zkušeností z navrhování a realizací řady staveb, a to i nejnovějších při použití již platících Eurokódů, a jsou plně v souladu s obdobnými požadavky v řadě dalších zemí. Především v Německu byla již větší část z nich implementována do národních technických standardů. Nové objekty zásady navrhování Navrhovat pro styk s vodou pokud možno nedilatované celky pouze s pracovními spárami, z kvalitního betonu, s jasně definovanými vlastnostmi omezujícími vliv omezení vynucených přetvoření (tzv. objemové změny). Zjednodušit tvar a odstranit citlivé detaily za cenu zvýšené pozornosti při výpočtu a vyššího stupně vyztužení. Zdůrazňuje se význam správného tvarového a materiálového návrhu spár. Zakomponovat spádové prvky odvodnění přímo do nosné konstrukce nádrží desky dna. Odstraňuje se nabetonování mazanin a problém jejich přídržnosti na konstrukci za cenu větší technologické náročnosti. Osvědčuje se použití speciálních vibračních a hladících vedených lišt. Použít tzv. drenážní fólie pro bednění stěn s výslednou vysoce kompaktní a hladkou povrchovou vrstvou. Vyloučit plastové distanční vložky pro krycí vrstvy. Navrhovat stropní konstrukce s vyloučením tyčových prvků trámů a průvlaků, které jsou citlivé na koncentraci zatížení a rozvoj trhlin. Konstrukce musí být navržena především na mezní stavy použitelnosti, tedy na šířku trhlin!!! Pro části staveb pozemního charakteru věnovat zvýšenou pozornost stavebně-fyzikálnímu řešení. Limitní hodnoty šířky trhlin volit především v závislosti na vlhkosti a dalším korozním působení. Konstrukci navrhovat z betonu vhodných vlastností (v souladu s doporučením ČSN EN 206-1 Z3) pevnostní třída C25/30 nebo C30/37, určení příslušného stupně vlivu prostředí. Navrhovat zpomalení rychlosti tvrdnutí betonu (dosažení 3/2011 technologie konstrukce sanace BETON 7

TÉMA TOPIC 8 7a 7b Literatura: [1] ČSN EN 1992-1-1. Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí. Část 1-1: Všeobecné požadavky a požadavky pro pozemní stavby [2] ČSN EN 206-1 Beton část 1: Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda. Změna Z3, duben 2008 [3] ČSN EN 13 670 Provádění betonových konstrukcí [4] ČSN EN 14944-1 Vliv cementových výrobků na vodu určenou k lidské spotřebě Zkušební postupy Část 1: Vliv průmyslově vyráběných cementových výrobků na organoleptické vlastnosti [5] Vyhláška č. 409/2005 Sb., o hygienických požadavcích na výrobky přicházející do přímého styku s vodou a na úpravu vody [6] ČSN 75 6101 Stokové sítě a kanalizační přípojky [7] ČSN 73 1208 Navrhování betonových konstrukcí vodohospodářských staveb [8] Technické podmínky pro sanace betonových konstrukcí TP SSBK 2. Sdružení pro sanace betonových konstrukcí, Kloknerův ústav ČVUT, Praha 2000 [9] ČSN EN 1992-3. Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí. Část 3: Nádrže a zásobníky [10] Schejbal R.: Speciální problémy navrhování betonových konstrukcí vodohospodářských staveb. Kloknerův ústav ČVUT, Praha, 1990 [11] Vyskoč E.: Komentár ku zmene a) ČSN 73 1208. Hydroconsult, Bratislava,1988 [12] Pejchota Z., Voves B.: Koroze výztuže v železobetonových nádržích. Technická směrnice, Hydroprojekt Praha, 1979 požadované pevnosti až po např. devadesáti dnech), omezit množství cementu, popílku, příp. mikrosiliky ve směsi. Navrhovat a konstruovat výztuž především s ohledem na omezení trhlin, zajištění životnosti ochranou výztuže krycí vrstvou c min = 30 mm, c nom = 45 mm. Podrobně specifikovat požadavky na pomocné a jiné prvky (např. těsnící pásy, úpravu povrchu, úpravu pracovních spár atd.). Nové objekty zásady pro realizaci: Používat hladké, vodotěsné bednění, bez odbedňovacích olejů, nikdy dřevěné bednící prvky přímo na líc betonu. Nejběžnější úprava pomocí drenážní fólie pro dosažení kompaktní povrchové vrstvy bez pórů a dutin. Vyloučit umělohmotné distanční vložky, používat betonové nebo vláknobetonové. Omezit hodnotu vodního součinitele w/c < 0,5. Povrchovou úpravu dna provádět vakuovým rotačním hlazením nebo vedeným vibračním hlazením. V závislosti na technologii definovat v projektu (specifikaci) požadavky na přesnost provedení. Používat osvědčené a systémově kompatibilní pomocné prvky těsnění pracovních spár (pásy, plechy s integrovanou bobtnající vrstvou, bobtnající pásky nebo tmely, injektážní zabudované prvky), těsnění dilatačních spár (vždy elastomerní vnitřní pásy dostatečné šířky, správně uložené, aby umožňovaly bezpečný únik vzduchu při betonáži), distanční a rozpěrné prvky atd. Ošetřovat beton (zakrytí, kropení atd.) minimálně po dobu jednoho týdne po odbednění, lépe 10 až 14 dní. Omezit přímý sluneční osvit zejména v letních měsících dva až čtyři týdny. Zásady pro rekonstrukce a sanace Pouhé obnovení původního technického stavu stavby = chybná strategie!!! Nový stav má co nejvíce odpovídat současným poznatkům a požadavkům jak z hlediska stavebních konstrukcí, jejich materiálů a ochrany, tak z hledisek vodohospodářských!!! Pokud je to technicky a ekonomicky možné, má se při opravách a rekonstrukcích postupovat obdobně, jako při návrhu a realizaci zcela nové nádrže. Podkladem pro návrh každého sanačního zásahu musí být 8 BETON technologie konstrukce sanace 3/2011

TÉMA TOPIC Obr. 7 Povrch stěny při užití drenážní fólie, a) odbedněná část, b) detail Fig. 7 Surface of a wall when using drainage sheeting, a) demoulded section, b) detail Obr. 8 Vystýlka stěn a obložení sloupů vodojemu deskami / fólií z PE Fig. 8 Brickwork of the walls and column cladding of the tank made with boards / sheeting from PE odborně vypracovaný stavebně technický průzkum a současně co nejhlubší znalost působení prostředí na konstrukci. U nádrží v budovách minimalizovat vnitřní provozní teplotu v interiéru (v zimě) pro snížení odparu a pro optimalizaci funkce obvykle nedostatečného obvodového pláště. Pokud možno zakrývat hladiny se separátním odvětráním. Pokud možno volit náhradu korozně citlivých konstrukcí s tyčovými prvky. Není-li to možné, pak zvýšenou pozornost věnovat reprofilaci trámů a průvlaků i vzhledem k působení prostředí nad hladinou. Kde je to možné a vhodné, preferovat přibetonování před tenkovrstvými reprofilacemi. Výhodou je jasná kontrola polohy přidané výztuže se zvýšeným krytím a obvykle větší homogenita materiálu betonu vyšší pevnostní třídy s jasně specifikovanými vlastnostmi. Sanace konstrukcí (tedy preparaci a následnou reprofilaci poškozených ploch) provádět za trvalého odborného dozoru, celoplošně, na základě diagnostiky a operativního průzkumu. Při existenci kvalitních, soudržných a neporušených omítek na návodním líci ponechat je a opravit pouze místa poškozená lokálně. Zvážit možnost užití celoplošných vystýlek či obkladů na návodním líci z důvodů hygienických, překlenutí existujících aktivních trhlin, vodotěsnosti atd. podle korozního stavu a podmínek působení lze volit provedení jak s kontrolovanou vzduchovou mezerou (pokud nehrozí koroze skrytého líce betonu), tak kontaktní provedení se zainjektováním a pasivací betonové konstrukce. Volba je možná i co do druhu materiálu existují a v rámci EU byly realizovanými stavbami ověřeny různé metody vložkování, např. nopovanými deskami z PE, epoxidovými lamináty se skleněnými vlákny, skleněnými deskami, fóliemi apod. A jedna společná zásada: betonové konstrukce ve vodárenství běžně není nutné opatřovat sekundární ochranou proti působení vlivů prostředí. Konstrukce nebo její sanace jen musí být řádně navržena a provedena s jasným vědomím všech souvislostí. Text článku byl posouzen odborným lektorem. Nafufill KM 250 Zkoušeno dle RWS Geniální univerzál pro sanaci a protipožární ochranu Se správkovou maltou Nafufill KM 250 dosáhnete dlouhodobé sanace vašich betonových ploch a plného obnovení únosnosti železobetonových konstrukcí. Tato polymery modifikovaná cementová malta doposud jako jediná nabízí splnění požadavků na sanační zásahy nejen v pozemní a občanské výstavbě, ale i pro stavebně požární ochranu tunelových staveb. Tím vám poskytujeme jedinečnou záruku jistoty. Nehořlavá stavební hmota třídy A1 Odolná požáru, třída požární odolnosti F90 Schválen systém pro třídu zatížení M3 Ing. Richard Schejbal HYDROPROJEKT CZ, a. s. Táborská 31, 140 00 Praha 4 tel.: 261 102 458, mob.: 606 485 800 e-mail: richard.schejbal@hydroprojekt.cz MC-Bauchemie s.r.o Skandinávská 990 267 53 Žebrák Tel: 311 545 155 info@mc-bauchemie.cz 3/2011 technologie konstrukce sanace BETON 9 Anz_Nafufill_KM_250_CZ.indd 1 03.06

SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION REKONSTRUKCE MOSTU PŘES OHŘI U ZÁLUŽIC RECONSTRUCTION OF CONCRETE BRIDGE ACROSS THE RIVER OHŘE NEAR ZÁLUŽICE Libor Marek, Matěj Mikšovský, Jan Havanič Článek popisuje rekonstrukci železobetonového silničního mostu přes řeku Ohři u Zálužic nedaleko Žatce. Rekonstrukce zahrnovala kompletní sanaci betonů, zesílení táhla oblouku karbonovými lamelami, zesílení závěsů oblouku předpjatými kabely bez soudržnosti, zvýšení únosnosti mostovky spřaženou deskou a výměnu mostního příslušenství. Stavba získala ocenění Sanační dílo roku 2010, které jí bylo uděleno v květnu na konferenci Sanace 2011 v Brně (pozn. redakce). The article informs about the reconstruction of the concrete bridge across the river Ohře near Zálužice. The reconstruction included total restoration of concrete, reinforcement of the tie-rod with carbon lamellas, reinforcement of vertical ties with external prestressed cables, increase of load capacity of bridge deck using a composite deck and replacement of bridge equipment. The construction work was awarded the title Repair project of the year 2010 on The XXI international symposium Repair 2011 (note of the editor s office). Stav mostních objektů ev. č. 22535-1 a 22535-2, které převádějí silnici III. třídy nad soutokem řek Ohře a Blšanka u Zálužic nedaleko Žatce, byl nevyhovující. Mosty se vyznačovaly řadou poruch, které vážně omezovaly silniční dopravu. Po poslední prohlídce byly zařazeny do stupně VI velmi špatný. Proto se vlastník objektů Ústecký kraj rozhodl pro jejich rekonstrukci. Příspěvek se věnuje rekonstrukci mostního objektu ev. č. 22535-2 Zálužice. POPIS MOSTU Jedná se o třípolový most tvořený dvěma inundačními poli o rozpětí 14,5 m a železobetonovým obloukovým mostem s táhlem a dolní mostovkou s rozpětím 43 m přes řeku Ohři. Inundační pole jsou rovněž železobetonová s krajními parapetními nosníky, šířka mostu mezi parapety je shodná s šířkou mezi závěsy oblouku. Spodní stavbu tvoří dvě opěry a dva pilíře situované na okraji koryta řeky. Podpory jsou založeny plošně v hloubce cca 3 m pod běžnou úrovní hladiny v řece. VÝSLEDKY DIAGNOSTIKY MOSTU PŘED REKONSTRUKCÍ Podrobný diagnostický průzkum mostu byl zpracován pracovníky Kloknerova ústavu ČVUT v Praze s těmito závěry: Konstrukce nevykazují zjevné narušení statické funkce, jako jsou nadměrné deformace, velké trhliny, drcení betonu, přetržená výztuž atd. Most má nefunkční dilatace a hydroizolace. To umožňuje zatékání vody a vnikání vlhkosti do nosné konstrukce mostu a na jeho spodní stavbu. Hlavní i rozdělovací výztuž železobetonových prvků již není dostatečně chráněna krytím betonu a jeho pasivační schopností. Krytí výztuže se pohybuje v rozmezí 0 až 40 mm, přičemž hloubka karbonatace je na úrovni 20 až 50 mm. U spodní stavby se hloubka karbonatace pohybuje ve větším rozmezí 10 až 85 mm. Pevnost betonu spodní stavby je na úrovni cca B15, železobetonové nosné konstrukce B25 až B30. 1 2 10 BETON technologie konstrukce sanace 3/2011

SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION 3 Obr. 3 Podélný řez mostem Fig. 3 Longitudinal section of the bridge Obr. 4 Příčné řezy mostem, a) pole nad řekou, b) pole nad inundací Fig. 4 Cross section of the bridge, a) span above the river, b) span above the flood-plain 4a 4b Pevnost povrchových vrstev v tahu je velmi dobrá, a to na úrovni 2,5 až 3 MPa. V povrchových vrstvách betonu konstrukcí je nadlimitní obsah chloridů (> 0,4 % z cementu dle EN 206-1) a tato skutečnost významně zvyšuje riziko koroze výztuže. SANACE SPODNÍ STAVBY Sanace základů Základy z hlediska únosnosti základové půdy vyhovují a vzhledem k hloubce založení nejsou ohroženy podemletím. Problematická byla hlavně kvalita betonů v základech a z toho plynula obava, že degradace betonů bude postupovat. Bylo provedeno opětovné zmonolitnění základů klasickou injektáží stabilizovanou cementovou suspenzí prostřednictvím ocelových manžetových trubek s roztečí vrtů 1 x 1 m až 1,4 x 1,4 m. Vrty byly zataženy cca 1,5 m pod základovou spáru podpěry. Výsledkem je vyplnění dutin a poruch v betonovém základu a proinjektování štěrkopísků v základové spáře. Ocelové injekční trubky byly ve vrtech ponechány a zality cementovou zálivkou. Sanace opěr a pilířů Po nadzvednutí nosné konstrukce byl mechanicky odbourán horní povrch úložných prahů v tloušťce 80 až 150 mm a závěrné zídky včetně plentovacích zídek. Konstrukce byla Obr. 1 Most před rekonstrukcí Fig. 1 Global view of the Zálužice bridge before the reconstruction Obr. 2 Pohled na mostovku Fig. 2 Original condition of the bridge deck Obr. 5 Zesílení podloží spodní stavby (opěry, pilíře) Fig. 5 Improving the foundation conditions of the substructure (abutments, piers) Obr. 6 Zvedání nosné konstrukce Fig. 6 Elevation of the superstructure of the bridge 5 96 3/2011 technologie konstrukce sanace BETON 11

SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION 7a 7b Obr. 7a, b Zesílení a sanace nadpodporových příčníků Fig 7a, b Reinforcement and restoration of the end crossbeams Obr. 8 Zesílení závěsů oblouku dolní kotvení Fig. 8 Reinforcement of the arch ties lower anchors Obr. 9 Zesílení závěsů oblouku volné kabely monostrand Fig. 9 Reinforcement of the arch ties external prestressed unbonded cables monostrand Obr. 10 Zesílení mostovky spřahující trny z betonářské výztuže Fig. 10 Reinforcement of the bridge deck steel reinforcement shear connectors Obr. 11 Nové chodníky Fig. 11 New pathways 8 otryskána vysokotlakým vodním paprskem a odhalená korodující výztuž byla ošetřena antikorozním nátěrem Mapefer 1K (jednosložkový minerální nátěr pro ochranu betonářské výztuže) a doplněna o novou výztuž. Následně byla aplikována reprofilační malta Mapegrout T60 (jednosložková tříkomponentní tixotropní malta s cementovým pojivem k sanaci betonu jako ochrana armatury proti korozi), v případě vyšších tlouštěk pak stříkaný beton. Betonový povrch byl nakonec opatřen ochranným nátěrem. Úložné prahy byly doplněny o kotevní výztuž podložiskových bloků, na které byla do vrstvy polymermalty uložena nová elastomerová resp. hrncová (střední pole, pilíř P2) ložiska do stejných míst, jako byla ložiska původní. Znovu byla vybetonována železobetonová závěrná zídka a železobetonové plentovací zídky podél nosné konstrukce. Betonové pevné ložisko na obloukovém mostě zůstalo zachováno. Zvedání a spouštění mostu Pro zvedání nosné konstrukce 1. a 3. pole byla použita konstrukce pro zvedání shora se zdvihem až 1,4 m. Tato konstrukce byla v příčném směru rozdělena na dvě identické, na sobě nezávislé části. Tvořily jí dvě dvojice nosníků ŽTM30 délky 21 m, uložené na bárkách z konstrukce Pižmo a pomocí tyčí Dywidag a hydraulických lisů Enerpac byly nosné konstrukce vyzdviženy. Bárky byly situovány za opěrami a umožnily stavební práce na úložných prazích opěr a pilířů pod zvednutým mostem. SANACE NOSNÉ KONSTRUKCE Sanace spočívala v odstranění nesoudržných vrstev a hloubkové koroze betonu, ochraně výztuže, reprofilaci a zajištění ekvivalentní krycí vrstvy. Rozsah sanace byl stanoven skutečným stavem konstrukce po mechanickém očištění a otryskání vysokotlakým vodním paprskem na základě vizuální prohlídky, pasportizace trhlin a nedestruktivních zkoušek. Podhled a boky nosné konstrukce byly reprofilovány materiály na modifikované cementové bázi. Sanované povrchy pohledových ploch byly opatřeny trvale elastickým protikarbonatačním ochranným nátěrovým systémem Elastocolor (jednosložkový nátěr na bázi akrylových pryskyřic). Zesílení a sanace nadpodporových příčníků Po zvednutí mostních polí byla odhalena místa na nosné konstrukci, dříve nepřístupná, zejména čela a úložné plochy nadpodporových příčníků, kde byl zjištěn značný rozsah hloubkové koroze betonu a narušení betonářské výztuže. Jejich sanace obsahovala navíc doplnění betonářské výztuže a namísto sanačních malt byl použit stříkaný torkretový beton Duriment TB/U/SpC (pro suchý způsob stříkání s dopravou řídkého proudu směsi) v tloušťce 50 mm na svislých a 80 mm na vodorovných plochách, s finální úpravou stěrkou Planitop 540 v tloušťce 2 až 3 mm (vyhlazovací stěrka na bázi cementových pojiv v tloušťkách vrstvy do 3 mm, pro konečnou úpravu vyzrálých podkladů z omítek a betonu). Zesílení závěsů oblouku Zesílení každého ze závěsů oblouku je provedeno pomocí čtyř kusů dodatečně předpjatých kabelů. Nejprve bylo nutné připravit kabelovou trasu vysekáním drážky v krycí vrstvě betonu, poté se do ní vložil kabel a po zakotvení na obou stra- 12 BETON technologie konstrukce sanace 3/2011

SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION 10 9 11 nách napnul. V místě styku s deskou mostovky byl vybourán prostup, průchod kabelů horním příčným ztužidlem je zajištěn pomocí vývrtu 30 mm. Ve spodní části drážky, kde kabelová trasa mění svoji křivost, je vedení kabelů zajištěno pomocí nerezových kotev. Na horním pasu oblouku a v podhledu hlavního podélného trámu jsou v místech vyústění kabelových tras provedena v krycí vrstvě betonu vybrání, do kterých jsou osazeny ocelové převázky, jež zajišťují kotvení předepnutých kabelů. Pro dodatečné předpětí byl zvolen předpínací systém Dywidag lana Monostrand St 1570/1770 15,7 mm. Kotvení je na obou koncích zajištěno pomocí bezpokluzových jednolanových kotev (spodní kotva je nenapínaná, horní napínaná). Předpínání probíhalo ve dvou etapách: V 1. etapě byla nesoudržná lana předepnuta na 10 % výsledného kotevního napětí. Poté došlo k vyplnění kabelové trasy hrubou sanační maltou. V místě změny křivosti kabelů v dolní části závěsu nad mostovkou je závěs v šířce 0,5 m navíc zesílen ovinutím tkaniny z uhlíkových vláken Carbopree 300 HS. Ve 2. etapě byla lana předepnuta na 100 % výsledného kotevního napětí 1 000 MPa (kotevní síla v jednom lanu činí 150 kn). Zesílení hlavních podélných železobetonových trámů táhel oblouků Táhla oblouku jsou zesílena uhlíkovými nepředpjatými lamelami, které jsou vyrobeny z uhlíkových vláken spojených navzájem vinylesterovou pryskyřicí. Lamely jsou nalepeny na sanovaný betonový povrch v šesti řadách po obou stranách táhla. Celkem bylo osazeno dvanáct kusů lamel typu S50/1.4 délky 11 m. Povrch lamel je opatřen sanační maltou, která sjednocuje podhledové plochy. Vyrovnání nivelety mostovky, resp. vozovky Na očištěný povrch mostovky je nabetonována železobetonová deska proměnné tloušťky, která je se stávající konstrukcí spřažena vlepenou výztuží. Výsledný povrch betonové desky má střechovitý příčný sklon 2,5 % pod vozovkou, resp. 2 % pod chodníky. Také v podélném směru je deska vyspádována od osy mostu směrem k opěrám, 1 až 1,5 %. Tloušťka desky je v závislosti na průběhu stávající nosné konstrukce proměnná, pohybuje se v rozmezí 80 až 200 mm. REKONSTRUKCE PŘÍSLUŠENSTVÍ MOSTU Chodníky a římsy jsou monolitické železobetonové, jejich šířka se liší v závislosti na mostním poli. V 1. a 3. poli je šířka levého i pravého chodníku 0,525 m. Ve 2. poli se tato šířka pohybuje od 0,525 m (část bezprostředně navazující na parapetní pole a v místě závěsů) do 1,25 m (v místě mezi závěsy oblouku). Výška obrubníku nad povrchem vozovky je 0,15 m, příčný sklon horního povrchu chodníků směrem k vozovce je 2 %. Na obou koncích mostu jsou vzhledem k minimálním posunům provedeny flexibilní mostní závěry. Na rozhraní nosné konstrukce 1. a 2. pole resp. 2. a 3. pole jsou osazeny povrchové lamelové mostní závěry typ Algamod LW80. Vozovka na mostě je dvouvrstvá tloušťky 82 mm (40 mm obrusná vrstva ACO 11+, 40 mm ochrana izolace MA 11IV 3/2011 technologie konstrukce sanace BETON 13

SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION 12a 12b 12c Obr. 12 Most po rekonstrukci, a) podhled mostu, b) pohled na střední pole, c) pohled na mostovku Fig. 12 Bridge after the reconstruction, a) view from below the bridge, b) view of the middle span, c) view of the bridge deck litý asfalt (LA S IV). Mostovka je izolována membránovou stříkanou izolací Eliminátor v tloušťce 2 mm. Na železobetonovou chodníkovou desku je aplikován přímopochozí izolační systém Decseal. Ve středním poli je v prostoru mezi závěsy osazeno zábradlí z profilované oceli, které je kotveno do chodníku a závěsů chemickými kotvami. Vozovku odvodňuje osm kusů mostních odvodňovačů typu Labe H-100 s mříží 500 x 300, bez lapače splavenin. Koncové části polí č. 1 a 3 jsou odvodněny prostřednictvím podélného sklonu povrchově na předpolí, kde je srážková voda svedena pomocí skluzů z příkopových tvárnic do prostoru pod mostem. ZÁVĚR Rekonstrukce mostu, který vykazuje soustavně poruchy, většinou spočívá ve dvou krocích. Prvním je zastavení degradace betonu a druhým jeho zesílení. Vzhledem k tomu, že pro tuto komunikaci není požadována zatěžovací třída A, bylo zesílení navrženo tak, aby bezpečně vyhovělo zatěžovací třídě B. Ostatní finanční prostředky byly směrovány na komplexní sanace a hydroizolaci celého objektu, která prodlouží jeho životnost o další desetiletí. Investor Ústecký kraj Generální projektant Artech, spol. s r. o. Projekt mostu TOP CON SERVIS, s. r. o. Generální dodavatel Vodohospodářské stavby, spol. s r. o. Subdodavatel sanačních prací SMP CZ, a. s. Termín 2010 Ing. Libor Marek tel.: 284 021 742, e-mail: marek@topcon.cz Ing. Matěj Mikšovský tel.: 284 021 748, e-mail: miksovsky@topcon.cz oba: TOP CON SERVIS, s. r. o. Ke Stírce 1824/56, 182 00 Praha 8 Ing. Jan Havanič ARTECH, spol. s r. o. Žižkova 152, 436 01 Litvínov tel.: 476 111 782, e-mail: havanic@artech.cz 14 BETON technologie konstrukce sanace 3/2011

SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION HALA STOLETÍ V POLSKÉ WROCLAWI SANACE SVĚTOVÉHO KULTURNÍHO DĚDICTVÍ HALL OF THE CENTURY IN WROCLAW, POLAND REPAIR OF THE WORLD CULTURAL HERITAGE Hannes Sebastian Huber, Maciej Mikołajonek, Patryk Filipczak Hala století ve Wroclawi patří k největším milníkům v oblasti železobetonového stavitelství a od jejího otevření v roce 1913 se v ní konala řada důležitých událostí. Tato multifunkční hala byla postavena za pouhých patnáct měsíců a stala se díky své tehdy revoluční železobetonové konstrukci průkopnickým počinem. Svojí kupolí o průměru 65 m byla v době svého postavení největší stavbou tohoto typu na světě. Díky svému průkopnickému architektonickému a konstrukčnímu řešení byla Hala století v roce 2006 zapsána do seznamu světového kulturního dědictví UNESCO. V létech 2009 až 2010 byla za nejpřísnějších podmínek Památkového úřadu provedena první komplexní sanace tohoto stavebního díla od jeho postavení. Byly odstraněny škody a závady na betonové fasádě a střeše a patní věnec byl zajištěn systémem externího předpětí. Rovněž původní okna, vyrobená z dnes již nepoužívaného dřeva přesličníku (kasuaru), bylo nezbytně nutné restaurovat. Po celkové sanaci Hala století opět září ve zlatavě žlutém lesku. The Hall of the Century in Wroclaw belongs to the greatest milestones of reinforced concrete building. A number of major events have taken place there since its opening in 1913. The multi-purpose hall was erected in 15 months only and became a pilot act thanks to its then revolutionary reinforced concrete structure. With its dome 65 m in diameter it was the most massive dome all over the world at the time of its erection. Viewing its innovative architectural and structural solution, the Hall of the Century was listed as UNESCO World Cultural Heritage in 2006. Between 2009 and 2010, the first complex repair of this construction was performed since the time of its erection under the strictest conditions of the National Heritage Institute. Damage and defects of the concrete facade and roof were removed, and the foot ring beam was secured using a system of external prestressing. Also, the original windows, made from today non-used wood of casuarina, were restored. As a result of the renewal, the Hall of the Century again shines with golden sparkles. 1 HISTORIE A VÝSTAVBA Na začátku 20. století bylo v rámci dalšího rozvoje města Wroclaw požadováno postavit rozsáhlý výstavní areál za účelem prezentace kulturních a hospodářských úspěchů regionu Slezska. Tak vznikla myšlenka využít pro tento účel areál někdejší dostihové dráhy v parku Scheitniger a v této souvislosti zřídit velkou výstavní halu. Tato, tak zvaná, Hala století byla vystavěna v letech 1911 až 1912 podle projektu slavného německého architekta Maxe Berga (obr. 1). Slavnostní otevření se konalo v rámci wroclawské Jubilejní výstavy dne 20. května 1913. Město zorganizovalo tuto akci u příležitosti 100. výročí osvobozovacích bojů proti Napoleonovi Bonaparte. Pruský král Bedřich Vilém III. totiž ve Wroclawi v roce 1813 vydal své provolání Mému národu, kterým podnítil osvobozovací hnutí a které nakonec vyústilo ve vítěznou Bitvu národů u Lipska [1]. Max Berg se narodil 17. dubna 1870 ve Štětíně a v letech 1889 až 1893 studoval Technickou vysokou školu v Berlíně-Charlottenburgu. Předtím, než byl dne 17. prosince 1908 zvolen městským stavebním radou Wroclawi, pracoval Berg jako architekt nejprve ve Štětíně a poté ve Frankfurtu nad Mohanem. Po dobu svého pobytu ve Wroclawi do roku 1925 vyprojektoval Berg své největší a nejzajímavější stavby, které v mnohém ohledu předurčovaly a ovlivňovaly modernismus 20. let dvacátého století. Vyvinul tvar stavebního tělesa na základě jeho funkcí, použil transparentní a jednoduché formy a omezil na minimum ozdobné prvky. Vrcholem jeho tvorby byla Hala století (obr. 2), která se díky svému neobyčejnému vzhledu a pozoruhodné konstrukci stala již krátce po svém vzniku ikonou moderny [1]. Ve výběrovém řízení na stavbu haly bylo připuštěno její provedení jak ze železa, tak i ze železobetonu. Výhodou železa bylo, že stavby s podobně velkým rozpětím již byly vyzkoušeny, např. v případě rotundy ve Vídni. Avšak vzhledem k podmínce, že veškeré nosné železné prvky musely být s ohledem na požární bezpečnost opatřeny pláštěm, by tato varianta neznamenala výraznější ekonomický přínos. Max Berg zvolil tedy pro svoji realizaci železobeton, který připouštěl jak po architektonické, tak i po konstrukční stránce výraznější modifikaci. Takto mohlo vzniknout do té doby unikátní překlenutí bez opěrných pilířů. Rozhodnutí o použití železobetonu svědčilo o Bergově fascinaci novým materiálem a hledání nového stylu. S Halou století měl železobeton jako materiál budoucnosti prokázat svůj potenciál [1, 2]. Berg použil u svého projektu geometrický modulární systém, jehož proporce se přibližují Zlatému řezu. Půdorys (obr. 3) této na svou dobu gigantické stavby tvoří symetrický čtyřlist (tetrakonchos), skládající se z vnitřního kruhu, k němuž jsou připojeny čtyři kruhové apsidy. Hlavní nosný prvek spodní části stavby tvoří čtyři velké oblouky, opisující prostorovou křivku, takže kupole vlastně spočívá na válci. Rozměry hlavních oblouků se směrem k trapézovým podpěrám rozšiřují a jsou podepřeny šesti masivními opěrnými oblouky apsid [1, 2]. Konstrukce kupole je tvořena třiceti dvěma železobetonovými žebry, která jsou nahoře spojena přítlačným věncem o poloměru 7 m a dole se opírají o patní věnec o průměru 65 m. Poprvé po takřka dvou tisíci letech tak byla překonána masivní antická kupolová stavba Panteonu. Se světlým rozpětím o délce 65 m je wroclawská kupole svojí plochou téměř dvojnásobně větší než kupole římská, ale má díky žebrové konstrukci a použití armovaného 16 BETON technologie konstrukce sanace 3/2011

SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION Obr. 1 Max Berg (1870 1947) [2] Fig. 1 Max Berg (1870-1947) [2] Obr. 2 Bergův návrh Haly století [2] Fig. 2 Berg s design of the Hall of the Century [2] Obr. 3 Půdorys, nosná konstrukce a kloubové ložisko [2] Fig. 3 Ground plan, structure and hinged bearing [2] Obr. 4 Lanový jeřáb [5] Fig. 4 Cable crane [5] 2 3 betonu pouze poloviční hmotnost. Pod každým betonovým žebrem se nachází kloubové ložisko, které přenáší tíhu kupole do spodní části stavby. Toto ostré oddělení je důležité pro zamezení vzpříčení a vytvoření transparentního statického systému [2]. Ve vnitřním prostoru je nosná konstrukce exponována. Berg dokonce ponechal viditelné stopy po bednění. Pouze plochy velkých pilířů a stropy byly za účelem zlepšení akustiky zakryty vrstvou cementu a korku [1]. Naproti tomu zvnějšku nejsou žebra kupole vidět. Na třech úrovních jsou vyztužena stabilizačními prstenci, které brání jejich zkroucení a současně tvoří nosnou plochu pro řady oken. Čtyři okenní pásy po celém obvodu kupole se směrem vzhůru stupňovitě zužují a jsou uzavřené rovnými betonovými stropy. Podobně je vytvořen i okenní systém u apsid. Koncem 30. let 20. století bylo ke kupoli severně od hlavního vstupu připojeno úzké schodiště, které je jediným rušivým prvkem vnější symetrie tohoto stavebního díla [1]. Lucerna kupole je tvořena čtyřmi pevnými konstrukčními rámy. Celková výška haly činí 42 m a její největší délka, mezi východním a západním vstupem, je cca 152 m. Společně s apsidami pojme vnitřní prostor zhruba 10 000 osob [3]. Přístup je zajištěn nejprve přes ochoz čtyř vstupních hal a teprve odsud vede četné množství dveří přímo do prostoru kupole. Hlavní vchod, nacházející se na západní straně směrem k centru města, je patrový. V horním patře je zřízen oválný přijímací sál s prosklenou střechou někdejší císařský sál [1]. 4 3/2011 technologie konstrukce sanace BETON 17

SANACE A REKONSTRUKCE REHABILITATION AND RECONSTRUCTION 5 6 7 Obr. 5 Lešení, bednění a okenní rámy [2] Fig. 5 Scaffolding, formwork and window frames [2] Obr. 6 Vnitřní prostor krátce před dokončením [2] Fig. 6 Interior prior to its completion [2] Obr. 7 Dokončená hala během Jubilejní výstavy, 1913 [2] Fig. 7 Completed hall during the Jubilee Show, 1913 [2] Obr. 8 Slavnostní přijetí do seznamu světového kulturního dědictví UNESCO, 2006 [6] Fig. 8 Ceremonial act of listing as UNESCO World Cultural Heritage, 2006 [6] VÝSTAVBA HALY STOLETÍ Za statické výpočty a konstrukční ztvárnění byl zodpovědný stavební rada Dr. Trauer. Realizací stavebních prací byla pověřena drážďanská firma Dyckerhoff und Widmann. Ředitel firmy Dr. Gehler a jeho inženýři Schulz a Bechtel se ujali sestavení detailních plánů a vedení stavby [2]. Vzhledem k tomu, že předložené výpočty experty Pruského stavebního úřadu v Berlíně nepřesvědčily, byl o revizi statických výpočtů požádán berlínský profesor Heinrich Müller a teprve po jejich potvrzení byly zahájeny stavební práce. Čtvrtou kontrolu nosnosti pak ještě provedli inženýři wroclawské stavební policie [1]. Stavba měla být provedena v co nejkratší době, a proto bylo dbáno zvláště na účelné zařízení staveniště. Dle Prof. Gehlera se přitom řídili pravidly platnými v americkém stavebnictví. Dostatečný prostor byl vytvořen jak pro skladování, tak i pro pomocná zařízení, např. pily, kovárny či dílny pro tváření železa. Na protilehlých stranách stavby byla umístěna dvě samostatná zařízení na přípravu betonu. Horizontální přeprava materiálu na staveništi probíhala po kolejích. První okružní kolej byla vedena těsně podél obrysu základové plochy haly. Druhá kolej vedla od drtiče kamene skrz halu k oběma přípravnám betonu. Třetí vedla od skladiště dřeva doprostřed haly a pod kupolí tvořila smyčku. Z okružní koleje bylo možno díky inovativní lanové dopravní dráze stavební materiál rychle dopravit na kterékoliv místo na stavbě [2, 3]. Lanový jeřáb (obr. 4) byl tvořen 52 m vysokou lešenářskou věží, nacházející se uprostřed budované kupole, a dvěma 14 m vysokými mobilními dřevěnými věžemi, se kterými bylo možné pojíždět po kolejišti o poloměru 100 m kolem středové věže. Na vrcholy těchto tří věží byla natažena drátěná lana, po kterých se pohybovaly jeřábové vozíky. Obě mobilní věže pracovaly nezávisle na sobě, v případě potřeby je však bylo možné spřáhnout a přepravovat tak břemena o dvojnásobné hmotnosti, maximálně však 5 t. Aby nedošlo k přetížení středové věže, bylo použito rafinované řešení: vyvažovací závaží mobilních věží bylo dimenzováno tak, že se při překročení přípustného zatížení věže nadzvedly z vnější koleje. Přitom se zvětšil průhyb lana a snížením horizontálního tahu lana se opět obnovila statická rovnováha. Při tažení těžkých kmenů pro stavbu lešení na začátku stavby došlo několikrát k tomu, že se věž nadzvedla až o půl metru. Díky této na tehdejší dobu velmi inovativní technologii lanového jeřábu bylo možno osadit i okenní rámy (obr. 5), které byly vyráběny přímo na staveniš- 18 BETON technologie konstrukce sanace 3/2011