3/2002 M OSTY A INÎEN RSKÉ KONSTRUKCE. B ETON TKS JE P ÍM M NÁSTUPCEM âasopisò A

3/2002 M OSTY A INÎEN RSKÉ KONSTRUKCE B ETON TKS JE P ÍM M NÁSTUPCEM âasopisò A

S POLEâNOSTI A SVAZY PODPORUJÍCÍ âasopis SVAZ V ROBCÒ CEMENTU âr K Cementárnû 1261, 153 00 Praha 5 tel.: 02 5781 1797, fax: 02 5781 1798 e-mail: svcement@iol.cz C O N A J D E T E V T O M T O â Í S L E 8/ O B R A Z O V Á P Í L O H A M O S T Y P R O J E K T O V A N É SHP, S. R. O. 11/ E S T A K Á D A E P Y-R U Z Y N ù S E G M E N T O V M O S T U C H O M U T O V A /21 SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR E S T A K Á D Y N A T R A M V A J O V É T R A T I H L U B O â E P Y- B A R R A N D O V /18 SVAZ V ROBCÒ BETONU âr Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel./fax: 02 6121 5769 e-mail: svb@svb.cz www.svb.cz R E K O N S T R U K C E Î E L E Z N I â N Í H O M O S T U N A T R A T I âd K R A L U P Y N A D V LTAV O U V R A A N Y /26 SDRUÎENÍ PRO SANACE BETONOV CH KONSTRUKCÍ Kfiídlovická 78/80, 603 00 Brno tel.: 05 4324 8190, fax: 05 4157 2425 e-mail: ssbk@sky.cz www.sanace-ssbk.cz 58/ T C H A J W A N S K É Z K U E N O S T I O P R A V A M O S T O V K Y K O R U N Y H R Á Z E V O D N Í H O D Í L A O R L Í K P R Ò B ù H O P R A V Y /29 âeská BETONÁ SKÁ SPOLEâNOST âssi Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 02 2231 6173 fax: 02 2231 1261 e-mail: cbz@cbz.cz www.cbz.cz T E C H N O L O G I E P R O V R O B U C E M E N T O B E T O N O V C H K R Y T Ò V O Z O V E K A L E T I T N Í C H P L O C H /36

B E T O N T ECHNOLOGIE K ONSTRUKCE SANACE C O N C R E T E T ECHNOLOGY S TRUCTURES RE HABILITATION O B S A H Roãník: druh âíslo: 3/2002 (vy lo dne 20. 6. 2002) Vychází dvoumûsíãnû Ú VODNÍK Jana Margoldová /2 T ÉMA Î E LEZNIâNÍ MOSTY V ROCE 2002 Milan âermák /3 P ROFILY M OSTNÍ STAVBY JSOU OBRAZEM ÚROVNù I NÎEN RÒ SVÉ DOBY Vladimír Brejcha /6 S TRÁSK, HUST A PARTNE I, S. R. O. Ilja Hust /10 O BRAZOVÁ P ÍLOLOHA S TRÁSK, HUST A PARTNE I, S. R. O. /8 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE E STAKÁDA EPY-RUZYNù Karel Dahinter, Marcel Mimra /11 U MÍSTùNÍ TELEKOMUNIKAâNÍCH ZA ÍZENÍ NA TOVÁRNÍM KOMÍNù Vlastimil edo /16 E STAKÁDY NA TRAMVAJOVÉ TRATI HLUBOâEPY- BARRANDOV Jifií Straka, Milan ístek /18 S EGMENTOV MOST U C HOMUTOVA Jifií Chmelík, Marcel Mimra /21 S ANACE R EKONSTRUKCE ÎELEZNIâNÍHO MOSTU NA TRATI âd KRALUPY NAD V LTAVOU VR A ANY Jan Orna /26 O PRAVA MOSTOVKY KORUNY HRÁZE V ODNÍHO DÍLA O R LÍK PRÒBùH OPRAVY tûpán Dvofiák, Tomá Míãka /29 M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE V LASTNOSTI BETONU MODIFIKOVANÉHO KOMPLEXNÍ P ÍMùSÍ NA BÁZI MIKROSILIKY Vítûzslav Vacek /33 T ECHNOLOGIE PRO V ROBU CEMENTOBETONOV CH KRYTÒ VOZOVEK A LETI TNÍCH PLOCH Vladimír Weiss /36 M ETODIKA SLEDOVÁNÍ STAVU HYDRATACE CEMENTU Vratislav Tydlitát, Jaroslav Pavlík, Robert âern /38 V ùda A V ZKUM V PLYV DYNAMICKÉHO A ÚNAVOVÉHO ZAËAÎENIA NA PREDPÄTÉ BETÓNOVÉ PODVALY Milan Moravãík, Martin Moravãík /40 P RASKÁNÍ BETONU PRAXE A VùDA Petr efiicha /44 K ONFRONTÁCIA VOªBY V POâTOVÉHO MODELU SO SKUTOâN M PÔSOBENÍM MOSTA ªudovít Naì, Martin Vra Èák /47 S OFTWARE M ODELOVÁNÍ ÚNOSNOSTI P EDEM P EDPJATÉHO MOSTNÍHO NOSNÍKU OSLABENÉHO KOROZÍ Radomír Pukl, Bfietislav Tepl, Drahomír Novák, Mark G. Stewart /50 S PEKTRUM M OSTOVKA Z VYSOKOPEVNOSTNÍHO BETONU, SRN Vladislav Trefil, Ronald Koenig /55 T CHAJWANSKÉ ZKU ENOSTI Olga Paterová /58 A KTUALITY S EMINÁ E, KONFERENCE A SYMPOZIA /62 Vydává BETON TKS, s. r. o., pro: Svaz v robcû cementu âr Svaz v robcû betonu âr âeskou betonáfiskou spoleãnost âssi SdruÏení pro sanace betonov ch konstrukcí Vydavatelství fiídí: Ing. Vlastimil rûma, CSc. éfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc. Redaktorka: Petra Jaro íková Redakãní rada: Doc. Ing. Jifií Dohnálek, CSc., Ing. Jan Gemrich, Doc. Ing. Petr Hájek, CSc. (pfiedseda), Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místopfiedseda), Ing. Jan Huteãka, Ing. Zdenûk Jefiábek, CSc., Ing. Jan Kupeãek, Ing. Petr Laube, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada Mazurová, Ing. Hana Némethová, Ing. Vladimír Novotn, Ing. Milena Pafiíková, Ing. Vlastimil rûma, CSc., Prof. Ing. RNDr. Petr tûpánek, CSc., Ing. Michal tevula, Ing. Vladimír Vesel, Doc. Ing. Jan L. Vítek, CSc., Ing. Miroslav Weber, CSc. Grafick návrh: DEGAS, grafick ateliér, Hefimanova 25, 170 00 Praha 7 Sazba: 3P, s. r. o., Staropramenná 21, 150 00 Praha 5 Tisk: SdruÏení MAC, spol. s r. o., U Plynárny 85, 101 00 Praha 10 Adresa redakce a vydavatelství: Beton TKS, s. r. o. Samcova 1, 110 00 Praha 1 Redakce a objednávky pfiedplatného: tel./fax: 02 2481 2906 e-mail: redakce@betontks.cz Vedení vydavatelství a inzerce: tel.: 02 2231 6173, fax: 02 2231 1261 e-mail: betontks@betontks.cz Roãní pfiedplatné: 480 Kã (+ po tovné a balné 6 x 30 = 180 Kã) Vydávání povoleno Ministerstvem kultury âr pod ãíslem MK âr E 11157 ISSN 1213-3116 Podávání novinov ch zásilek povoleno âeskou po tou, s. p., OZ Stfiední âechy, Praha 1 ãj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000 Foto na titulní stranû: Estakáda na stavbû 3509 obchvat Olomouce (snímek Michal Linhart) B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 1

Ú VODNÍK EDITORIAL V Á Î E N É A M I L É â T E N Á K Y, V Á Î E N Í A M I L Í â T E N Á I! Ing. Jana Margoldová, CSc. vedoucí redakce BETON TKS âas bûïí, je zde léto a s ním k Vám pfiichází 3. ãíslo ãasopisu BETON TECHNOLOGIE, KONSTRUKCE, SANACE. Vedle toho, Ïe se v roce 2002 zmûnila úprava ãasopisu, jste moïná také zaznamenali, Ïe zaãátkem roku do lo k personálním zmûnám v redakci. Proto bych hned v úvodu chtûla podûkovat sv m pfiedchûdcûm za jejich práci, kterou pfiipravili v e pro to, aby se ãasopis mohl dále rozvíjet. Nebylo toho málo, v roce 2001 bylo v ãasopise publikováno více neï osmdesát odborn ch ãlánkû, a vzrûstající zájem ãtenáfiû je toho dûkazem. Tak jako koneãná podoba betonové konstrukce je prûnikem poïadavkû a idejí investora, návrhu architekta, v poãtu statika, znalostí technologa materiálu a práce v robní firmy, i vznik ãísla ãasopisu vytváfiejí rûzné profese autor, vût inou inïen r, redaktor, grafik v DTP studiu a tiskafi. Dobrá stavba je v sledkem úzké vzájemné spolupráce specialistû, do níï kaïd z nich vkládá své specifické znalosti, ale souãasnû naslouchá názorûm a poïadavkûm ostatních. RovnûÏ práce na pfiípravû ãísla ãasopisu vyïaduje spolupráci zúãastnûn ch, aby se my lenky autora dostaly ke ãtenáfii v té nejlep í podobû. âasopis vytváfií prostor pro pfiedávání a získávání informací, ale i pro v mûnu názorû, pro diskusi. Cílem ãasopisu je publikovat kvalitní ãlánky, které presentují nové materiály, konstrukce, v zkum a v voj, my lenky a ideje vztahující se k betonovému stavebnictví. Úkolem redakce je vytvofiit spojení mezi autory a ãtenáfii spoluprací s obûma stranami. Znamená to vyhledávat a nabízet ãtenáfiûm právû takové ãlánky, které je zajímají, nebo by zajímat mohly. Je to tedy specifická forma trïního vztahu. âtenáfizákazník má své potfieby a redakce se je snaïí odhalovat, aby do ãasopisu zafiazovala ãlánky pro ãtenáfie zajímavé. Redakãní rada pfiipravuje s pfiedstihem tematická zamûfiení jednotliv ch ãísel ãasopisu, redakce potom vybírá ze zaslan ch anotací ãlánkû a sestavuje obsah ãísla tak, aby podíl ãlánkû v jednotliv ch rubrikách byl vyváïen a zajímav pro ãtenáfie z rûzn ch oblastí zájmov ch, ale i geografick ch. Zda tomu tak opravdu je, jak doufáme, se mûïeme dozvûdût pouze od Vás, od na ich ãtenáfiû. Proto chceme vytvofiit forum pro prezentaci názorû ãtenáfiû na publikované ãlánky a na ãasopis vûbec, které bude zároveà zpûtnou vazbou pro autory i redakci. Tedy v zva redakce ãtenáfiûm: pi te nám. Va e názory mohou ovlivnit vzhled a obsah ãasopisu. Kvalita ãasopisu úzce souvisí s ãlánky nabídnut mi autory k uvefiejnûní, s jejich spektrem a kvalitou zpracování. âasopis BETON TKS vychází v roce 2002 v nové úpravû, která nabízí vût í plochu pro text. VyuÏívám tedy této pfiíleïitosti k obecné v zvû autorûm o pfiíspûvky do ãasopisu. Prostoru je dost. Pravda, nûkdy se stane, Ïe pfiíspûvek nemûïe b t uvefiejnûn v pûvodnû pfiislíbeném termínu. Odklad je obvykle vynucen formálními dûvody, napfi. pfiebytkem ãlánkû v urãité rubrice, koneãnou skladbou ãlánkû v ãísle, ale i nedostateãn m místem. Pokud ãlánek nelze rozdûlit na dvû samostatné ãásti, je lep í jeho oti tûní odloïit, neï ho v raznû zkracovat, a na pûvodní místo vloïit ãlánek krat í. Nûkdy Ïádáme autora i o doplnûní ãi pfiepracování pfiíspûvku na základû doporuãení lektora. Dbáme na to, aby vût ina odborn ch ãlánkû byla lektorována. Jméno lektora autorovi nesdûlujeme, pokud v ak lektor uzná za vhodné a potfiebné, mûïe sám navázat s autorem kontakt. Zdá se, Ïe autofii publikující v ãasopise jsou takové autority v oboru betonového stavitelství, Ïe si nikdo netroufne nejen oponovat, ale ani diskutovat o obsahu uvefiejnûn ch ãlánkû. Nebo vyuïíváte k "vyjasnûní názorû" kontakt na autora uveden vïdy za pfiíspûvkem? Pokud nám po lete do redakce (po tou, faxem, e-mailem) své názory, kritiky ãi doporuãení na popsané metody, postupy, zkou ky nebo celé stavby, zvefiejníme je. Zpoãátku to asi nebude v kaïdém ãísle, ale pozdûji by mohla b t jedna pûlstrana aï stránka vûnována diskusním pfiíspûvkûm ãtenáfiû. MoÏná, Ïe se sv m názorem nebudete sami, a autorovi dáte moïnost podívat se na problém jin ma oãima. Mám jednu otázku, spí e etickou, se kterou si zatím nevím rady. Co mám udûlat s ãlánkem, kter byl v urãitém ãase nabídnut redakci k oti tûní v ãasopise, redakce ho pfiijala jako vhodn, zafiadila do ãísla, uvûdomila o tom autora a zahájila jeho pfiedtiskovou pfiípravu. NeÏ v ak byl ãlánek v ãasopise publikován, pfieãetla jsem si úplnû stejn ãlánek ve sborníku z konference a vidûla jsem, Ïe tent Ï text byl zaslán je tû do dal ího sborníku. Vím, Ïe v ichni bojujeme s nedostatkem ãasu. Proã by tedy autor mûl psát jin ãlánek pro ãasopis a jin do sborníkû, kdyï ãtenáfii se pfiekr vají jen z ãásti? Proã by nemohl pouïít to, co má hotové, v ude tam, kde to pfiijmou? Prodat jednu práci vícekrát? Jde jen o to, co fiíká autorsk zákon? Napi te nám, co si o tom myslíte vy, ãtenáfii? Pfied ãasem jsem byla spoluautorkou ãlánku oti tûného v odborném ãasopise vydávaném v angliãtinû. Po nûjaké dobû autory oslovil nûmeck vydavatel nabídkou, Ïe za pfiedpokladu souhlasu anglického vydavatelství, by rádi otiskli nûmeck pfieklad ãlánku ve svém ãasopise. Souhlas pûvodního vydavatele byl poïadován na text i obrázky. Podobnû dostali kolegové pfii publikování pfiíspûvku ve sborníku z konference od pofiadatelû k podpisu smlouvu, Ïe text pfiíspûvku nebude autory publikován jinde bez souhlasu editora sborníku. Zdá se, Ïe se budeme muset pfied vstupem do EU seznámit vedle odborn ch znalostí je tû s jin mi zvyklostmi. Závûrem bych ráda Vám v em popfiála pûkné prázdniny. Tûm, ktefií plánují dovolenou, aè se jim vydafií podle jejich pfiedstav, a tûm, ktefií tráví léto prací, neboè je pfiece vrcholná stavební sezóna, aè stihnou, co si pfiedsevzali, a je tû jim zbude chvilka na odpoãinek. 2 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

T ÉMA TOPIC Î E L E Z N I â N Í M O S T Y V R O C E 2002 R A I L W A Y B R I D G E S I N T H E Y E A R 2002 M ILAN â ERMÁK VáÏení ãtenáfii, dal í ãíslo ãasopisu BETON TECHNOLOGIE, KON- STRUKCE, SANACE, je tentokráte vûnováno mostûm. Mosty pfiedstavují jeden z vrcholû stavitelství a takovou pozornost si bezesporu zaslouïí. Nedovolím si obtûïovat odbornou vefiejnost vzletn mi a rádoby poetick mi pfiirovnáními ãi v ãtem symbolik, jimiï se mosty vyznaãují. Jak by to mohlo dopadnout, se mûïeme pfiesvûdãit na dle mého názoru graficky nevydafien ch bankovkách EURO s motivy mostû Úvodem tedy alespoà vyslovím pfiání, Ïe i v budoucnu se obãas (nebo lépe pravidelnû) vydání ãasopisu BETON TKS speciálu pro mosty doãkáme. Pojìme nyní na krátk exkurz po mostech Ïelezniãních. âeské dráhy (âd) v souãasné dobû spravují 6 669 Ïelezniãních mostû, v nichï je zabudováno 10 352 vodorovn ch nosn ch konstrukcí. 2 865 konstrukcí je z betonu (prost, Ïelezov, pfiedpjat ). V tomto poãtu nejsou zahrnuty konstrukce s tuh mi vloïkami (tj. zabetonované nosníky a kolejnice), kter ch je 1 471. Mimoto âd spravují objekty tvofiené spfiaïen mi konstrukcemi, jichï napoãítáme 73. Betonové konstrukce tedy tvofií asi 41 % (ocel se podílí 25 %, spfiaïené konstrukce 0,7 % a zdûné konstrukce 32 %) z celkového poãtu konstrukcí ve správû âd (obr. 1). Celkov stavební stav Ïelezniãní dopravní cesty je dlouhodobû neuspokojiv, Ïelezniãní mosty jsou jednou z jejích nejcitlivûj ích a nejsloïitûj ích souãástí, a proto mohou poslouïit jako vhodn ukazatel. Pfiehled o poãtu Ïelezniãních mostû celkem a o poãtu mostû v nevyhovujícím stavu uvádí tabulka 1. (Pozn.: ve keré údaje uvádûné v textu jsou vztaïena k datu 30. 4. 2002.) Rychlost zhor ování stavu Ïelezniãních mostních objektû závisí na mnoha vlivech, uveìme alespoà ty základní: zhor ování stárnutím, zmûna uïívání vy í rychlosti, vût í zatíïení, náhodné pfietûïování, materiálové problémy, agresivní prostfiedí, Tab. 1 Tab. 1 rozpoãtová omezení (omezující preventivní údrïbu), nevhodná konstrukãní fie ení, neodborné provedení detailû, popfi. cel ch konstrukcí. PrÛmûrné stáfií mostû na tratích âd se pohybuje kolem 85 let, na nûkter ch tratích je to dokonce mnohem více. To mj. znamená, Ïe v dobû svého vzniku byla vût ina objektû dimenzována na zcela jiné zatíïení, neï je v platnosti dnes, coï je vedle stavebního stavu nejzávaïnûj í problém, s kter m se správa mostû u âd pot ká. Situaci pfiibliïuje graf na obr. 2. V voj poãtu mostû v nevyhovujícím stavu od roku 1984 zobrazuje graf na obr. 3. Obr. 2 Fig. 2 Poãty mostû Pfiehled poãtu mostû Survey of number of bridges Mosty Rozdûlení trati celostátní regionální celkem ocelové 1118 647 1765 Îelezniãní mosty masivní 4055 849 4904 celkem 5173 1496 6669 Nevyhovující ocelové 139 112 251 Ïelezniãní mosty masivní 291 70 361 celkem 430 182 612 16 00 1400 1200 1000 80 0 600 40 0 20 0 0 Pfiehled stáfií mostû Survey of bridge age 150 150 1553 121 1431 Poznámka: Stáfií je nejstar í neopravovaná ãást mostu 1192 554 634 908 387 520 Rozmezí stáfií mostû Regionální Celostátní do r. 1850 1850-1875 1875-1900 1900-1925 1925-1950 1950-1975 1975 aï 962 Obr. 1 Fig. 1 Pfiehled konstrukcí mostû podle materiálu Survey of bridge structures according to used materials Obr. 3 Fig. 3 V voj poãtu nevyhovujících mostû Development of number of unsuitable bridges 1000 900 800 700 600 500 regionální traè celkem 523 577 801 806 739 782 781 743 735 689 612 400 434 300 200 100 225 203 194 181 172 228 132 198 197 171 183 211 220 224 213 182 0 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 88 872 1223 220 1002 690 114 576 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 3

T ÉMA TOPIC Stav 2 50 % Stavební stav mostû pfied modernizací, optimalizace 1400 1200 1000 80,0 600 400 200 0 Stav 1 34 % Stav 3 16 % Poãty mostû 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0 0 Stav 3 Stav 2 Stav 1 210 22 187 Roãní hodnocení za celou síè âd Îelezniãní mostní objekt ohodnocen jako nevyhovující vykazuje takové závady, u nichï nelze vylouãit jejich rozvoj a následné ohroïení bezpeãnosti Ïelezniãního provozu. Jin m dûvodem mûïe b t, Ïe objekt nesplàuje provozní parametry stanovené a poïadované v pfiilehlém úseku trati. Nevyhovující objekt obvykle vyïaduje úplnou pfiestavbu, pfiestavbu opûr nebo v mûnu nosné konstrukce. Nûkdy v ak mûïe postaãovat jenom oprava ãi v mûna poru en ch ãástí. Objekt ve stupni nevyhovující znamená pro provozní pracovníky mj. i nutnost zv eného sledování dal ího v voje závad a poruch a operativního pfiijímání nutn ch opatfiení. Îádn most na trati provozované âesk mi drahami dnes není v takovém stavu, aby jeho dal í provozování bylo pfiím m ohro- Ïením bezpeãnosti Ïelezniãního provozu souãasn systém správy mostû u âd takovou eventualitu vyluãuje. Poãet nevyhovujících mostû zûstává i nadále pomûrnû vysok (612 objektû pfiedstavuje pfies 9 % z jejich celkového poãtu), Tab. 2 Tab. 2 Obr. 5 Fig. 5 Pfiehled nákladû Cost survey 265 21 243 321 32 288 492 39 453 k 31.12.1998 k 31.12.1999 k 31.12.2000 k 31.12.2001 Náklady Optimální náklady Náklady na stavební Tratû Poãet na optimální na opravy ãinnost na mostech mostû údrïbu/rok a rekonstrukce do roku 2010 2002 2010 (údrïba + opravy+ rekonstrukce) [mil. Kã] [mil. Kã] [mil. Kã] celostátní 5 173 143,2 4 080,3 5 225,9 regionální 1 496 26,8 626,1 840,5 celkem 6 669 170,0 4 706,4 6 066,4 náklady v mil. Kã V voj nákladû na stavební ãinnost na mostech Cost development of bridge building activity 693, 8 283,0 248,0 502, 6 175,8 132,9 165,4 261, 5 224, 4 162, 2 141, 7 118, 7 13,6 14,2 21,5 23,6 23,7 38,8 42,2 40,8 41,8 75,5 1992 1993 celostátní traè regionální traè 1994 1995 1996 876,9 838, 1 1997 544,8 1998 734,6 1999 855,8 814, 0 2000 1476,9 1401,4 2001 Obr. 4 Fig. 4 Dokonãené mosty na stavbách koridorû Bridges finished on railway corridors pfiestoïe se v posledních letech dafií toto ãíslo sniïovat. Mnohokrát uvádûn m dûvodem tohoto stavu je dlouhodob nedostatek finanãních prostfiedkû pfiedev ím na opravy a údrïbu, a to na tratích v ech kategorií (roãnû vykazované náklady na opravy a údrïbu zatím nedosahují optimální v e, která na základû Koncepce údrïby mostû a tunelû âd ãiní 170 mil. Kã). Na regionálních tratích je pak patrn i nedostatek investiãních prostfiedkû na rekonstrukce. Situaci pozitivnû ovlivàuje pfiedev ím probíhající modernizace a optimalizace hlavních tranzitních koridorû. Modernizace je souhrn opatfiení, která umoïní na dané trati zv ení traèové rychlosti aï do 160 km/h na dostateãnû dlouh ch úsecích tak, aby bylo moïno zv enou rychlost efektivnû vyuïít, dosaïení traèové tfiídy zatíïení UIC D4 pro traèovou rychlost 120 km/h, zavedení prostorové prûchodnosti pro loïnou míru UIC GC. Tam, kde modernizace koridorového úseku není efektivní, je provádûna optimalizace, která pfiedstavuje souhrn opatfiení, která stávající traè a její souãásti upravují na úroveà jejího normového stavu s moïností pouïití nov ch technologií, napfi. soupravy s v kyvn mi skfiínûmi. Modernizace a optimalizace mají rozhodující podíl na poãtu opravami nebo rekonstrukcemi odstraàovan ch nevyhovujících mostû v souãasnosti. Na jiï dokonãen ch úsecích I. a II. koridoru bylo rekonstruováno nebo opraveno takfika 500 mostních objektû, coï si vyïádalo náklady ve v i pfies 3 mld. Kã. Na dal ích asi 130 mostních objektû by rovnûï, je tû v rámci dal ích staveb I. i II. koridoru, mûlo dojít. Dnes je jiï aktuální pfiíprava IV. koridoru, u kterého se uvaïuje s realizací asi 170 mostních staveb. Stavby koridoru tfietího jsou dosud ve fázi studií, ale lze odhadovat, Ïe zde bude realizováno rovnûï kolem 170 mostû. V voj poãtu a stavu mostû na úsecích, které jiï pro ly modernizací, popfi. optimalizací, ukazuje graf na obr. 4. Postupnû zaãíná b t fie en problém mostû nacházejících se na tratích, které jsou souãástí Ïelezniãních uzlû velk ch mûst. Pfiíprava tûchto akcí je nároãná nejen z hlediska zaji tûní dostatku finanãních prostfiedkû to se ostatnû t ká kaïdé Ïelezniãní stavby ale v pfiípadû pfiemostûní situovan ch v intravilánu mûst pfiib vají problémy organizaãního a technologického charakteru (uzavírky ulic, v luky MHD, pfieloïky sítí, sloïitá projednávání s místní samosprávou, architektonické zaãlenûní objektu do reliéfu dané mûstské ãásti, hygienické pfiedpisy omezující vlastní realizaci, památkovû chránûné objekty atd.). Pfies uvedené problémy se dafií postupnû realizovat i tyto akce. V men í mífie, ale v nezanedbatelném rozsahu, jsou realizovány akce na ostatních tratích celostátních. Cílem na tratích regionálních je zabezpeãit, aby se stav objektû alespoà stabilizoval, tj. aby se pfiede lo jeho dal ímu zhor ování. Pfiistupovat diferencovanû k jednotliv m tratím (a tedy i k mostûm) podle jejich v znamu, je v souãasnosti jedin m moïn m v chodiskem. Na základû anal zy v sledkû dohlédací ãinnosti (bûïné prohlídky a revize) odhadujeme, Ïe uspokojivého stavu mostû by mohlo b t dosaïeno kolem roku 2010. Samozfiejmû za pfiedpokladu, Ïe vcelku pfiízniv trend ve v voji stavebního stavu mostû bude pokraãovat, resp. Ïe se v e prostfiedkû vûnovan ch na rekonstrukce, opravy, ale i údrïbu bude alespoà blíïit optimu. Pfiehled potfiebn ch prostfiedkû na stavební ãinnost je v tabul- 4 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

T ÉMA TOPIC ce 2. Uvádûné prostfiedky jsou v absolutních hodnotách bez zohlednûní inflace. Jsou zapoãítány pouze náklady na stavební práce, nejsou zaãlenûny náklady na správcovskou ãinnost. Uvedená ãísla jsou dokladem, Ïe i ve velmi skrovn ch podmínkách, jaké Divize dopravní cesty âesk ch drah pro svou ãinnost má, lze pro zlep ení stavu mostû mnohé udûlat a Ïe se to alespoà v posledních nûkolika letech zaãíná dafiit. Bûhem roku 2001 bylo rekonstrukcemi nebo opravami odstranûno 107 nevyhovujících mostû (u 30 jin ch mostû se v ak stav na nevyhovující zhor il). Dafií se i pfiipravovat a realizovat mostní akce v znamné z hlediska odborného, jejichï rozsah (technick i finanãní), originální zpûsob návrhu, popfi. i rychlost realizace pfii dodrïení poïadované kvality prací, budou chloubou Ïelezniãního mostního stavitelství. V úvodu jsem si odpustil pojednání na téma symbolika mostû. Na závûr si v ak trochu té filozofie pfiece jen dopfieji: Vûfiím, Ïe pozitivnû zamûfiená prezentace mostního stavitelství, tedy napfi. vydání speciálu BETON TKS pro mosty, mûïe spí e pomoci alespoà postupnû navy ovat prostfiedky potfiebné pro zlep ení celkového stavu mostû u nás. Je dobré prezentovat úspûchy, kter ch se nám podafiilo dosáhnout i pfies to, Ïe souãasné podmínky jsou sloïité. Silnû pochybuji, Ïe natáãení videofilmû (za drahé peníze), jejichï obsahem jsou vhodnû zobrazené havarijní poruchy a závady mostû, by bylo efektivnûj í. O katastrofick ch reportáïích na zakázku v nejmenovan ch komerãních televizích ani nemluvím. Tím nechci fiíci, Ïe bychom se tristním provozním i stavebním stavem mostû nemûli zab vat naopak. Prezentujme v ak to, Ïe známe cesty a zpûsoby, kterak problémy fie it, a to na konkrétních pfiíkladech novû realizovan ch nebo rekonstruovan ch mostû. Podle mne ty, ktefií mohou ovlivnit pfiídûl financí, pfiesvûdãí více ukázka efektivity vynaloïen ch prostfiedkû neï jakkoli odstra ující ukázky závad jakoïto v sledku zcela zanedbané údrïby. O tom, Ïe na e republika zaostává za vyspûlou Evropou, se asi nemusíme vzájemnû nijak pfiesvûdãovat. A platí to snad pro v echny oblasti tedy i pro mostní stavitelství. Ano i zde zaostáváme alarmující procento mostû je v nevyhovujícím stavu, mostû stavíme ménû neï by bylo potfieba, na údrïbu vûnujeme mnohem ménû prostfiedkû neï by bylo optimální, fie ení havarijních stavû je na í denní kratochvílí A pfiece se mostafii nemusí za v sledky své práce stydût. I s omezen mi prostfiedky dosáhli mnoh ch úspûchû. Proã? ProtoÏe za Evropou rozhodnû nezaostáváme v tom nejdûleïitûj ím v kvalitách lidí, ktefií se mostním stavitelstvím u nás zab vají. Mostafii v projekãních ústavech, v dodavatelsk ch firmách, ve správcovsk ch ãi investorsk ch organizacích i na vysok ch kolách ti v ichni prokazují vysok standard mostního stavitelství v âeské republice. Následující pfiíspûvky nechè jsou toho dûkazem. Dolní Louãky Krnsko Ing. Milan âermák vedoucí oddûlení mostû a tunelû âeské dráhy, s. o. fieditelství Divize dopravní cesty, odbor stavební NábfieÏí L. Svobody 12/1222, 110 15 Praha 1 Jezernick viadukt B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 5

P ROFILY PROFILES M O S T N Í S T A V B Y J S O U O B R A Z E M Ú R O V N ù I N Î E N R Ò S V É D O B Y B R I D G E S T R U C T U R E S R E F L E C T T H E L E V E L O F E N G I N E E R S O F T H E T I M E V L ADIMÍR B REJCHA Myslím, Ïe kaïdá generace má povinnost zanechat po sobû díla, která nejen vytrvají díky své kvalitû, ale jsou ozdobou a dokladem technické a estetické vyspûlosti pfiíslu ného ãasového období. Je tfieba, aby v ichni, ktefií nesou v dne ní dobû svûj díl odpovûdnosti za nové stavby, mûli tuto zásadu na pamûti. Chtûl bych sv m ãlánkem oslovit investory, projektanty a dodavatele a vyzvat je k respektování zásad, o kter ch pfiedpokládám, Ïe pomohou taková mostní díla vytvofiit. Investorská obec je v dne ní dobû pfietíïena úkoly spojen mi se zaji Èováním a prosazováním stavby. PfiekáÏky spojené s nekoneãn mi jednáními s majiteli pozemkû, soudními spory s men- inov mi zájmov mi sdruïeními silnû podporovan mi nedokonal mi zákony má za následek, Ïe získané stavební povolení je povaïováno za vrchol a nezb vá mnoho sil na kvalitní definici pfiipravovaného mostního objektu. A zde nastupuje projektant, kter by mûl ve svém návrhu pomoci pfiesvûdãit investora, ne se stát pouze realizátorem nedokonalého zadání. Prvním velice dûleïit m pfiedpokladem budoucího úspûchu mostního díla je jeho citlivé zasazení do krajiny. Dfiívûj í generace projektantû, ktefií byli nuceni sami zaji Èovat mûfiiãské a v kopisné podklady pro pfiipravovan projekt, mûli tuto anci automaticky zaji tûnou. Proto by prospûlo, aby alespoà u velk ch projektû se zásada náv tûvy a prohlídky budoucího staveni tû stala samozfiejmostí. Pfii této pfiíleïitosti by byla vhodná i souãinnost s architektem, i kdyï my lení statika by mûlo b t pro budoucí dílo rozhodující. Dal í nezbytnou podmínkou je dûleïitá celková vyváïenost hmot na pfiipravovaném objektu (obr. 1 a 2). Kolik máme naprosto nesoumûrn ch projektû, kdy masivní spodní stavba nese subtilní nosnou konstrukci? Návrhu pilífiû je proto nutné vûnovat velkou péãi (obr. 3). NavrÏená konstrukce by nemûla mít slabé místo, které tvofií zdroj budoucích problémû (obr. 4). Jak uvádí profesor Hruban ve sv ch knihách, o Ïivotnosti díla rozhoduje jeho nejslab í ãlánek. Nechci doporuãovat, jak vést pfiedpínací v ztuï, jak zvolit optimální pomûr betonáfiské a pfiedpínací v ztuïe, jak rozmístit kotvy kabelû apod. Opût tady platí zásada o rovnomûrnosti a vyváïenosti sil v konstrukci. DÛleÏitou kapitolou je návrh pfiíslu enství mostu, které je nejexponovanûj í ãástí díla. To je bohuïel ãasto rozhodující faktor jeho Ïivotnosti. Vyfie it jednodu e a vtipnû rychlé odvedení vody z mostovky, návrh izolace, zábradlí bez uzavfien ch dutin, pamatovat v projektu na zaji tûní pfiístupu k loïiskûm, odvodàovacím zafiízením atd., by mûlo b t samozfiejmostí. Stejnû tak povaïuji v eobecnû nekritické uplatàování nûkter ch zásad posledních desetiletí, jak mi jsou celoplo né izolace se staticky nespolupûsobícími fiímsami namísto vysok ch vanov ch izolací pfiilepen ch na fiímsách spojen ch staticky s nosnou konstrukcí, a drahá trubní odvodnûní místo jednoduch ch Ïlabov ch, za velkou chybu (obr. 5). Obr. 1 Fig. 1 Most Kladruby Kladruby Bridge Obr. 2 Most u Zvíkova Fig. 2 Bridge near Zvíkov 6 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

P ROFILY PROFILES Obr. 4 Ukázka ne Èasnû fie eného odvodnûní na mostû pfies Sedlick potok D1 Fig. 4 Unsuccessful design of drainage on the bridge across the Sedlice Brook D1 Obr. 5 Detail vanové izolace plnû nahrazující celoplo nou izolaci Fig. 5 Detail of tanking which entirely fulfills functions of insulation covering the whole area Obr. 3 Citlivû fie en pilífi s roz ífienou hlavou v Bûlé pod Bezdûzem Fig. 3 Carefully designed pier with an extended head in Bûlá below Bezdûz Poslední, o kom bych chtûl hovofiit, je dodavatel. První hlavní zásadou by mûlo b t, Ïe velké a v znamné mostní stavby musí realizovat zku en profesionál. NejenÏe svou perfektní prací, zvládnut mi technologick mi postupy a zku enostmi je garantem kvalitního díla, ale neocenitelná je jeho zku enost, kterou uplatní pfii spolupráci s projektantem pfii zpracování realizaãní dokumentace. Projekt musí b t technicky i technologicky provediteln. Nezanedbatelná je i zku enost dodavatele s mnoha nov mi materiály, které lze na stavbû vyuïít. Pfies v echny doloïené zpûsobilosti a certifikáty zûstává v platnosti zásada, Ïe o kvalitû rozhodují pfiedev ím kvalitní lidé. U dodavatele je to nejen silná technická skupina, která projekt pfiipravuje, ale je to i rozhodující dvojice lidí na stavbû, tj. stavbyvedoucí a mistr. Je moïné, Ïe ãtenáfi bude povaïovat tyto názory za samozfiejmé, nic neobjevující, ale skuteãnost, jak vypadají nûkteré mosty uï po 10 aï 20 letech a které SMP CONSTRUCTION, a. s., v posledních letech opravovala, mû vedla k napsání tohoto pfiíspûvku (obr. 6) PovaÏoval bych za rozumné, kdyby kaïd vût í most mûl svou mostní knihu, kde by kromû návodu k údrïbû, zpracovaného dodavatelem a projektantem, byly zaznamenávány pravidelné revize a kontroly díla. Pfiál bych mostûm ve tfietím tisíciletí, aby dosahovaly minimálnû osmdesátileté aï stoleté Ïivotnosti. Aby kvalitní t my investorû, projektantû a dodavatelû vytvofiily taková díla mosty, které dokáïou oslovit na e potomky. Ing. Vladimír Brejcha generální fieditel SMP Construction, a. s. Na Florenci 33, 110 00 Praha 1 Obr. 6 Most Tufiice - I/10, velk rozsah opravy po 25 letech provozu Fig. 6 Tufiice Bridge I/10, large scope of repair after 25 years of operation B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 7

S T R Á S K, H U S T A P A R T N E I, S. R. O. Estakáda na stavbû 3509 obchvat Olomouce Viaduct on the freeway 3509 near Olomouc Estakáda na stavbû 3509 obchvat Olomouce Viaduct on the freeway 3509 near Olomouc MontáÏ segmentového mostu pfies ul. Mikulá skou v Plzni Erection of the segmental bridge across the Mikulá ská street in PlzeÀ Nadjezd nad pfiivadûãem rychlostní komunikace R35 u Pfiáslavic Flyover on the freeway R 35 near Pfiáslavice PÛdorysnû zalomená lávka z pfiedpjatého pasu ve mûstû Maidstone Anglie Plan cranked stress-ribbon bridge in Maidstone, England Most z pfiedpjatého pásu pfies fieku Rough, Grants Pass, Oregon, USA vnitfiní podpûra Stress-ribbon bridge across the Rough River in Grants Pass, Oregon, USA intermediate support

Dálniãní most pfies Odru stavba 4708, schéma vedení pfiedpínacích kabelû Freeway bridge across the Odra River layout of prestressing cables Dálniãní most pfies Odru montáï OK ocelov ch segmentû Freeway bridge across the Odra River erection of steel segments Visut most pfies fieku Willamette, Eugene, Oregon, USA kotvení visut ch kabelû Suspension bridge across the Willamette River in Eugene, Oregon, USA - anchoring of suspension cables BetonáÏ oblouku mostu na Wisconsin Avenue, Millwaukee, Wisconsin, USA Casting of the arch of the Wisconsin Avenue Bridge, Millwaukee, Wisconsin, USA Obloukov nadjezd nad rychlostní komunikací R 52 z Rajhradu do Pohofielic Arch flyover on the freeway R 52 Rajhrad Pohofielice Dálniãní most na dálnici D5 PlzeÀ Rozvadov Freeway bridge on the highway D5 PlzeÀ Rozvadov

P ROFILY PROFILES S T R Á S K, H U S T A P A R T N E I, S. R. O. Strásk, Hust a partnefii, s. r. o., je nezávislá inïen rská kanceláfi, která byla zaloïena v roce 1991 ãtyfimi vedoucími projektanty b valé projekce Dopravních staveb Olomouc. Její vznik byl umoïnûn politick mi zmûnami v roce 1989. Zakládajícími ãleny byli prof. Ing. Jifií Strásk, CSc., Ing. Ilja Hust, Ing. Petr Hubík a Ing. Stanislav Susk. Vzhledem k tehdej í situaci na stavebním trhu jsme zpoãátku museli podstatnû roz ífiit nabídku projekãních prací. Kromû mostních konstrukcí, které tvofiily hlavní náplà na í práce v Dopravních stavbách, jsme si vyzkou eli projekty pozemních staveb, ãerpacích stanic i malou vodní elektrárnu. V té dobû zahraniãní investice smûfiovaly spí e do bank a hotelû, neï do dopravních staveb. Zlomov m momentem byl rok 1993, kdy jsme vyhráli vefiejnou obchodní soutûï na projekt rychlostní komunikace R52 z Rajhradu do Pohofielic, která byla první dálniãní stavbou po roce 1989. Zde jsme si ovûfiili, co znamená zaji Èovat kompletní projekãní servis nejen pro investora, ale posléze v rámci realizace i pro soukromého zahraniãního dodavatele stavebních prací. Pfiipomínám, Ïe tradici zahraniãních generálních dodavatelû dálniãních staveb zaloïila v té dobû rakouská firma ALPINE SALZBURG. Zku enosti z této stavby jsme mûli moïnost zúroãit na dal í stavbû rychlostní komunikace R35 mezi Pfiáslavicemi a Velk m Újezdem. Zde jsme opût zaji Èovali kompletní realizaãní dokumentaci celé stavby, tentokrát pro tuzemského dodavatele Dopravní stavby IES Olomouc. Práce zaãalo pozvolna pfiib vat, neboè v té dobû jiï byla zahájena stavba dálnice D5 mezi Plzní a Rozvadovem. Zaãátkem roku 1997 jsme uãinili dal í ze závaïn ch rozhodnutí spoleãnû s firmou HBH Projekt, spol. s r. o., jsme zaloïili akciovou spoleãnost s názvem SHB, a. s., abychom pod jednou hlaviãkou mohli klientovi nabídnout kapacitu zaji Èující kompletní projekty na celé úseky dálnic bez dal ích podzhotovitelû. Tím jsme si uvolnili prostor pro roz ifiování na í mostafiské specializace a mohli jsme ãást na i kapacity vûnovat v voji nov ch mostních konstrukcí. Pfii návrhu obloukového nadjezdu pfies rychlostní komunikaci R52 jsme jako hlavní nosn prvek navrhli ocelovou rouru vyplnûnou betonem. Spolu s pfiedpjatou betonovou mostovku a ocelov mi vzpûrami se podafiilo realizovat ocelobetonov most, kde se stírá tradiãní rozdûlení materiálû ve spfiaïen ch konstrukcích. Projekt mostu pfies ulici Mikulá skou v Plzni pfiedstavoval renesanci montovan ch segmentov ch mostû. Po nedobr ch zku enostech s nûkter mi segmentov mi konstrukcemi postaven mi pfied rokem 1990 se tyto mosty témûfi vytratily z trhu. Na ím návrhem jsme chtûli dokázat, Ïe chyba není ve vlastní segmentové technologii, ale v její nevhodné a nekvalitní aplikaci. Pokud se vhodnû skombinují segmenty s monolitickou mostovkou a vnûj ím pfiedpûtím, je moïné navrhnout nejenom technicky zdafiilou konstrukci, ale také estetické dílo. V echny mostní estakády na poddolovaném území pfii prûchodu dálnice D47 pfies Ostravu jsme navrhovali jako spojité konstrukce uloïené na bodov ch podpûrách. U mostû pfies Odru a Ostravici, s rozpûtím kolem 100 m, jsme navrhli ocelobetonov komorov prûfiez, kter je podélnû pfiedepnut vnûj ími kabely. Zde se nám podafiilo vhodnû aplikovat zku enosti z návrhu betonov ch pfiedpjat ch konstrukcí na konstrukce spfiaïené. Pro dálniãní mosty a nadjezdy s rozpûtím do 45 m navrhujeme tíhlé kompaktní prûfiezy bez dutin, které v znamnû redukují poïadavky na údrïbu nosné konstrukce. V souãasné dobû probíhá v stavba cca 20 mostû tohoto typu na obchvatu Olomouce stavba 3509. Nejvût í z nich je estakáda dlouhá 450 m, kde jsme navrhli jednotrámov masivní prûfiez s promûnou v kou a vyloïen mi boãními konzolami. V znamnou ãást na í práce pfiedstavují mosty, které jsme projektovali pro zahraniãní klienty v USA, ve védsku a v poslední dobû také v Anglii, kde mûla svûtovou premiéru pûdorysnû zalomená lávka z pfiedpjatého betonového pásu. Tato lávka ve mûstû Maidstone jiïnû od Lond na byla slavnostnû otevfiena na jafie loàského roku. S mosty, které byly projektovány ve firmû SHP, se mûïeme setkat na v ech dálniãních stavbách v na í republice. Svoje sluïby poskytujeme jak státním investorûm, tak i soukrom m firmám. Pro dodavatelské firmy se vïdy snaïíme najít fie ení, které nejlépe odpovídá jejich zku enosti, technické úrovni a stupni vybavení. V souãasné dobû pracuje ve firmû 35 projektantû. Vedoucí projektanti jsou inïen fii s autorizací pro âeskou republiku a USA, ktefií dlouhodobû pracovali u zahraniãních kanceláfií, napfi. T. Y. Lin International (San Francisko), Charles Redfield (Mill Valley, Kalifornie) a Jacobson & Widmark (Stockholm). Nyní pokraãují v konzultaãní ãinnosti v USA, Japonsku a ve védsku. Souãástí na í firmy je stfiedisko pfiípravy staveb, které zaji Èuje pro investora kompletní inïen rskou a majetkoprávní ãinnost. Od zaãátku tohoto roku se s na imi projektanty mûïete setkat i v novû vytvofieném olomouckém stfiedisku. KdyÏ jsme na zaãátku roku 1992 pfiijali prvního zamûstnance, zahájili jsme tím proces roz ifiování firmy, ve kterém pokraãujeme dodnes. UÏ nûkolikrát jsme pfiekroãili hranici, o které jsme si pûvodnû mysleli, Ïe bude koneãn m cílem rozvoje firmy. Teì máme pfied sebou dal í cíle: pfiesvûdãit v echny na e partnery, Ïe kvalita ãesk ch projektantû je pfiinejmen ím srovnatelná s úrovní na ich kolegû ve stavafisky vyspûl ch zemích, a dosáhnout toho, aby v sledky na í práce byly vïdy hodnoceny na základû technické kvality díla. Ing. Ilja Hust Strask, Hust a partnefii, s. r. o. Bohunická 50, 619 00 Brno tel.: 05 4721 2085, fax: 05 4721 2574 e-mail: shp@shpbrno.cz 10 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES E P Y-R U Z Y N ù E S T A K Á D A E L E V A T E D R O A D E P Y- R U Z Y N ù K AREL D AHINTER, M ARCEL M IMRA Nov mostní objekt na praïském silniãním okruhu. V stavba probûhla v období od ãervna 1999 do fiíjna 2001. Nosná konstrukce z pfiedpjatého betonu, pfiíãn fiez tvofien dvojicí komorov ch nosníkû, promûnná ífika mostovky v rozmezí od 16,4 do 21,4 m. Spojit nosník s polem o maximálním rozpûtí 46 m. V stavba probûhla kombinací dvou technologií, na pevné a na v suvné skruïi. Estetické ztvárnûní spodní stavby a nosné konstrukce. The new bridge on the Prague expressway circuit. The bridge was built within tight time schedule from June 1999 to October 2001. The prestressed concrete bridge, the cross section of two box girders, varying width of top deck varies from 16.4 to 21.4 m. Continuous girder with max. span of 46 m. The bridge was built by combination of two methods, method on travelling formwork and fixed formwork. Aesthetical shaped sub- and superstructure. Urychlené dobudování silniãního okruhu kolem Prahy pfiedstavuje v souãasné dobû zásadní problém fie ení automobilové dopravy v hlavním mûstû. Dokonãení dvou krátk ch úsekû v severozápadní ãásti dopravnû propojilo dálnici D5 (smûr PlzeÀ, Rozvadov, SRN) se silnicí I/6 (smûr Karlovy Vary) a silnicí I/7 (smûr Slan ) a tím v znamnû zklidnilo dopravní situaci v epích a Ruzyni. Stále v ak zb vá realizovat ãást, kde okruh prochází chránûnou krajinnou oblastí a pfiekraãuje údolí Vltavy na severním okraji mûsta. Dominantním objektem na nedávno dokonãen ch úsecích je most SO 2055 Estakáda Ruzynû, délky 1003,8 m, s pûdorysnou plochou 37 885 m 2, pfievádûjící estipruhovou rychlostní komunikaci silniãního okruhu, kategorie R 34/120. Celková dispozice mostu je patrná z obrázkû. Most sestává ze dvou samostatn ch konstrukcí pro kaïd dopravní smûr (obr. 1), které tvofií vïdy dva oddûlené dilataãní celky se spárou nad pilífiem 6 (obr. 2). Krat í ãást délky 170,6 m dotváfií mimoúrovàovou kfiiïovatku epy a je doplnûna rampami odboãujících vûtví, které jsou dvoupruhové, s návrhovou rychlostí 40 km/hod. Most dále pfiekraãuje pásmo biokoridoru Litovického potoka, místní komunikace, Ïelezniãní vleãku a traè âd a vytváfií koridor pro v hledovou rychlodráhu PRAK. P ROJEKT MOSTU Znaãná péãe byla vûnována estetickému pûsobení mostu (obr. 9). Mostní objekt leïí na okraji mûstské aglomerace v území s rekreaãní funkcí. Z estetického hlediska jsou na mostû ve zv ené mífie uplatnûny oblé tvary. Dfiíky pilífiû jsou oválného tvaru s kalichovit m roz ífiením pod loïiskem, zaoblené prvky dfiíkû pilífiû jsou zopakovány na opûrách mostu. Velké betonové plochy na opûrách byly rozãlenûny pfiedsazen mi dfiíky, nehoblovaná prkna bednûní jsou kladena do svislé a vodorovné polohy. Nosná konstrukce je zaoblena v místû napojení konzoly desky mostovky na komoru, spodní rohy komory jsou rovnûï zaobleny. Kompaktnost mostu je zdûraznûna betonovou svodidlovou zídkou s ocelov m madlov m nástavcem. ZaloÏení mostu je provedeno hlubinn m zpûsobem na velkoprûmûrov ch pilotách vetknut ch do vrstvy navûtralé bfiidlice. Piloty mají 1,22 m v zeminách a horninách R5, v horninách R4 mají 1,10 m. V jimkou je zaloïení opûry 1 ve smûru na epy, která je zaloïena plo - nû. Nejdel í piloty dosahují délek okolo 22 m. S ohledem na velk poãet pilot a znaãnou promûnlivost geotechnick ch pomûrû bylo rozhodnuto provést statické zatûïovací zkou ky na tfiech zku ebních pilotách. Podafiilo se tak ovûfiit chování pilot pro poïadované pracovní zatíïení 6,5 MN a zpfiesnit jejich statick návrh. Pfiesto bûhem provádûní vrtn ch prací vlivem promûnliv ch geologick ch pomûrû byly v rámci jedné skupiny pilot, v oblasti s relativnû krátk mi pilotami (14 m), dosaïeny znaãné rozdíly v délce pilot (aï 8 m), coï z hlediska poïadavku na pfienesení vodorovn ch sil nebylo akceptovatelné. Bylo proto nutné vzniklou situaci fie it. V daném pfiípadû bylo u ãtyfiech dfiíkû pilífiû pfiidáno po jedné pilotû a pfiíslu n základov blok byl upraven. Pod jedním dfiíkem bylo nutné ze statick ch dûvodû uklonit piloty v podélném smûru ve sklonu 8:1. Pilífie jsou tvofieny dvûma dfiíky a základov m blokem. Dfiíky pilífiû jsou oválné s roz ífien m zhlavím. Na mostû jsou pou- Obr. 1 Fig. 1 Pfiíãn fiez v konstantní ãásti u pilífie Cross-section in the constant part at the pier B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 11

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 2 Fig. 2 Podéln fiez a pûdorys Longitudinal section and layout Ïity tfii typy dfiíkû, typick dfiík, dfiík se svisl m svodem odvodnûní a dfiík pfiechodového pilífie. Tvarovû jsou jednotlivé dfiíky obdobné, li í se jen rozmûrem v podélném smûru. Most je uloïen na elastomerová vyztu- Ïená loïiska. Vzhledem k prostorovému uspofiádání je ãást rozpletu uloïena plovoucím zpûsobem. Na pilífiích ã. 3 a 4 jsou v ak navrïena loïiska o minimální v ce, která vytváfiejí v podstatû pevn bod. Proti boãnímu posunu jsou navrïena pfiíãnû pevná loïiska na opûfie OP1 a na pilífii P6. âást estakády mezi pilífiem 6 a opûrou 25 je v podélném smûru fixována pevn mi loïisky na pilífiích 14 a 15, v pfiíãném smûru je most vyjma pilífiû 14 a 15 ulo- Ïen plovoucím zpûsobem, pouze na pfiechodovém pilífii ã. 6 a na opûfie ã. 25 jsou osazena pfiíãnû pevná loïiska. Nosná konstrukce estakád má dvoukomorov pfiíãn fiez konstantní v ky 2,5 m. Maximální rozpûtí (v ose os) je 46 m. ífika nosné konstrukce je ve velké ãásti mostu konstantní 16,4 m, zhruba v tfietinû délky estakád se ífika mûní aï na Obr. 3 Fig. 3 V poãetní model pravé ãásti rozpletu Calcualtion model of the right part of the weaving section 12 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 4 Fig. 4 21,4 m. Tlou Èka dolní desky je konstantní 0,23 m a ífika stûn je 0,46 m. Nosná konstrukce rozpletu tvarovû navazuje na konstrukci estakády. V hlavní trase je pfiíãn fiez dvoukomorov, na vûtvích obdobn jednokomorov. K vlastnímu propojení konstrukce hlavní trasy a vûtví dochází mezi pilífiem 4 a 5, kde se bliï í stûny spojovan ch komûrek sluãují do stûny jedné. Tato stûna pfiechází je tû pfies pilífi 5, kde se zatíïení z této stûny pfienese do loïisek, a za pilífiem 5 postupnû vymizí nábûhem tak, aby byla zaji tûna plynulá zmûna ohybové tuhosti prûfiezu. Pro pfiedpûtí nosné konstrukce byly pouïity pfieváïnû kabely z 15 lan 15,7 mm, pfiedpínací systém DSI. V zájmu maximálnû zjednodu it tvar vnitfiního bednûní komor vzhledem ke stísnûn m prostorov m podmínkám uvnitfi vybetonované konstrukce bylo navrïeno pfiedpûtí bez potfieby jak chkoliv vnitfiních kotevních blokû v taktu. V kaïdé stûnû je typicky 5 kabelû, z toho v ãele bûïného taktu se spojkují 3 kabely a zb vající dva procházejí spojitû pfies pracovní spáru. Vzhledem k bodovému podepfiení kaïdé komory jedním loïiskem v jeho ose jsou navrïeny podporové pfiíãníky se zesílením dolní desky na 1 m. Po zváïení fiady variant byly vybrány pfiíãnû pfiedpjaté pfiíãníky. Podélné svody odvodnûní mostu i velice neobvykle po mostû vedená kanalizace z pfiilehlého silniãního úseku tak mohou pfiejít nad pfiíãníky bez prostupû. Pfiízniv ch ekonomick ch ukazatelû mostu bylo dosaïeno peãlivou statickou anal zou konstrukce provádûnou na v poãetních modelech, které vystihovaly interaktivní chování soustavy zemina-piloty-pilífienosná konstrukce (obr. 3). Návrh konstrukce byl optimalizován v nûkolika krocích, znaãná pozornost byla vûnována téï návrhu konstrukãní v ztuïe a jejímu uspofiádání. V STAVBA V stavba pilífiû Construction of piers MOSTU Zaoblené tvary spodní stavby doplnûné svisl m i vodorovn m podrobn m ãlenûním a zejména ováln tvar dfiíkû pilífiû s roz ifiující se hlavicí, kter se objevuje i u obou opûr estakády, pfiedstavoval znaãné nároky na provádûní (obr. 4 a 5). Byly zde pouïity základní prvky systémového bednûní PERI-VARIO, které tvofiily nosnou kostru bednicí formy. Plá È bednûní byl sestaven z fiezan ch prken na polodráïku, vytváfiející vertikální strukturu dfiíku. Ta pokraãovala i na roz ífiené hlavici, kde se pûvodnû konstantní ífika prken musela plynule roz ifiovat. Na mostû se kromû bûïn ch dfiíkû o rozmûru 2,3 x 1,8 m vyskytují je tû prodlouïené dfiíky pfiechodového pilífie 6 rozmûru 4,9 x 1,8 m a dfiíky se svisl m svodem odvodnûní pilífie 15 rozmûru 3,105 x 1,8 m, které vyïadovaly úpravu formy. Speciální úpravy formy vyïadovaly dvojité dfiíky pilífie 5 v místû napojení vûtví na estakádu adfiíky opûry 1 a 25. V stavba pilífiû probíhala od nejvy ích (13 m) k nejniï ím (6 m) postupn m zkracováním formy v dolní ãásti. Betonáfiská v ztuï byla ukládána ve formû armoko Û, spodní ãást byla prûlezná i po dobu betonáïe aï po úroveà hlavice a po jeho osazení se pokraãovalo v betonáïi plynule dál na celou v ku dfiíku. Betonové bloky pro loïiska se betonovaly dodateãnû. V pfiípadû opûr estakády jsou dfiíky doplnûny pfiední stûnou, deskou a stûnami revizní komory a kfiídly opûry. Opûra 1 je vybavená je tû svisl mi komunikaãními achtami pro svislé svody odvodàovacího potrubí mostu. Opûry ramp jsou fie eny obdobnû, ale pouze zaoblením bez pou- Ïití motivu hlavice dfiíku. Systém bednûní PERI-VARIO a plá tû z prken byl zachován. Dilataãní spáry irok ch opûr estakády jsou v ose komunikace; viditelné pracovní spáry vypl vající z postupu v stavby jsou zv raznûny zkosenou li tou a z rubu utûsnûny gumov m profilem. Uspofiádání opûry 25 estakády umoïàovalo prûjezd v suvné skruïe na zemní tûleso a zpût, po dokonãení pravého pasu a pfii zahájení stavby levého pasu. Viditelné plochy spodní stavby podél vefiejn ch komunikací jsou opatfieny nátûrem odoln m vûãi odstraàovaãûm sprejû na v ku 5 m, v ostatních ãástech na v ku 3 m. Základní my lenkou návrhu nosné konstrukce mostu bylo dosaïení materiálové úspory a souãasnû umoïnûní proudového postupu v stavby po polích. Nabízely se v zásadû dvû technologie; v stavba na pevné skruïi a na v suvné skruïi. Po optimalizaci rozpûtí polí a anal ze pfiíãného fiezu bylo rozhodnuto o uplatnûní v suvné skruïe v rozsahu konstantního tvaru komorov ch nosníkû, tj. pro prav pas od pilífie 14 po opûru 25 a pro lev pas od opûry 25 po pilífi 6, celkem 30 polí. Zb vajících 18 polí estakády a 4 pole ramp se betonovaly na pevné skruïi Obr. 5 Fig. 5 V stavba fiepské opûry Construction of the epy abutment B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 13

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 6 V suvná skruï Röro 2000 Fig. 6 Travelling centering Röro 2000 Obr. 7 Fig. 7 BetonáÏ mostního pole na v suvné skruïi Concreting of the bridge span on the travelling centering z ocelov ch nosníkû IP 1000 a podpûr z materiálu PIÎMO. V stavba nosné konstrukce byla zahájena posledním dílem na pevné skruïi mezi pilífii 13 a 14, kter se vybetonoval ve dvou cyklech jako vahadlo s oboustrannou konzolou délky 2 x 9,2 m a následnû klasick betonáïní díl s konzolou délky 9,2 m. Na pevné skruïi byly uloïeny dílce spodního bednûní podlahy, které se po odskruïení postupnû pfiemísèovaly vpfied. Vnûj í bednûní bokû nosníkû, konzol a desky mezi nosníky bylo podélnû pojízdné na celou délku betonáïního dílu. Nosnou kostru bednûní tvofiily nosníky soustavy ALPI MECCANO s plá tûm z podéln ch prken, umoïàující postupné odbednûní celé soustavy a její pfiejezd do nové betonáïní polohy. BetonáÏ kaïdého dílu probíhala ve dvou etapách, nejdfiíve spodní ãást komorov ch nosníkû tvaru U vãetnû nadpodporového pfiíãníku, pfiedstavujícího zesílenou dolní desku v délce 3 aï 4 m, následnû celá mostovková deska. Vnitfiní bednûní stûn nosníkû bylo z velkorozmûrov ch dílcû, které se pfied betonáïí mostovky odstranily. Bednûní stropû nosníkû bylo opût z dílcû na celou ífiku komory, které se pfiesouvaly z jiï hotové ãásti na ãást rozpracovanou. V ãásti rozpletu byla situace sloïitûj í a pouïití prefabrikovaného bednûní bylo moïné jen pro nûkteré ãásti nebo pfii rozdûlení do jednotliv ch základních blokû délky 6 m. Znaãná ãást konstrukcí musela b t vybednûna individuálnû. Pfiesto se podafiilo bez vût ích problémû dokonãit ãásti na pevné skruïi v ãasovém pfiedstihu. Doba cyklu bûïného pole estakády na pevné skruïi trvala prûmûrnû tfii t dny. Pro v suvnou skruï byl zvolen materiál firmy RÖRO Bautechnik GmbH, univerzální nosníky U 2000 2, 3, umoïàující pouïití jako v suvná skruï pro rozpûtí do 45 m bez mezipodpor, a jako pevná skruï do rozpûtí 48 m (obr. 6). V suvná skruï má délku 94,4 m, z toho zesílená ãást délky 57,6 m mûïe nést bednûní. Sestává z dílcû délky 9,6 m, zesílen ch nebo lehk ch, a nájezdového a koncového dílu délky 4,8, resp. 3,2 m. V pfiíãném uspofiádání tvofií ãtyfii samostatné prostorové soustavy, sestávající ze dvou základních zavûtrovan ch nosníkû, k nimï se pfiidávají dal í v oblasti nesoucí zatíïení betonem. Manipulace se skruïí ve v ech smûrech se provádí hydraulick mi lisy umístûn mi na podpûrách. Podepfiení skruïe v místû pilífiû bylo doplnûno o mezipodpûry v poli pro zmen ení prûhybû skruïe a moïnost jejího betonáïního nadv ení. Podpûry byly opût z materiálu PIÎMO a ÎP 16. Podepfiení doplàoval závûs skruïe na hotové ãásti mostu. Systém bednûní byl obdobn jako u pevné skruïe, v hodou bylo pevné spojení vnûj ího bednûní vãetnû podlahy se skruïov mi nosníky a konstantní ífika komorov ch nosníkû. Zahájení prací na prvním betonáïním dílu zaãalo dle harmonogramu v dubnu 2000 a pfii dvout denním cyklu s mûsíãní zimní pfiestávkou mûla b t nosná konstrukce dokonãena do 31. ãervence 2001. Ve skuteãnosti, i pfies urãité men í problémy, probûhla poslední betonáï 24. ãervence 2001. Pfies nepomûrnû sloïitûj í pfiíãn fiez ve srovnání s dvojtrámem se zde podafiilo zkrátit dobu cyklu aï na 12 dní, v nûmï byly zahrnuty dvû fáze pfiedpínání po první a druhé etapû betonáïe (obr. 7). Pfiedpínací v ztuï tvofii kabely DYWIDAG o15 lanech 15,7 mm, 1570/1770, s kotvami MA 6815, resp. ZR 6815 a nastavované spojkami R 6815, které jsou uloïené v kanálcích 90 mm. Z celkového poãtu kabelû procházejících spárou je 60 % kotveno a spojkováno a 40 % prochází volnû do dal ího dílu. Pfiíãníky v komofie nosníku nad loïisky jsou pfiedepnuty kabely ze 7 lan 15,7 mm ve tvaru vlásenky v poãtu 3 aï 4, podle délky pfiíãníku a jejich kotvy jsou vyvedeny do stûn mezi nosníky. Na celém mostû je navr- Ïena betonáfiská v ztuï z oceli 10505 (R). Z vybavení mostu zmíníme pouze Ïelezobetonové svodidlo s trubkov m madlem, nahrazující souãasnû fiímsu a zábradlí, které pfiedstavovalo technologicky nároãnou ãást mostu s celkovou délkou 4 km. Dilataãní úseky Ïelezobetonového svodidla jsou po 27 m, stejné jako byly úseky betonáïní. Mezilehlé smr Èovací spáry po 9 m se vytváfiely po odbednûní v místech pfieru ené v ztuïe nafiíznutím betonu do hloubky 40 mm a ífiky 10 jako sluïební chodník. Svodidla i zákrytové desky jsou z provzdu nûného betonu C30/37-3b (zn. 425). BetonáÏ svodidel tohoto tvaru a s uveden mi parametry betonu pfied- 14 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Tab. 1 Tab. 1 Hlavní pouïité materiály Main used materials Materiál Most celkem Nosná konstrukce Spotfieba na m 2 nosné konstrukce Beton 34 215 m 3 21 986 m 3 0,585 m 3 Betonáfiská ocel 3 895 t 3 100 t 82,5 kg Pfiedpínací ocel (podélné pfiedp.) 698 t 698 t 18,6 kg Obr. 9 Fig. 9 Pfiechodov pilífi mezi vlastní estakádou a rozpletem Connecting pier between the elevated road and the weaving section stavuje urãit problém pro v slednou kvalitu jeho povrchu. Nízk vodní souãinitel betonové smûsi zaruãuje poïadovanou pevnost betonu, ale spolu s hustou v ztu- Ïí brání úniku bublin zejména na dovnitfi sklonûn ch plochách bednûní. Urãité, ale velice drahé fie ení pfiedstavovaly rohoïe ZEMDRAIN upevnûné na bednûní, které umoïàují únik vzduchov ch bublin a souãasnû pfiispívají ke zpevnûní povrchové vrstvy betonu. Pro vnûj í pohledovou plochu svodidla byly pouïity speciální bednící desky s vertikálním ãlenûním charakteru hoblovan ch prken. Tato plocha je opatfiena edozelen m sjednocujícím nátûrem, kter m je natfiena i opûra 1. Vnitfiní spodní ãást povrchu svodidel je opatfiena ochrann m nátûrem SIKA proti úãinku rozmrazovacích solí. Obr. 8 Fig. 8 epská opûra epy abutment Z ÁVùR Most byl uveden do provozu v fiíjnu 2001 spolu s cel m úsekem praïského okruhu mezi epy a Ruzyní (obr. 9 a 10). Dosavadní zku enosti potvrzují, Ïe se jedná o technicky zdafiilé dílo, navrïené a realizované v poïadované kvalitû a termínu, s maximální technickou a technologickou hospodárností a s krátkou dobou v stavby, od ãervna 1999 do fiíjna 2001. Zhotovitelem celé stavby SOKP 517 pro editelství silnic a dálnic âr bylo SdruÏení 517, sestávající z firem: Metrostav, a. s.; Stavby silnic a Ïeleznic, a. s.; Max Bögl a Josef Kr sl, k. s., a Stavby mostû Praha, a. s. Zhotovitelem tohoto mostu byly poslední dvû firmy pod vedením SMP, a. s. Podzhotovitelem pro pilotové zaloïení a zkou ky pilot byly Zakládání staveb, a. s. a FG Consult, s. r. o. Projektantem celé stavby 517 byl SUDOP Praha, a. s., kter pûsobil souãasnû jako podzhotovitel ãásti RDS mostu pro zhotovitele RDS fimu PONTEX, s. r. o. Celkové náklady na most, podle pevné ceny nabídky, zpracované dle DZS, ãinily bez DPH 678 mil. Kã. Pfii celkové pûdorysné plo e nosné konstrukce mostu 37 885 m 2 vychází v sledná cena za m 2 mostního objektu 17 891,- Kã. Tento údaj doplàuje pfiehledová tabulka 1 celkové a specifické spotfieby hlavních stavebních materiálû. Ing. Karel Dahinter, CSc. SMP CONSTRUCTION, a. s. Na Florenci 1413/33, 113 16 Praha 1 tel.: 02 2218 5225, fax: 02 2232 3820 e-mail: dahinter@smp.cz, www.smp.cz Ing. Marcel Mimra PONTEX, s. r. o. Bezová 1658, 147 14 Praha 4 tel.: 02 4406 2240, fax: 02 4446 1038 e-mail: mimra@pontex.cz, www.pontex.cz Obr. 10 Pohled na celé pfiemostûní po uvedení do provozu Fig. 10 View of the overall bridging after putting in operation B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 15

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES U M Í S T ù N Í T E L E K O M U N I K A â N Í C H Z A Í Z E N Í N A T O V Á R N Í M K O M Í N ù T H E P L A C E M E N T O F T E L E C O M M U N I C A T I O N D E V I C E S O N A F A C T O R Y S T A C K V LASTIMIL EDO Dodateãné umístûní telekomunikaãních zafiízení na vysok ch objektech mûïe ohrozit stabilitu tûchto staveb. Projekt je nutné dokladovat statick m v poãtem. The additional placement of telecommunication devices on towering buildings may jeopardize the stability of such structures. The project documentation shall be supported by static analysis. Na továrním komínû, kter je del í dobu mimo provoz, byly postupnû upevnûny tfii sady telekomunikaãních pfienosov ch zafiízení (obr. 1). PÛvodní dokumentace komínu je pouze ãásteãná. Ze stavebních v kresû se na ly jen doklady o vrchní stavbû, chybí detailní v kresy, statick v poãet a zaloïení stavby. Konstrukce komínu je dvouplá Èová. Vnûj í plá È je vyzdûn z betonov ch komínov ch tvárnic v tlou Èce 210, 140, 70 mm, vnitfiní plá È je po celé v ce 120 mm. Mezi obûma plá ti je tepelná izolace. Oba plá tû jsou spojeny po 10 m Ïelezobetonov mi vûnci. Svûtlost komínu je promûnná od 4 m v patû do 1,6 m v hlavû. V úrovni terénu má dfiík dva otvory, a to pro napojení sopouchu a vybírací otvor pro odvoz popela. Celková v ka od úrovnû základové patky je 86 m. Schéma komínu je na obrázku 2. Stav komínu nebyl podrobnû provûfien, pfii vizuální kontrole nejsou patrné Ïádné poruchy nebo deformace. V projektové pfiípravû pro upevnûní antén byla vûnována pozornost pouze nosné konstrukci pro antény a montáïním lávkám umístûn m v 50, 60 a 70 m nad terénem. Jde vesmûs o ocelové konstrukce pfiipevnûné pomocí objímek a kotevních hmoïdinek do komínového zdiva. Konstrukce se umísèovaly postupnû, nejvy í lávka naposled. Îádná dokumentace o vlivu tûchto zafiízení na komín nebyla vypracována. Pfii posuzování vlivu umístûní antén na komín je nutné zváïit tyto okolnosti: v ka komínu 86 m pfii velké tíhlosti dfiíku vyïaduje v poãtov postup respektující vliv deformace na prûbûh ohybov ch momentû (v poãet podle 2. fiádu), âsn 73 0035 v ãl. 159 poïaduje u objektu s vlastní frekvencí f (i) < 4 Hz prokázat úãinky dynamické sloïky vûtru, a proto je tfieba posoudit stabilitu komínu pro toto zatíïení, kvalita vnitfiního plá tû komínu byla nespornû ovlivnûna dlouhodob m tepeln m zatíïením. Základní statické schéma je vetknut prut s osou v hlavû vych lenou od svislice o 82 mm. Nelze vylouãit naklonûní komínu od sluneãního osvitu. Tuhost prutu je po v ce promûnná, pfiiãemï se poãítá, Ïe tuhosti obou rour se v profilech sãítají. Spojení Ïelezobetonov mi vûnci ve vzdálenostech 10 aï 15 m nezajistí spolehlivû pfienos smykov ch namáhání. V poãet byl zpracován pro statické zatí- Ïení tubusu komínu vûtrem a zvlá È pro úãinky vûtru na antény. Dále se poãítalo s dynamickou sloïkou zatíïení, a to opût pro oba pfiípady, tj. tlak vûtru na komín Obr. 1 Fig. 1 Pohled na tovární komín se tfiemi sadami antén View of the factory stack with three aerial sets Obr. 2 Fig. 2 ez komínem Stack cross-section 16 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 3 Fig. 3 Komín prûbûh M a N, statické a dynamické úãinky Stack behaviour of M and N, static and dynamic effects Obr. 4 Antény prûbûh M a N, statické a dynamické úãinky Fig. 4 Aerials behaviour of M and N, static and dynamic effects a antény. V sledné hodnoty normálov ch sil a ohybov ch momentû jsou patrny z obr. 3 a 4. Je zfiejmé, Ïe po montáïi telekomunikaãních zafiízení vzrostly ohybové momenty o 25 aï 30 %. Vliv tohoto zv ení byl ovûfien ve dvou úrovních, a to ve vzdálenosti 13 a 43 m nad terénem. Tyto úrovnû byly zvoleny proto, Ïe v tûchto místech dochází ke zmûnû tlou Èky vnûj- ího plá tû. Pfiíãné fiezy viz obr. 5. Únosnost obou plá ÈÛ, zejména vnitfiního, by vyïadovala podrobnûj í provûfiení Tab. 1 V poãet sledovan ch hodnot M, Nae Tab. 1 Calculation of observed values M, N and e stavu materiálû, a to jak betonov ch tvárnic, tak spojovací malty. Pro názornost byla stanovena excentricita vnitfiních sil v obou úrovních, která je pro vysoké tovární komíny limitovaná. Úãinek zatíïení na komín ZatíÏení antén ZatûÏovací hodnoty ZatûÏovací hodnoty Profil 6 M = 0,45 x 2151 = 1013 knm M = 0,45 x 2970 = 1336 knm N = 1363 x 0,45 = 613 kn N = 0,145 x 1378 = 620 kn e = 1,65 m v slednice mimo jádro e = 2,16 m nevyhovuje PfiibliÏn odhad napûtí ve zdivu (za vylouãeného tahu) R bd = 613/0,22 = 2800 kpa. Profil 3 M = 0,62 x 5958 = 3693 knm M = 0,62 x 1739 = 4798 knm N = 0,62 x3536 = 2192 kn N = 0,62 x 3551 = 2201 kn e = 1,68 m v slednice mimo jádro e = 2,17 m nevyhovuje Obr. 5 Pfiíãné fiezy komínem v úrovni 3 a 6, schéma anténních lávek Fig. 5 Stack cross section at level 3 and 6, sketch of aerial galleries Posouzení prûfiezû Pfii posouzení se pfiedpokládá, Ïe obû trouby jsou zatíïeny v pomûru jejich momentû setrvaãnosti viz konstanta k 1 na obr. 5. Z v sledkû v poãtu v obou úrovních, viz tab. 1, je zfiejmé, Ïe pfii extrémních hodnotách zatíïení nemá komín pfiedepsanou bezpeãnost proti pfieklopení a je velmi pravdûpodobné, Ïe i dosaïená namáhání materiálû nevyhoví. Základovou konstrukci bez podrobnûj- ích podkladû lze obtíïnû ovûfiit. Pfii pfiedpokladu, Ïe patka má kruhov pûdorys o prûmûru 8 m a v ce 2,54 m, má hmotnost 270 t. Normálová síla v úrovni základové spáry je cca 8 900 kn a ohybov moment se zvût í z 8 200 knm na 11 000 knm, v stfiednost z pûvodních 0,9 m vzroste na 1,23 m. Tento úãinek je nepodstatn. Pfii zaloïení komínu na pilotách by v ak mohlo toto zv ení podstatnû ovlivnit bezpeãnost zaloïení. Z ÁVùR Umístûní telekomunikaãních zafiízení na vysoké objekty, zejména na komíny a vû- Ïe, nelze povolit bez podrobného provûfiení vlivu tûchto konstrukcí na spodní stavbu. Nekvalifikovan postup mûïe bezprostfiednû ohrozit dosavadní stav a ve sv ch dûsledcích bezpeãnost a zdraví obyvatel. Ing. Vlastimil edo, CSc. Riegrova 6, 460 01 Liberec 1 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 17

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES E S T A K Á D Y N A T R A M V A J O V É T R A T I H L U B O â E P Y- B A R R A N D O V V I A D U C T S O N T H E S T R E E T- C A R L I N E H L U B O â E P Y- B A R R A N D O V J I Í S TRAKA, MILAN ÍSTEK Projekt dvou pfiedpjat ch betonov ch viaduktû na tramvajové trati z Hluboãep na Barrandov. V stavba obou mostû bude probíhat vysouváním pfies 6 respektive 7 polí o rozpûtí 48 m. Design of two prestressed concrete viaducts on the new Hluboãepy Barrandov tramway line. The superstructure of both bridges will be erected by incremental launching over 6 respectively 7 spans up to 48 meter each. My lenka dopravního spojení mezi Hluboãepy a novû budovanou sídli tní aglomerací na Barrandovû formou tramvajové tratû je stará 30 let a byla jiï zakotvena v urbanistické studii. Stávající hromadná doprava nûkolika autobusov mi linkami z centra do oblasti Barrandova nestaãí pokr t poïadavky na dopravu cestujících. Je provozovaná po tzv. barrandovské v stupní komunikaci, která je dlouhodobû souãástí mûstského dopravního okruhu a v dané oblasti vytváfií spojení mezi dálnicemi D1 a D5. Tato komunikace je soustavnû pfietíïena, a proto autobusová doprava zejména v dopravních piãkách neplní dobfie svoji funkci. V roce 1988 byl schválen investiãní zámûr, ale aï v roce 1994 schválila rada Zastupitelstva hlavního mûsta Prahy pfiípravu realizace tramvajové tratû. Pfiípravou a realizací stavby byla povûfiena akciová spoleãnost InÏen ring dopravních staveb. Celková délka tramvajové tratû ãiní 3,5 km a je na ní umístûno 6 zastávek. Je rozdûlena na desítky objektû, z nichï nejv znamnûj ími jsou dvû mostní estakády o celkové délce 770 m a dva podjezdy o celkové délce 365 m. Celá trasa tramvajové tratû Hluboãepy Barrandov fie í nejen nové ekologické dopravní spojení, ale v daném území pfiedstavuje v razn mûstotvorn prvek. V echny zastávky, které budou od sebe barevnû odli eny, jsou architektonicky v razné a vzniknou kolem nich pfiirozená centra. Jednotnou architektonickou koncepci tratû vãetnû jejího vybavení vypracoval Ing. arch. Patrik Kotas. V roce 1999 bylo vydáno územní rozhodnutí a v roce 2001 byla vypsána vefiejná obchodní soutûï. Vítûzem se stalo sdruïení firem Subterra, a. s., a ÎS Brno, a. s. Investorem stavby je Dopravní podnik hl. m. Prahy, a. s., generálním projektantem je Metroprojekt Praha, a. s. Zpracovatelem DSP a RDS obou mostních estakád je projektová kanceláfi Novák a Partner, s. r. o., zhotovitelem obou objektû mostních estakád je ÎS Brno, a. s., závod MOSAN. M OSTNÍ ESTAKÁDY Trasa tramvajové tratû pfiekonává od tramvajové smyãky v Hluboãepích smûrem k Novému Barrandovu znaãn v kov rozdíl a pfiitom prochází ve velmi ãlenitém terénu údolí Dalejského potoka a RÛÏiãkovy rokle. Její niveleta rychle nabírá stoupání 6 % a vede po mostní estakádû dlouhé 472 m, která pfiekraãuje Hluboãepskou ulici, Ïelezniãní traè z Prahy do Rudné a pfiimyká se k ulici K Barrandovu. Dále je vedena 110 m po terénu, aby po dal í mostní estakádû délky 298 m a stoupání 6,2 % pfiekonala RÛÏiãkovu rokli (obr. 1) a pokraãovala podél v stupní Barrandovské komunikace do zastavûné ãásti sídli tû Barrandov. Mostní estakády procházejí vesmûs ve svazích hustû zarostl ch vysok mi stromy. Tvar mostních estakád je navrïen tak, aby vyhovoval poïadovan m technick m parametrûm vypl vajícím z jejich postupu v stavby, odpovídal architektonickému pojetí celé tramvajové tratû a pfiitom maximálnû zapadal do daného prostfiedí. Zakládání a spodní stavba Mostní objekty jsou zaloïeny hlubinnû na achtov ch pilífiích nebo vrtan ch pilotách. S ohledem na ãlenitost území a promûnnost geologick ch pomûrû je v ak zakládání obtíïné a nároãné. Skalní podklad tvofií devonské horniny bfiidlice nebo vápence s krasov mi jevy a s poruchami aï do velk ch hloubek (pfies 100 m), s pfiekryvem deluviálních sedimentû svahov ch hlín, sutí a navá- Ïek promûnné mocnosti. Geologick prûzkum bylo nutno soubûïnû s projektovou dokumentací z dûvodu sloïit ch a velmi Obr. 1 Fig. 1. Podéln fiez estakádou pfies RÛÏiãkovu rokli Logitudinal profile over the elevated road across RÛÏiãka s Ravine 18 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES se mûnících charakteristik podloïí doplnit minimálnû o jednu sondu pro kaïd základ. S ohledem na nepfiístupnost nûkter ch základû a krasové jevy bylo nutno pfiedpokládat prûzkumné práce se zkou - kami in situ i v rámci vlastní v stavby a prûzkumné vrty provádût minimálnû 4 m pod základovou spáru pilot, resp. 12 m u achtov ch pilífiû. S ohledem na bezpeãnost stávajícího kanalizaãního sbûraãe (obr. 2) a sbûrn ch nádrïí byla poïadována hloubka zakládání aï pod jejich úroveà pfii souãasném kontrolním mûfiení deformací. Vzhledem k ãetn m poruchám bylo tfieba zajistit dohled odpovûdného geologa na stavbû a upravovat hloubku zaloïení dle zji tûn ch skuteãností. Ve spodní ãásti trasy podél Hluboãepské ulice jsou základové pomûry jednoduché. Skalní podloïí tvofií pevné vápence nebo bfiidlice s pfiekryvem náplav Hluboãepského potoka a naváïek. V tomto úseku je realizováno zaloïení na vrtan ch pilotách 1,2 m vetknut ch do skalního podlo- Ïí. V úseku za Hluboãepskou ulicí stoupá trasa svahem údolí. Skalní podloïí tvofií podrcené vápence (lokálnû bfiidlice) s promûnnou hloubkou zkrasovatûní, s pfiekryvem svahov ch hlín a sutí. Situaci komplikuje stávající kanalizaãní fiad, kter probíhá v tûsné blízkosti trasy. Zakládání je provádûno na achtov ch pilífiích 3,8 m, hloubky aï 30 m, se základovou spárou pod úrovní stoky Q. S ohledem na v skyt krasov ch dutin je provádûno bûhem hloubení monitorovaní georadarem. Specifickou lokalitou je staveni tû u pilífiû 8 a 9, které jsou situovány v ochranném pásmu dráhy v bezprostfiední blízkosti tratû âd. Pro pilífi ã. 9 je nutno vybudovat zpevnûn pfiejezd koleji tû a ochranné konstrukce dráïního provozu. Pilífi je vzhledem k obtíïné poloze u kolejí âd zakládán mûlce na mikropilotách. Spodní stavbu Hluboãepské estakády tvofií Ïelezobetonové kruhové pilífie prûmûru 2,7 m. V ka pilífiû se pohybuje od 5,9 do 13,73 m. Horní ãásti pilífiû jsou zakonãeny hlavicemi vysok mi 5 m s promûnliv m pûdorysem. Hlavice umoïàují uloïení nosné konstrukce vïdy na dvojici loïisek s osovou vzdáleností 3,2 m. Jejich tvar má pfiízniv estetick úãinek pfii pohledu na mostní konstrukci ve smûru podélné osy, která tak plynule vyrûstá ze spodní stavby. Pilífie mostu RÛÏiãkovy rokle (obr. 3) jsou navrïeny Ïelezobetonové kruhové duté o prûmûru 3,4 m, s tlou Èkou stûny 550 mm (obr. 4). V ka pilífiû se pohybuje od 13,46 do 26,59 m. Spodní ãásti pfiecházející do základov ch achtov ch pilífiû jsou plné. Do pilífiû je umoïnûn vstup ocelov mi dvefimi a lze vystoupat aï na jejich hlavy, kde jsou umístûny achty pro kontrolu loïisek. Horní ãásti pilífiû jsou zakonãeny hlavicemi vysok mi 4 m, promûnného elipsovitého pûdorysu (obr. 5). U v ech pilífiû se velikost obrysov ch elips po v ce hlavic zvût uje, roste v ak pouze poloosa kolmá na podélnou osu mostu (poloosy nejvût- í elipsy mají délku 3,35 a 1,7, resp. 1,35 m). Nosná konstrukce PrÛfiez nosn ch konstrukcí mostních estakád, stejnû jako spodní stavba, se skládá vesmûs z rotaãních ploch a sv m vnûj ím tvarem vãetnû trolejov ch rámû má charakter trubního vedení. Vlastní kolejová doprava je tak vedena jakoby v tunelu, kter je tvofien ve spodní polovinû nosnou konstrukcí, na bocích válcov mi vzpûrami vãetnû zábradlí a v horní ãásti kruhov mi trolejov mi bránami. Ty jsou pouïity i v dal ích navazujících inïen rsk ch objektech, jako jsou zdi, tunely, stanice apod. ProtoÏe ve spodní ãásti Hluboãepské estakády dochází k tûsnému kontaktu mostu a silniãní i pû í dopravy, budou se zaoblené konstrukce jevit je tû subtilnûj í, neï ve skuteãnosti jsou. V horní ãásti, kde trasa TT pfiechází traè âd, jsou navrïené kruhové stojky nejlep ím fie ením pro minimalizaci rozpûtí mostu. V daném pfiírodním prostfiedí bude jejich tvar pûsobit z estetického hlediska nejménû ru ivû. Mostní estakády tvofií rámov nosník o11 ãi 7 polích z plnû pfiedpjatého betonu. Rozpûtí polí mûfiená v pûdorysné ose ve smûru staniãení jsou 24 + 40 + 43,5 + 42,5 + 6 x 48 + 32 m, resp. 36 + 3 x 46 + 2 x 44 + 34 m. Rámov úãinek je vytvofien kloubov m spojením nosné konstrukce a dvou pilífiû ve stfiedu její délky. S ohledem na prûbûh terénu a jeho pfiístupnost v místû pfiemostûní, je pro v stavbu nosn ch konstrukcí navrïena metoda vysouvání. Trasa TT byla upravena proti DUR tak, aby v celé délce vysouvané ãásti byla vedena po kruïnici. âást mostu u Hluboãepské estakády, která je v pfiímé a v pfiechodnici, bude provádûna na pevné skruïi. V robny obou mostû jsou situovány za horními opûrami (obr. 6), a proto vzhledem k pomûrnû velkému podélnému sklonu trasy TT je tfieba kon- Obr. 2 Fig. 2 Obr. 3 Fig. 3 Umístûní achtového pilífie vzhledem ke stávajícímu kanalizaãnímu sbûraãi Placing of the pier foundation in relation to the current sewer Spodní stavba mostu pfies RÛÏiãkovu rokli Substructure of the bridge accross RÛÏiãka s Ravine B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 19

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 5 Fig. 5 Hlava pilífie Head of the pier strukci pfii jejím v sunu brzdit. ProtoÏe hodnota této brzdné síly je závislá na celkové tíze vysouvané konstrukce, je v návrhu pro omezení její velikosti pouïita metoda postupné v stavby pfiíãného fiezu konstrukce. To znamená, Ïe je vysunuta pouze základní stfiední ãást prûfiezu, která má jen cca 65 % celkové plochy pfiíãného fiezu. Teprve po v sunu celé konstrukce a osazení na loïiska bude pfiíãn fiez doplnûn na plnou ífiku a vystrojen. Nosnou konstrukci v pfiíãném smûru tvofií hybridní tfiíkomorov prûfiez sloïen z betonov ch ãástí rûzného stáfií. Ty vznikají v odli n ch ãasech a jsou do prûfiezu aktivovány postupnû. Jeho základem je dvoustûnn komorov nosník v ky 2,8 Obr. 4 Fig. 4 Bednûní pilífie Formwork of the pier a ífiky 9 m. Ze spodní estakády bude v sunem provedeno 6 a 1/4 pole pomocí 12 lamel, horní estakáda bude celá vysunuta pomocí 13 lamel. Maximální délka lamel je vïdy 24 m a definuje tak délku obou v roben. Po v sunu základních ãástí nosn ch konstrukcí bude prûfiez doplnûn na plnou ífiku 11,8 m montáïí krajních válcov ch vzpûr skladebné ífiky 1,5 m a dobetonováním konzol. Podélné pfiedpûtí nosn ch konstrukcí je realizováno pomocí kabelû systému VSL v poãtu 7, 12 a 19 lan. Pro v sun je pouïito centrické pfiedpûtí v deskách prûfiezu, které je po v sunu konstrukce doplnûno zvedan mi kabely veden mi ve stûnách. Z ÁVùR Stavba TT Hluboãepy Barrandov je v znamnou dopravní stavbou na území hlavního mûsta srovnatelnou s dostavbou jednotliv ch tras metra. Technická nároãnost mostních objektû s ohledem na obtíïné základové pomûry dané lokality, u nás ojedinûl zpûsob v stavby vysouváním zakfiivené konstrukce s brïdûním ve znaãném spádu 6,2 % a ãasov tlak na dokonãení díla kladou vysoké nároky na pfiípravu, projekt i realizaci díla. Bude tfieba provádût fiadu kontrolních mûfiení a sledování konstrukce pfii její realizaci i pfii jejím provozu. JiÏ v rámci projektu byly pouïity nestandardní postupy, alternativní v poãetní modely, kontrolní v poãty na specializovan ch pracovi tích apod. Na vyfie ení fiady problémû bûhem prací na projektu i pfii realizaci spolupracují se zodpovûdn m projektantem, kanceláfií Novák & PARTNER, s. r. o., pracovní t my dal ích projekãních a dodavatelsk ch firem (METROPROJEKT Praha, a. s., SUDOP Praha, a. s., PONTEX, s. r. o., âervenka CONSULTING, INSET, s. r. o., GeoTec GS, a. s., VSL SYSTÉMY (CZ), s. r. o., ÎS Brno, a. s., ZAKLÁDÁNÍ STAVEB, a. s., GEOTECHNIKA SG, a. s., a dal í). V souãasné dobû probíhají závûreãné práce na RDS mostních objektû. Na podzim 2001 byla zahájena v stavba estakády pfies RÛÏiãkovu rokli hloubením achtov ch pilífiû a zaloïením horní opûry na pilotách. Nyní probíhá betonáï opûry a pilífiû v horní ãásti mostu vãetnû v robny lamel tak, aby bylo moïné co nejdfiíve zahájit práce na jednotliv ch lamelách nosné konstrukce a jejich postupné vysouvání smûrem do Hluboãep. Souãasnû probíhají práce na zakládání a spodní stavbû Hluboãepské estakády tak, aby bylo moïné po dohotovení horní estakády pfiejít plynule s technologick m vybavením na dolní estakádu. Ve kerá projekãní a provádûcí ãinnost je, kromû fie ení technick ch problémû s v stavbou nároãn ch mostních konstrukcí a fiady dal ích objektû trasy, podfiízena ãasovému tlaku spojenému s termínem zahájení zku ebního provozu TT stanoven m na 15. 12. 2003. Pro dodrïení stanoveného termínu je nutná úzká spolupráce v ech partnerû zúãastnûn ch na v stavbû tohoto ojedinûlého stavebního díla. Ing. Jifií Straka, Ing. Milan ístek NOVÁK & PARTNER, s. r. o. Perucká 1, 125 00 Praha 2 tel: 02 2159 2050, fax: 02 2159 2070 e-mail: info@novak-partner.cz Obr. 6 Fig. 6 Mostní opûra s v robnou Bridge abutment with a plant 20 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES S E G M E N T O V M O S T U C H O M U T O V A S E G M E N T A L B R I D G E N E A R C H O M U T O V J I Í C HMELÍK, MARCEL M IMRA Inovovaná segmentová technologie firmy SMP CONSTRUCTION, a. s. Pfiedpjat segmentov most budovan vahadlovou technologií u Chomutova. Komplikovaná geometrie nosné konstrukce mostu. Renewed segmetal technology of the firm SMP CONSTRUCTION, a. s. Precast ballanced cantilever segmental bridge near Chomutov town. Complicated space geometry of the structure. Segmentová technologie patfií ve svûtovém mûfiítku k v znamn m technologiím v stavby betonov ch mostû stfiedního rozpûtí (obr. 1). Velké mnoïství realizací najdeme napfiíklad v jihozápadní a severní Evropû, Severní Americe ãi v jihov chodní Asii. V sedmdesát ch a osmdesát ch letech dvacátého století patfiila u nás k nejãastûji uïité technologii v stavby mostû na dálniãní i silniãní síti. V devadesát ch letech naopak dochází v âeské republice k v raznému útlumu, aï témûfi zániku, této jistû progresivní technologie. Vedlo k tomu nûkolik dûvodû. Bylo to ãasto aï nekritické pfiejímání pfiedpisû a doporuãení ze sousedního Nûmecka, které bylo ve vztahu k pfiíãnû dûlen m konstrukcím dlouho konzervativní. Dal ím a patrnû nejv znamnûj ím faktorem útlumu, byl obecn trend odklonu od prefabrikace a masivní nástup monolitického betonu v ãeském stavebnictví. V stavba segmentov ch mostû je velice nároãná na technologické vybavení realizaãní firmy i na její odbornou úroveà a dodrïování technologické káznû. Proto není vhodné segmentovou technologii pouïít kdekoli v bûïn ch pfiípadech. Její uïití je v hodné a tûïko nahraditelné tam, kde se ostatní technologie v stavby mostû stfiedního rozpûtí dostávají do velk ch tûïkostí. Typick m pfiíkladem je velká v ka nad terénem, nepfiístupnost prostoru pod mostem, velká promûnlivost smûrového vedení trasy s minimálními polomûry, vysoké nároky na rychlost v stavby a v neposlední fiadû maximální omezení mokrého procesu v stavby z ekologick ch dûvodû. Zde v ude je tfieba se uïitím segmentové technologie váïnû zab vat. Mnohé z v e uveden ch podmínek se vyskytly právû na pfieloïce silnice I/7, 1. Etapa, Chomutov Kfiimov u objektu SO 204 Estakáda v km 1,348 500 aï 2,008 700. Zhotoviteli mostu SMP CON- STRUCTION, a. s., se podafiilo obhájit návrh uïití segmentové technologie pro realizaci tohoto objektu. Realizaãní dokumentaci zpracovala firma PONTEX, s. r. o., ve spolupráci s projekãní kanceláfií PROMO, s. r. o. P OPIS MOSTU A TECHNICKÉ E ENÍ Mostní objekt se nachází v podhorské oblasti, kde vlivem omezen ch moïností pfii trasování komunikace bylo nutné v oblasti mostního objektu pfiejít do stoupání 6 % a v pûdorysu pfiechází trasa komunikace z pfiímého úseku do smûrového oblouku o polomûru 375 m (obr. 2 a 3). Niveleta komunikace se nachází nejv e nad terénem v okolí pilífie 10, kde dosahuje v ky cca 27,5 m. V blízkosti mostu leïí podkru nohorsk geologick zlom, kter znamenal zv ená rizika pro zaloïení a celkové chování mostu. Proto v projektu pro územní rozhodnutí byl most o jedno pole zkrácen a podpûry mostu tak byly oddáleny od nebezpeãného území. Celková délka pfiemostûní ãiní 657,8 m. Pro kaïd jízdní smûr je navrïena samostatná nosná konstrukce. Z celkového poãtu tfiinácti mostních polí dosahuje nejdel í pole rozpûtí 55 m. Vzhledem k extrémnû krátk m lhûtám na projekãní pfiípravu stavby bylo dohodnuto u pilífiû pouïít základní tvarovou geometrii realizovanou na mostû v Bûlé pod Bezdûzem a ve keré úsilí v rámci pfiípravy stavby soustfiedit na inovaci segmentové technologie. Znaãnû sloïit problém chování mostu byl fie en na prostorovém modelu s uva- Ïováním interakce základové pûdy a spodní stavby mostu vãetnû elastomerov ch loïisek. V poãtem byly ovûfieny rozhodující napjatostní i deformaãní stavy mostu. Byl zohlednûn postupn vahadlov zpûsob v stavby, pfiiãemï bylo vy etfiováno chování konstrukce po pfiipnutí kaïdého segmentu nosné konstrukce a byly rovnûï uvaïovány zatûïovací stavy vznikající pfii pfiemísèování montáïního souboru. PÛdorysné zakfiivení mostu zpûsobuje, Ïe konec montovaného vahadla je pfiíãnû vych len aï 1150 mm. Kromû podélného klopného momentu vzniká tedy také pfiíãn klopn moment. Pro zaji tûní dostateãné stability vahadla je proto nutné pou- Ïít protizátûï, která sniïuje nepfiízniv klopn úãinek. Podpûry ã.1 aï 6 jsou zaloïeny hlubin- Obr. 1 Fig. 1 Segmentová technologie Segment technology B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 21

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES nû na velkoprûmûrov ch vrtan ch pilotách délky aï 16 m. Pod základem kaïdého z mostû je navrïeno celkem osm pilot prûmûru 1200/1100 mm. Poãínaje pilífiem ã. 7 aï do konce mostu je navrïeno zaloïení plo né, pfiiãemï v oblasti opûry ã. 14 vystupuje na povrch skalní podklad tfiídy R3. PrÛfiez jednotliv ch pilífiû je tvaru H, v ky dfiíkû pilífiû se pohybují od 7,8 do 24,6 m. Hlavice je uzpûsobena pro umístûní ve kerého technologického zafiízení pro montáï a rektifikaci nosné konstrukce, takïe odpadá nutnost jak chkoliv pomocn ch montáïních vûïí. ZároveÀ umoïàuje pfiístup k loïiskûm z dûvodu údrïby. Do mostu lze vstoupit komorov mi opûrami na koncích mostu. K pfiedpûtí nosné konstrukce je pouïit pfiedpínací systém DYWIDAG. âást pfiedpûtí je navrïena z pfiedpínacích kabelû se Obr. 2 Fig. 2 Pfiíãn fiez u pilífie Cross- section at the pier soudrïností, ãást pfiedpûtí je navrïena formou voln ch kabelû. Pro soudrïné kabely je pouïit systém kotev a kanálkû pro dvanáct lan v kabelu, z dûvodu snaz ího zatahování kabelû je osazen pouze jedenácti lany. Volné kabely vyuïívají devatenáctilanov systém DSI, ze stejného dûvodu je v ak osazen pouze osmnácti lany. Pro sníïení rizika vzniku a omezení ífiky trhlin v kotevních prazích pilífiov ch segmentû jsou tyto prahy pfiíãnû pfiedepnuty tfiemi kabely po ãtyfiech lanech. Nosná konstrukce je uloïena na elastomerová loïiska. V razného zlep ení chování spodní stavby bylo dosaïeno tím, Ïe na dvojici stfie ních pilífiû 7 a 8 jsou osazena pevná loïiska, na dal í dva pfiilehlé pilífie z kaïdé strany jsou navrïena elastomerová loïiska bez omezení pohybu. PÛdorysná geometrie má za následek, Ïe stfied dilatace se nachází pfiibliïnû v polovinû stfiedního pole ã. 7 (obr. 4) a tudíï v sledn vektor dilataãního pohybu na opûfie ã.14 má v raznou sloïku kolmou k podélné ose mostu na opûfie 14. To vede k poïadavku, aby dilatace kromû podélného pohybu pfienesla rovnûï znaãn pfiíãn pohyb. Z tohoto dûvodu je navrïen ditaãní závûr MAURER 400D. Na opûfie ã. 14 bylo nutné vyfie it dilataãní pfiechod svodidla a zábradlí tak, aby umoïnily pfiíãn dilataãní pohyb. Proto byl navrïen jak v zábradlí, tak zejména ve svodidle speciální kloubov mechanizmus. Na vnûj ích stranách mostu je navrïeno svodidlo se stupnûm zadrïení II, na vnitfiní stranû mezi mosty není uvaïováno zrcadlo, mezi fiímsami je ponechána svûtlá mezera 100 mm a proto zde bylo navr- Ïeno svodidlo se stupnûm zadrïení I. Odvodnûní mostu je navrïeno trubní na celou délku mostu, s odvodàovaãi typu Vlãek, a podéln trubní svod je navrïen ze sklolaminátov ch trub HOBAS. Podéln svod prochází závûrnou zídkou opûry 1 do zemního tûlesa pfiilehlé komunikace, kde je zaústûn do achty silniãní kanalizace. Mostovka bude opatfiena izolací z natavovan ch izolaãních pásû na peãetící vrstvû. ímsy budou betonovány do montovan ch lícních prefabrikátû. Kotvení fiíms bude realizováno chemick mi kotvami HILTI. T ECHNOLOGIE V STAVBY Spodní stavba Pilífie jsou pracovními spárami po v ce rozdûleny na jednotlivé betonáïní úseky. Spodní ãást dfiíku pilífie je volena tak, aby rastr pracovních spár od hlavice byl u v ech pilífiû stejn. BetonáÏ této ãásti byla provádûna do systémového bednûní PERI VARIO v ky 10,2 m. Následující betonáïní úseky délky 5 m byly bednûny pomocí pfiekládaného bednûní PERI VARIO na konzolách SKS. Hlavice byla betonována opût do bednûní PERI VARIO + SKS (obr. 5). Hlavní nosná v ztuï 32 mm byla stykována lisovan mi spojkami Eberspächer na plnou únosnost. Dilataãní a smr Èovací spáry na opûrách jsou tûsnûny vysoce kvalitními tûsnícími pásy z modifikovan ch polymerû. Pohledové plochy opûr a pilífiû jsou vytváfieny bednûním z hoblovan ch prken (obr. 6). Technologické inovace Systém mostních segmentû SMP je postaven na základû systému Freyssinet International zakoupeného v 70. letech. 22 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 3 Fig. 3 PÛdorys a podéln fiez Layout and longitudinal section Bûhem svého pouïívání prodûlal tento systém celou fiadu zmûn a zdokonalení. V razn m kvalitativním skokem bylo zavedení volného pfiedpûtí a certifikovaného pfiedpínacího systému Dywidag v 90. letech. V souãasnosti provedené technologické inovace odstranily pfieïívající nedostatky a problémy a zafiadily tuto technologii mezi moderní vyspûlé v stavby mostû. Velká pozornost byla vûnována deviátorûm kabelû volného pfiedpûtí. Aby se odstranilo nebezpeãí vzniku trhlin v betonu po napnutí kabelû, byly deviátory zv - eny o 100 mm a optimalizována jejich v ztuï. Vznik trhlin v oblasti prûchodek vodorovn ch kabelû byl dále odstranûn pouïitím speciálních cementovláknit ch vyst lek tvofiících ztracené bednûní tûchto prûchodek. Geometrie voln ch kabelû je v realizaãní dokumentaci fie ena trojdimenzionálnû a kónická vyústûní prûchodek zvedan ch kabelû jsou nastavována do pfiesného smûru pomocí laserov ch zamûfiovaãû. Souãasnû byla provedena optimalizace vedení kabelû, podkotevní v ztuïe a zaji tûní geometrie kanálkû vnitfiního pfiedpûtí pfii betonáïi. Kromû jiného byl dále fie en komplex problémû spojen ch s lepením segmentû, zaléváním kapes a injektáïí pfiedpínacích kabelû. Tûsnûní kabelov ch kanálkû v kontaktních spárách je na základû podrobného v zkumu navrïeno technologií naná ení tmelu ve spáfie. Po proveden ch zkou kách tmelû nûkolika v robcû byl vybrán tmel Adesilex PG1 (resp. PG2) firmy Mapei. Byl optimalizován Obr. 4 Fig. 4 Schéma dilataãních pohybû, detail fiímsy u dilatace Scheme of dilatation development, detail of the boot, dilatation B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 23

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 5 Fig. 5 Systémové bednûní hlavy pilífie System formwork of the pier head Obr. 6 Fig. 6 Dokonãen pilífi Completed pier systém injektáïních a odvzdu Àovacích trubek tak, aby neprocházely spárami mezi segmenty. PouÏitá technologie zalévání kapes umoïàuje dokonalé vyplnûní dutin. SMP CONSTRUCTION provedly také kompletní renovaci a modernizaci formovací techniky a montáïního souboru. V roba segmentû Segmenty jsou vyrábûny kontaktním zpûsobem ve VMS Brand s nad Labem (obr. 7). Základním principem této metody v roby je, Ïe ãelo pfiedchozího segmentu (protisegmentu) tvofií bednûní zadního ãela novû betonovaného segmentu. Pfiední pevné ãelo je souãástí ocelové formy. Geometrické nastavení protisegmentu se provádí na základû podkladû zji tûn ch programem pro geodetické fiízení v roby segmentû, kter urãuje nastavení z hodnot projektovan ch a ze zamûfiení skuteãnû provedené ãásti vahadla. Betonáfiská v ztuï se do formy osazuje sestavena do armoko e, kter se vyrábí v pfiípravnû v ztuïe na pomocné konstrukci (kopytu) zaji Èující správné rozmûry, uspofiádání a krytí v ztuïe po osazení armoko e do segmentové formy. Kromû pomocn ch svarû konstrukãní v ztuïe pro ztuïení armoko e je ve kerá v ztuï vázána a stykována pfiesahem. Po kompletním vystrojení segmentu se uzavfie forma a provedou se potfiebné kontroly pfied betonáïí. Vlastní betonáï se provádí bez pracovní spáry v jednom pracovním cyklu. Betonová smûs se zhutàuje ponorn mi a pfiíloïn mi vibrátory. Horní povrch segmentu se urovná vibraãní latí a uhladí dfievûn m hladítkem. Po odformování se protisegment pfiemístí na skládku a právû zhotoven segment se nastaví jako protisegment následujícího. Hotové segmenty jsou dopravovány po Ïeleznici na pfiekladi tû v Chomutovû, odkud jsou dle potfieb montáïního souboru naváïeny na stavbu na podvalnících tûïk mi autotahaãi. MontáÏ nosné konstrukce Nosná konstrukce se montuje vahadlov m zpûsobem letmo pomocí v suvného zaváïecího jefiábu urãeného pro montáï segmentû, tzv. montáïního souboru. Pfiísun segmentû k montáïnímu souboru probíhá po hotové ãásti nosné konstrukce. MontáÏ vahadla zaãíná vytvofiením zárodku (obr. 8). Po osazení pilífiového segmentu a prvního segmentu vzad se montáïní soubor postaví stfiední nohou na pilífiov segment a dokonãí montáï zárodku osazením prvního segmentu vpfied (obr. 9). Takto vytvofien zárodek se zrektifikuje na ãtvefiici hydraulick ch lisû. Obr. 7 Fig. 7 V roba bûïn ch segmentû Production of common segments 24 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES rektifikace, která zajistí co moïno nejmen- í odchylky v sledné konstrukce od projektovaného stavu. Zrektifikované vahadlo se zmonolitní s pfiedchozí hotovou konstrukcí prostfiednictvím monolitické uzavírací spáry. Poté se protáhnou a napnou vnitfiní kabely spojitosti a aktivují se loïiska. V návaznosti na postup montáïe se v komofie nosné konstrukce realizuje volné pfiedpûtí a provádí se dal í navazující práce. Z ÁVùR Realizaãní t m vûfií, Ïe v raznû zlep ená kvalita segmentové konstrukce v kombinaci s vyuïit mi v hodami technologie pfii Obr. 9 Fig. 9 Zárodek vahadla Beginning of the balance beam Obr. 8 Fig. 8 MontáÏ vahadla Assembly of the balance beam Poté následuje symetrická montáï vahadla. Segment se po nanesení tmelu na kontaktní ãelo pfiipne montáïními pfiedpínacími tyãemi. Po namontování protilehlého segmentu a dosaïení stanovené pevnosti tmelu se pfiedepne z ãela vïdy dvojice nebo ãtvefiice vnitfiních konzolov ch kabelû. Bûhem montáïe je vahadlo uloïeno na lisech zaji tûn ch aretaãními krouïky. Po jejím dokonãení se pomocí tûchto hydraulick ch lisû provádí smûrová a v ková Obr. 10 Celkov pohled smûrem na Chomutov Fig. 10 General view in direction to Chomutov City v stavbû mostu v Chomutovû prokáïe oprávnûnost pouïití segmentové technologie nejen na tomto mostû, n brï i na dal ích podobn ch stavbách v budoucnosti (obr. 10). Ing. Jifií Chmelík SMP CONSTRUCTION, a. s. Na Florenci 1413/33, 113 16 Praha 1 tel.: 02 2218 5269, fax: 02 2232 8507 e-mail: chmelik@smp.cz, www.smp.cz Ing. Marcel Mimra PONTEX, s. r. o. Bezová 1658, 147 14 Praha 4 tel.: 02 4406 2240, fax: 02 4446 1038 e-mail: mimra@pontex.cz, www.pontex.cz B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 25

S ANACE REHABILITATION R E K O N S T R U K C E Î E L E Z N I â N Í H O M O S T U N A T R A T I âd K R A L U P Y N A D V LTAV O U V R A A N Y R E C O N S T R U C T I O N O F T H E R A I L W A Y B R I D G E O N T H E K R A L U P Y O V E R T H E V L T A V A V R A A N Y L I N E O F T H E C Z E C H R A I L W A Y S J AN O RNA V rámci v stavby koridoru âesk ch drah v úseku Kralupy nad Vltavou VraÀany se provádí pfiestavba stávajícího Ïelezniãního mostu o dvou polích rozpûtí po 10,5 m na nov most o jednom poli s rozpûtím 23 m. Within the construction of the Czech Railways corridor in the section Kralupy Over the Vltava VraÀany (km 445.806 of the register), reconstruction of the current two-span railway bridge with the span width of 10.5 m to a new singlespan bridge with the span width of 23 m is being conducted. Îelezniãní most situovan v obci Vepfiek pfievádí dvoukolejnou traè pfies Bakovsk potok a pfies silnici III. tfiídy. Îelezniãní traè na mostû je v pfieloïce do nového koridorového úseku. Asi 200 m za mostem je novû budovan tunel. Osa nov ch kolejí je na praïské opûfie posunuta o 3,8 a na dûãínské opûfie o 5,9 m oproti ose stávajících kolejí. P OPIS KONSTRUKCE MOSTU ZaloÏení mostu je fie eno hlubinn m zpûsobem. Opûry pod kaïdou kolejí jsou zaloïeny na skupinû esti vrtan ch pilot o prûmûru 920 mm s délkou od 8 do 11 m, vetknut ch na potfiebnou hloubku do podloïních zvûtral ch slínovcû. Základy i dfiíky opûr jsou Ïelezobetonové, monolitické. PraÏská opûra je z betonu C25/30-3b, dûãínská opûra, zaloïená v korytû Bakovského potoka, z vodostavebného betonu HV4 C25/30-3b. U koleje ã.1 navazují na opûry mostu betonové opûrné zdi, které mají funkci kfiídel. U koleje ã. 2 jsou za opûrami pfiechodové zídky délky 5 m, kter mi prochází v bûh kolejového loïe z mostu do iré trati. Ze stávajícího mostu jsou u koleje ã. 2 zachována kfiídla a ãásti opûr z kvádrového Ïulového zdiva, které budou sanovány hloubkov m spárováním a nov mi izolacemi proti vodû za jejich ruby. Stávající stfiední pilífi bude ubourán na úroveà silnice pod mostem a stane se souãástí regulace koryta Bakovského potoka. Pfiechodové klíny, jejichï délka ãiní cca 15 m, jsou ve spodní ãásti tvofieny drenáïním betonem, na tûsnící vrstvû z vyrovnávacího betonu je za ruby opûr drenáïní vrstva tlou Èky 600 mm ze tûrkodrtû, s navazujícím hutnûn m tûrkopískov m zásypem. Pod Ïelezniãním svr kem je zesílená konstrukãní vrstva tlou Èky 500 mm zhotovená rovnûï ze tûrkodrtû. Nosná konstrukce mostu je pod kaïdou traèovou kolejí tvofiena Ïelezobetonovou deskou se ãtyfimi zabetonovan mi ocelov mi nosníky (obr. 1). Staticky pûsobí jako prost nosník o rozpûtí 23 m. Beton nosné konstrukce je C30/37 3a, v ztuï z oceli 10 505(R). Ocelové nosníky jsou svafiované I profily v ky 1,1 m, horní pásnice z plechu 50 x 400 mm, dolní z plechu 50 x 900 mm, stûna má tlou Èku 20 mm. Osové vzdálenosti nosníkû jsou 1,05 m. Délka kaïdého nosníku ãiní 23,84 m a hmotnost 16,2 t. Nosníky jsou vyrobeny s nadv ením 60 mm. PouÏit je materiál S 355 J2G3. Îelezobetonová deska má v pfiíãném smûru vyloïené konzoly, v nichï je omezen vliv zabetonovan ch ocelov ch nosníkû na smr Èování betonu. V bocích tûchto konzol je proto navrïena podélná rozdûlovací v ztuï 12 mm po 82 mm, aby bylo zabránûno vzniku smr Èovacích trhlinek. Konstrukce je uloïena na ãtyfiech vyztu- Ïen ch elastomerov ch loïiskách. Podélnû pevná loïiska jsou osazena na niï í praïské opûfie, podélnû posuvná loïiska jsou na opûfie dûãínské. Na kaïdé opûfie je vïdy jedno loïisko pfiíãnû pevné a jedno pfiíãnû posuvné. Rub opûr, závûrn ch a pfiechodov ch zídek je izolován proti vodû asfaltov mi pásy systému vodotûsné izolace (SVI) Teranap. Nosná konstrukce (Ïlab kolejového loïe) je izolována proti vodû asfaltov mi pásy SVI Brabant. Ostatní ãásti stavby, které jsou ve styku se zeminou, jsou opatfieny izolaãními nátûry proti zemní vlhkosti. Pfiíãné dilataãní spáry mezi nosn mi konstrukcemi a spodní stavbou jsou pfiekryty mostními dilataãními závûry Mageba RS-100. Podélná spára je otevfiená, s odvodàovací funkcí, pfiekryta ocelov mi krycími deskami. Îlab mostovky je odvodnûn jednak do podélné spáry, jednak prostfiednictvím odvodàovaãû do odvodàovacího potrubí na bocích mostu. OdvodÀovací svody ústí do koryta Bakovského potoka. Obr. 1 Pfiíãn fiez mostem Fig. 1 Bridge cross-section 26 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S ANACE REHABILITATION Obr. 2 Zbouran most v první traèové koleji Fig. 2 Demolished bridge in the first main track Obr. 3 Budování jímky v korytû Bakovského potoka Fig. 3 Construction of a sump in the Bakov Brook channel V STAVBA MOSTU Pfied zahájením v stavby byly v prostoru mostu pfieloïeny inïen rské sítû. Jednalo se o plynovod, obecní vodovod a kabelová vedení. Bakovsk potok byl pod mostem zatrubnûn tfiemi ocelov mi rourami 1200 mm. Jako první je budován nov most v první traèové koleji. Pro zachování dráïního provozu bylo navrïeno vyuïití dvou mostních provizorií o rozpûtí po 18,5 m umístûn ch na obou pfiedmostích ve druhé traèové koleji. Toto fie ení se v prûbûhu technické pfiípravy ukázalo jako problematické. Na návrh zhotovitele bylo provizorní opatfiení na zaji tûní zemního tûlesa provozované koleje projektovû pfiepracováno a na obou pfiedmostích bylo v délce pfiechodov ch klínû vybudováno païení Ïelezniãního náspu záporov mi stûnami. Po dokonãení mostu a zahájení dráïního provozu v první traèové koleji budou záporové stûny pfiekotveny a pod jejich ochranou bude pfiestavûn most ve druhé traèové koleji. Souãasnû s budováním provizorních záporov ch stûn na obou pfiedmostích bylo provedeno bourání stávajícího mostu (obr. 2). Ubourán byl stfiední pilífi, opûry a nosná konstrukce v první traèové koleji. Bourací práce byly provedeny pomocí hydraulického bouracího kladiva KRUPP 2000 na nosiãi KOMATSU 340. V korytû byla vybudována z raïen ch tûtovnic jímka jako ochrana stavební jámy dûãínské opûry (obr. 3). Spodní stavba V rámci v kopov ch prací pro základy obou opûr (praïské i dûãínské) byly ãásteãnû odtûïeny základy stávajícího mostu. Po jejich dokonãení byly stavební jámy doãasnû zpûtnû zasypány v kopkem pro umoïnûní nájezdu pilotové vrtací soupravy. Po zhotovení pilot byl zásypov materiál znovu odtûïen na úroveà základové spáry a po ubourání hlav pilot byly provedeny podkladové betony. V stavba základû a dfiíkû opûr byla koordinována s v stavbou sousedících dílû opûrn ch zdí. Pfied zahájením v stavby nosné konstrukce byly obû opûry provedeny (vãetnû úloïn ch bloãkû pro mostní loïiska) aï po pracovní spáru pod závûrn mi zídkami. Po odbednûní dfiíkû opûr byly provedeny izolace jejich rubû, vrstvy zásypû pfiechodového klínu (obr. 4) zhruba do úrovnû spodní hrany budoucích závûrn ch zídek a obsypy bokû konstrukce spodní stavby. Z jímky v korytû Bakovského potoka byla aï do provedení zásypû prûbûïnû ãerpána voda. Popsané práce probíhaly od poãátku bfiezna do poloviny dubna 2002. Nosná konstrukce Stavba nosné konstrukce byla zahájena montáïí ocelov ch nosníkû. Pfied obûma opûrami (praïskou i dûãínskou) byly vybudovány montáïní podpory PIÎMO. Podpora u dûãínské opûry je ustavena na zhutnûné zeminû a silniãních panelech v provizorní jímce v korytû Bakovského potoka. Ocelové nosníky vyrobené v mostárnû akciové spoleãnosti Metrostav byly z montáïní plochy vedle mostu osazeny mobilním jefiábem na podpory PIÎMO bûhem jediné noãní v luky dráïního provozu (obr. 5). Pfii této montáïi se osvûdãily fixaãní ocelové pfiípravky vymezující pûdorysnou polohu vkládan ch nosníkû, které byly prostfiednictvím hmoïdinek pfiipevnûny k horní ãásti opûr a po montáïi ocelové konstrukce byly odstranûny. MontáÏ ãtvefiice nosníkû tak trvala pouze 1,5 hodiny. Bednûní nosné konstrukce mezi spodními pásnicemi ocelov ch nosníkû je ztracené, tvofiené cementovláknit mi deskami CEMWIN ve dvou vrstvách tlou Èky 20 mm. Bednûní vyloïen ch konzol desky bylo vybudováno na montáïních pfiíãnících tvofien ch systémov mi nosníky B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 27

S ANACE REHABILITATION Obr. 4 Budování pfiechodového klínu za rubem praïské opûry a navazující opûrné zdi Fig. 4 Construction of a crossing wedge behind the back of the Prague abutment and the adjacent retaining wall GT 24 PERI upevnûn mi pomocí táhel a závor SRZ PERI k montáïním kozlíkûm profilu 2 x U10, uloïen m na spodních pásnicích ocelov ch nosníkû. Po odbednûní budou závûsná táhla odstranûna a montáïní kozlíky zûstanou zabudovány v konstrukci. Do bednûní byla v rámci pfiípravy k betonáïi osazena mostní elastomerová loïiska, odvodàovaãe, vodiãe pro mûfiení bludn ch proudû s mûfiícími deskami a li ta lemování podélné spáry mezi mosty v první a druhé traèové koleji. Po betonáïi byla celá nosná konstrukce ustavena do definitivní polohy pomocí hydraulick ch válcû. Bylo vyuïito skuteãnosti, Ïe konstrukce je staticky urãitá, je montáïnû podepfiena pouze u obou opûr a bednûní je na ni samonosnû zavû eno. Pfii montáïi podpor PIÎMO byla úloïná plocha horních pfiíãníkû, pfiipravená pro montáï ocelov ch nosníkû, nastavena o nûkolik cm v e, neï by odpovídalo definitivní poloze nosné konstrukce. Na podpûrná místa na montáïních pfiíãnících byly nainstalovány hydraulické válce, ãtyfii na kaïdé montáïní podpofie. Po dosaïení potfiebné pevnosti betonu (26 MPa) ovûfiené zkou kou Schmidtovou metodou se uskuteãnila v ková rektifikace nosné konstrukce. Konstrukce byla pomocí hydraulick ch válcû pfiizvednuta a po vyjmutí horních pfiíãníkû podpor PIÎMO (obr. 6) opût spu tûna do definitivní polohy. LoÏiska byla podlita plastmaltou a po jejím vytvrdnutí byla aktivována odstranûním montáïních spojek a uvolnûním hydraulick ch válcû. Následovaly dokonãovací práce: zhotovení fiíms, závûrn ch zídek, zb vajících izolací proti vodû, osazení mostních dilataãních závûrû, dokonãení pfiechodov ch klínû, montáï odvodnûní, protihlukov ch stûn a zábradlí, vybudování Ïelezniãního Obr. 5 Fig. 5 Noãní montáï ocelov ch nosníkû Night assembly of steel girders svr ku, trakãního elektrického vedení, zabezpeãovacích a sdûlovacích kabelû. Celá realizace mostu byla sledována a vyhodnocována podle Kontrolního a zku ebního plánu zpracovaného podle zásad norem fiady ISO 9000. První hlavní prohlídka a statická zatûïovací zkou ka mostu probûhla v nedûli 26. kvûtna 2002 (obr. 7). Provoz na nové první traèové koleji v úseku Nelahozeves- VraÀany byl zahájen 27. kvûtna 2002. Následuje v stavba mostu ve druhé tra- Èové koleji, kde se poãítá se zahájením provozu poãátkem srpna 2002. Na závûr bude upravena silnice pod mostem a vyãi tûno a upraveno koryto Bakovského potoka. Ing. Jan Orna Metrostav, a. s., divize 5 Na Zatlance 1350/13, 150 00 Praha 5 tel.: 02 8684 0349, fax: 02 8684 0350 e-mail: orna@metrostav.cz Obr. 6 V ková rektifikace Fig. 6 Height adjustment of structure Obr. 7 Fig. 7 ZatûÏovací zkou ka mostu Bridge loading test 28 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S ANACE REHABILITATION O P R A V A M O S T O V K Y K O R U N Y H R Á Z E V O D N Í H O D Í L A O R L Í K P R Ò B ù H O P R A V Y R E P A I R O F T H E R O A D W A Y O F T H E C R E S T O F O R L Í K D A M R E P A I R P R O C E S S TùPÁN D VO ÁK, TOMÁ M ÍâKA V listopadu 2001 byla ukonãena 1. etapa opravy mostovky hráze VD Orlík. S ohledem na rozsah a technickou obtíïnost opravy je namístû provést krátkou rekapitulaci opravy vãetnû bliï ího pohledu na nûkteré specifické práce provedené v jejím prûbûhu. In November 2001, the initial stage of the repair of the roadway of the crest of Orlík dam was completed. Viewing the scope and high technical demands of the project, it will be useful to resume briefly the repair process. Also, a closer look at some specific jobs performed as part of the repair will be presented. V návaznosti na pfiedcházející ãlánek uveden v ãasopise Beton TKS, ãíslo 1/2002, chceme seznámit odbornou vefiejnost s historií opravy mostovky koruny hráze Vodního díla Orlík. Generálním dodavatelem stavby byla firma Sangreen, s. r. o., která stavbu zhotovila na základû projektové dokumentace zpracované firmou Pontex, s. r. o., pro sdruïení investorû Povodí Vltavy, s. p., a SD âr, správa Praha. Hlavním cílem opravy bylo komplexní vyfie ení odvedení vody z mostovky, neboè zatékání do technologick ch prostor hráze a prûvodní závady byly dominantní pfiíãinou opravy. Toto opatfiení si vynutilo mj. úplnou v mûnu chodníkového a vozovkového souvrství vãetnû souvrství izolaãního, zásadní pfiefie ení spádování krytu vozovky ãi povrchu izolace, v mûnu dilataãních závûrû mezi hrázov mi bloky, v mûnu odvodàovacích soustav atd. Dále bylo vymûnûno vybavení mostovky na hrázi (zábradlí, vefiejné osvûtlení a pfieloïky inïen rsk ch sítí), byla provedena kompletní rekonstrukce jefiábové dráhy, sanace Ïelezobetonové konstrukce návodní i vzdu né fiímsy. Zjednodu enû lze fiíci, Ïe bylo vymûnûno v e, co souvisí s pû ím i silniãním provozem na hrázi. Opût je nutné zdûraznit, Ïe tato etapa rekonstrukce vodního díla nemûla pfiímou souvislost s vodohospodáfiskou ãi energetickou funkcí vodního díla a nebyla vyvolána jak mikoliv závadami v tûchto oblastech. Pro osvûïení pamûti zopakujeme v krátkosti popis hráze (obr. 1): Jedná se o pfiímou, gravitaãní, betonovou pfiehradu. V ka mostovky nad nejniï ím bodem základu je 91,5 m, délka koruny hráze je 450 m. V podélném smûru je hráz rozdûlena na 33 dilataãních (vzájemnû oddûlen ch) celkû s nepravidelnou ífikou od 7 do 16 m. Kromû jiï zmínûné vodohospodáfiské ãi energetické funkce je v znam hráze i dopravní (mostovka na korunû hráze umoïàuje pfievedení pozemní komunikace III. tfiídy), rekreaãní, plavební a v neposlední fiadû i rybáfisk. S v stavbou hráze orlické pfiehradní nádr- Ïe bylo zapoãato roku 1957 a samotná hráz byla dokonãena v roce 1960. Plnûní pfiehrady vodou bylo zahájeno v roce 1960 a postupnû se dokonãovala i koruna hráze, která svému dopravnímu úãelu slouïí od roku 1962. Pfied vlastní opravou mûla b t zaji tûna dopravní obsluïnost dotãeného území pomocí vhodn ch dopravních opatfiení. S ohledem na havarijní stav lávky pro pû í v Solenicích pod hrází byla uvaïována pfieprava osob lodní dopravou. Tento pûvodní zámûr byl v rámci stavby opu tûn a lávka v Solenicích byla opravena. Jednalo se o zesílení dfiíkû pilífiû v místû vetknutí do základov ch blokû, které bylo pfii stavbû lávky v raznû podcenûno a lávka byla díky tomuto detailu dlouhodobû v havarijním stavu. Technickou zajímavostí tohoto zesílení byla doba provedení, neboè ve keré práce (odbourání degradovaného betonu, oãi tûní tlakovou vodou, pfiikotvení nového armoko e, osazení bednûní, betonáï a odbednûní) musely b t zaji tûny v prûbûhu 6 dní, kdy byla v daném úseku vypu tûna vodní nádrï Kam k. Dal í technickou zajímavostí byla oprava jefiábové dráhy pro poloportálov jefiáb o nosnosti 70 tun slouïící k obsluze hradidel a dal ích zafiízení. ProtoÏe Ïádn v robce nemá ve svém v robním programu typ pûvodnû pouïit ch kolejnic ãi obdobn, byly stávající kolejnice po sanaci usazeny do rektifikovatelného systému Ortec (obr. 2), umoïàujícího v kovou korekci a kontrolu v závislosti na pfiípadn ch deformacích a dotvarování této dynamicky namáhané konstrukce. Novû zvolen systém navíc plnû respektuje i dilataãní pohyby mezi jednotliv mi hrázov mi bloky, umoïàuje snaz í údrïbu a bezproblémové je i odvodnûní sráïkové vody z povrchu loïe jefiábové dráhy. LoÏe jefiá- Obr. 1 Pohled na hráz Fig. 1 View of the dam B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 29

S ANACE REHABILITATION Obr. 2 Osazení kolejnic systém Ortec Fig. 2 Placing of the rails system Ortec Obr. 3 Armování vzdu ného chodníku Fig. 3 Reinforcement of the air footpath Obr. 4 Detail hlavy masivního sloupku zábradlí Fig. 4 Detail of the head of a massive rail post bové dráhy bylo provedeno z kotveného Ïelezobetonu C 30/37 SAP 3b, v oblastech nedostateãné tlou Èky pak z polymerbetonu dle receptury firmy Horsk, s. r. o. Znaãn m problémem bylo bourání starého degradovaného betonu vzhledem k vysokému stupni vyztuïení pûvodní konstrukce. Za zmínku stojí v mûna loïisek na úloïném prahu pro blok ã. 15 a obnovení statické funkce pfiekladu tohoto bloku. ZnemoÏnûní dilataãních pohybû vlivem nepfiiznání dilataãních spár a zablokováním pûvodních loïisek zpûsobovalo drcení betonu na styku mezi sousedními bloky. Pfieklad bloku byl podepfien lisy o celkové nosnosti 200 tun, které byly za stálého geodetického sledování aktivovány o2 mm. Stávající loïiska byla vybourána a pomocí diamantového lana se profiízly nové dilataãní spáry. Na základové bloãky novû vybetonované z prefabrikované modifikované betonové smûsi se zv enou pevností byla osazena elastomerová loïiska o únosnosti 180 tun. Po vyplnûní spáry mezi loïisky a spodním lícem nosné konstrukce a po uplynutí pfiíslu né technologické pfiestávky byly lisy deaktivovány a odstranûny podpûrné stojky. Jak bylo fieãeno, hlavním dûvodem rozsáhlé opravy, provádûné s takovou dûkladností poprvé od uvedení díla do provozu, byl znám problém vût iny konstrukcí obdobného typu. Tím je nefunkãní izolace a systém odvodnûní a následné zatékání prosáklé vody do technologick ch, ovládacích a mûfiick ch prostor umístûn ch pod mostovkou. Je tfieba podotknout, Ïe tento stav není dûsledkem patnû odvedené práce na ich pfiedkû, ale prostû tím, Ïe dostupnost materiálû Obr. 5 VytaÏení pochozí izolace na sloupky Fig. 5 Placing of the top insulation layer on posts v té dobû neumoïnila realizovat ãlenitou mostovku materiály s lep ími izolaãními vlastnostmi. Je v ak otázkou, zda Ïivotnost 40 let není u izolaãního souvrství maximální i u dnes pouïívan ch systémû. Dále byl v rámci opravy fie en problém vyrovnání dilataãních pohybû jednotliv ch blokû hráze, které zpûsobovaly poruchy vozovky, chodníkû, zábradlí, resp. zmûny v geometrii jefiábové dráhy (obr. 2 a 3). Architektonicky monumentální ráz hráze je dokladem v voje v pfiehradního stavitelství v dané dobû. Proto byla oprava mostovky fie ena tak, aby nebyl nijak naru en její charakter, vzhled a prostorová úprava, tedy jednoduchá forma jednoznaãn m zpûsobem vystihující velikost daného inïen rského díla. I kdyï z pohledu vefiejnosti je snad nejpodstatnûj í tento zachovan vzhled u nového zábradlí (obr. 4) a stoïárû vefiejného osvûtlení, nov ch chodníkû s pohledovou pochozí izolací (obr. 5) vãetnû Ïulov ch obrubníkû ãi nové Ïiviãné vozovky, utajen pod povrchem zûstává klíãov prvek opravy, kter m je uïití hydroizolaãního systému z polyurethanové nástfiikové hmoty Conipur. Dále pak tfiicet dva podpovrchov ch dilataãních závûrû od rakouské firmy Reisner & Wolff Engineering nahrazující pûvodnû uvaïované povrchové závûry typu 3W, a nov systém odvodnûní vozovky zahrnující kromû nov ch odvodàovacích souprav krytu vozovky firmy Vlãek i podéln odvodàovací prouïek z litého asfaltu podél obruby (obr. 6) a drenáïního plastbetonu (obr. 7), které odvádí vodu z povrchu izolace k novû zfiízen m trubiãkám odvodnûní izolace. Souãástí funkãního 30 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S ANACE REHABILITATION Obr. 6 OdvodÀovací Ïlábek z litého asfaltu Fig. 6 Drainage channel built out of cast asphalt Obr. 7 UloÏení obruby do drenáïního plastbetonu Fig. 7 Placing of the border in the drainage polymer concrete systému je i odvedení vody z odvodàovacích souprav nad hladinu nádrïe pomocí soustavy svodû, coï mj. znamenalo provedení cca 250 bm jádrov ch vrtû 150 ãi 60 mm. Práce v rámci 1. etapy byly provádûny za vylouãeného provozu na korunû hráze. Na nû budou v dal ím období navazovat sanace podhledû mostních objektû a dal- í práce na podhledech konstrukcí jiï bez nutnosti dopravních uzávûr vozovky. Oprava byla v jimeãná tím, Ïe probíhala souãasnû na témûfi 500 m dlouhém úseku (bez obou pfiedpolí 450 m hráze Obr. 8 Pohled na hráz po dokonãení opravy v lednu 2002 Fig. 8 View of the dam after its repair completion in January 2002 ve v ce 90 m nad základy), Ïe v jedné etapû bylo zabudováno 32 dilataãních závûrû o celkové délce 400 m, coï lze pfiirovnat k opravû 31 mostních objektû. Souãasnû muselo b t opraveno i 300 m jefiábové dráhy. Jen pro ilustraci je moïno konstatovat, Ïe na stavbû bylo zpracováno cca 2 000 m 3 betonu, 220 tun v ztuïe, 1100 m nov ch Ïulov ch obrubníkû, 4 600 m 2 izolací, 4 000 m 2 Ïiviãn ch vrstev atd. Na stavbû se prûbûïnû mûnil poãet pracovníkû i druh mechanizace dle potfieby. Dá se fiíci, Ïe od zahájení stavby 2. 5. 2001 zde pracovalo v prûmûru cca 30 dûlníkû. Pracovníci byli stfiídáni ve smûnách a práce probíhaly nepfieru enû i ve dnech pracovního volna a klidu. Oprava byla dokonãena 30. 11. 2001 s tím, Ïe od Rekapitulace stavby Název stavby Oprava mostovky koruny hráze VD Orlík Termín 05 11/2001 Investor Povodí Vltavy, s. p.; SD âr, správa Praha Projektant Pontex, s. r. o. Generální zhotovitel Sangreen, spol. s r. o. Hlavní podzhotovitelé Strabag, a. s., Aries, s. r. o., Energovod, a. s., Ortec âr, s. r. o. Finanãní náklady 37,755 mil Kã pro investora Povodí Vltavy, s. p. 18,574 mil Kã pro investora SD âr, správa Praha 31. 10. 2001 byl obnoven provoz vozidel po korunû hráze (obr. 8). V závûru povaïujeme za nezbytné ukázat na nûkteré obtíïe, které musely b t v rámci stavby pfiekonány. BûÏn m faktem u podobn ch oprav jsou zmûny oproti zadávací dokumentaci zpûsobené skuteãn m stavem jednotliv ch konstrukcí, odli n m od pfiedpokladu. Nejvût í problémy pûsobila potfieba souãasného provádûní prací mnoha profesí, nezbytn provoz jefiábu 70 t v poïadovan ch úsecích a termínech, nutnost dodrïovat technologické pfiestávky na vyzrávání materiálû atd. To ãasto vedlo k uzavfiení prûjezdu po korunû hráze i pro staveni tní dopravu bez moïnosti vytvofiení prozatímního pfiístupu a zejména následn m problémûm pfii zaji Èování ãerstvé betonové smûsi z TBG Pfiíbram. ObtíÏné bylo zaji tûní prostor zafiízení hráze proti zatékání bûhem jednotliv ch fází rekonstrukce ãi zamezení pádu vybouraného a novû zabudovaného materiálu pod hráz. V neposlední fiadû je nutné zmínit velmi patné de tivé poãasí v záfií roku 2001, kdy byla oprava dokonãována. B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 31

S ANACE REHABILITATION I pfies uvedené problémy byla stavba zhotovena v dobré kvalitû ke spokojenosti obou investorû. Jejich podíl na stavbû byl s ohledem na stál dozor velmi v znamn. Ing. tûpán Dvofiák SANGREEN, spol. s r. o. PlzeÀská 166, 150 00 Praha 5 tel.: 02 5721 6147, fax: 02 5721 5123 e-mail: sangreen.praha@sangreen.cz, www.sangreen.cz Ing. Tomá Míãka Pontex, s. r. o. Bezová 1658, 147 14 Praha 4-Braník tel.: 02 4406 2244, 0606 64 4442, fax: 02 4446 1038 e-mail: tmi@pontex.cz, www.pontex.cz V stavba pfiehrady Orlík. Kolem roku 1959. Pfievzato z knihy Ha ková, Uher: Sbohem, stará fieko. 12. ROâNÍK MEZINÁRODNÍHO SYMPOZIA SANACE 2002 Ve dnech 16. a 17. 5. 2002 se v Brnû konalo tradiãní sympozium SANACE 2002 organizované SdruÏením pro sanace betonov ch konstrukcí. Hlavním tématem leto ního sympozia byla zvolena ochrana Ïivotního prostfiedí. To bylo podtrïeno i tím, Ïe zá titu nad akcí pfievzalo Ministerstvo Ïivotního prostfiedí. SSBK se shodlo, Ïe je tfieba usilovat o principiální prosazování sanací betonov ch konstrukcí nejen kvûli pragmatick m hlediskûm, spojen m s poïadavkem na bezchybnou a bezpeãnou funkci betonov ch konstrukcí. V znamné je i ekologické hledisko. Díky provádûní sanací nebude tfieba bourat po kozené objekty a místo nich stavût nové, coï velmi zatû- Ïuje Ïivotní prostfiedí. Ov em za pfiedpokladu, Ïe samotné technologické postupy sanací jsou a i nadále budou koncipovány tak, aby byly etrné k Ïivotnímu prostfiedí. Sympozia se zúãastnilo na 350 odborníkû z fiad provádûcích firem, projektantû, diagnostikû, v robcû strojního vybavení, dodavatelû sanaãních materiálû, zástupcû investorû a vysok ch kol. ada úãastníkû pfiijela ze zahraniãí, a s velmi zajímav mi pfiíspûvky. Odbornû byla organizace sympozia rozdûlena do blokû, jejichï skladba odpovídá skladbû sanací betonov ch konstrukcí. Sympózium bylo uvedeno blokem vyzvan ch hlavních referátû, které byly pfiedneseny v znamn mi osobnostmi sanací betonov ch konstrukcí. Blok byl moderován prezidentem SSBK, Ing. ZdeÀkem Jefiábkem, CSc. Následovaly odborné bloky: stavební prûzkum, diagnostika, projektování, sanace a zesilování betonov ch konstrukcí, technologické postupy, pfiíklady, sanace konstrukcí montovan ch objektû, vady, poruchy betonov ch konstrukcí, kvalita a trvanlivost sanací, technické a ekologické aspekty sanací betonov ch kontsrukcí, nové materiály pro sanace betonov ch konstrukcí. K tradici ãinnosti SSBK patfií ocenûní udûlováná u pfiíleïitosti konání sympózií. Letos bylo udûleno ocenûní Sanaãní dílo roku 2001, které správní rada SSBK na svém zasedání pfiifikla akciové spoleãnosti ÎS Brno, závodu Mosan, za akci Sanace Hranického betonového viaduktu. Za v razn pfiínos oboru sanace betonov ch konstrukcí byl pfiedán ãestn titul V znamná osobnost v oboru sanací betonov ch konstrukcí Doc. Ing. Vladimíru Melounovi, CSc. Za nejlep í diplomovou práci, obhájenou v roce 2001 v oboru SBK, bylo udûleno ãestné ocenûní, Ing. Petru Nahodilovi, absolventu VUT FAST v Brnû. Diplomová práce Anal za vlivu agresivních prostfiedí na Ïivotnost sanaãních malt vznikla pod vedením profesora Drochytky na Ústavu technologie stavebních hmot a dílcû. Pfii pfiíleïitosti konání sympozia byla udûlena v znamná cena Czech Made firmû SSÎ, jeï je jedním ze zakládajících ãlenû SSBK. SdruÏení pro sanace betonov ch konstrukcí si pro pofiádání sympozií vytklo jako hlavní my lenku vytvofiení co nejreprezentativnûj ího fóra pro v mûnu zku eností z oboru. Lze tvrdit, Ïe sympozium SANACE 2002 plnû prokázalo její naplnûní. To je zásluha nejen SSBK a organizaãního v boru, kterému patfií velk dík za bezchybn prûbûh akce, ale i v ech pfiedná ejících, ãlenû ãestného pfiedsednictva a úãastníkû. Nezb vá neï doufat, Ïe se díky pozitivnímu prûbûhu leto ní akce potkáme i na dal ím roãníku sympozia v roce 2003. Ing. Zdenûk Jefiábek, CSc. prezident SSBK 32 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES V L A S T N O S T I B E T O N U M O D I F I K O V A N É H O K O M P L E X N Í P Í M ù S Í N A B Á Z I M I K R O S I L I K Y C O N C R E T E P A R A M E T E R S M O D I F I E D B Y C O M P L E X A D M I X T U R E O N S I L I C A F U M E B A S E V ÍTùZSLAV V ACEK Chování mikrosiliky v cementové pastû, úãinky dal ích sloïek pfiímûsi v tuhnoucí a tvrdnoucí smûsi. Na obyãejné srovnávací a modifikované smûsi jsou pozorovány vlastnosti ãerstvé smûsi i zatvrdlého betonu. Nûkolik pfiíkladû typického pou- Ïití tohoto typu vysokohodnotného betonu. Demeanour of condensate silica fume in the cemention paste, effects the other parts of complex admixture in setting and hardening mix. There are compared the parameters of fresh concrete mix and hardened concrete on the common and modify material. Some samples of the typical using are shown in the conclusion of this article. Modifikace betonu, pfiesnûji i ãerstvé smûsi, sleduje úpravu jeho vlastností v ãerstvém stavu, resp. ve stavu zatvrdlého betonu. DÛvodÛ k této ãinnosti je celá fiada, od úpravy smûsi z hlediska zpracovatelnosti, doby zpracovatelnosti, tvrdnutí Obr. 1 Úprava povrchu modifikované betonové vrstvy rotaãní hladiãkou Fig. 1 Surface treatment of modified concrete mix with the rotary float apod., aï po zmûnu v sledn ch vlastností, jako jsou smr tûní, pevnosti, odolnost a trvanlivost obecnû. Obvykle se k modifikaci betonu pouïívá pfiísad, které zpravidla v raznû pûsobí v urãitém smyslu a mají i dal í vedlej í úãinky v promûnné mífie dle svého charakteru a pouïité dávky. Jinou moïností je pouïití komplexní pfiímûsi, sloïené z fiady chemicky více ãi ménû aktivních pfiísad i inertních sloïek, která pak pûsobí zmûny v nûkolika smûrech, resp. souãasnû omezuje prûvodní negativní jevy. Taková pfiímûs v raznû promûàující technologické i v sledné parametry betonu mûïe b t napfi. na bázi popílku nebo mikrosiliky. Mikrosilikou je obecnû naz ván kondenzát kfiemiãit ch par velmi jemné amorfní struktury. Jedná se zpravidla o vedlej í produkt v roby ferosilicia a li í se tedy ponûkud podle druhu hlavního finálního v robku, resp. reïimu tavení a suroviny. Mikrosilika je na trhu dostupná ve formû kalû, resp. mokr ch past nebo suchého prá ku. Typická velikost jejích ãástic se pohybuje mezi 0,1 aï 0,2 mm a jsou tvofieny dominantnû SiO 2 s dal ími pfiímûsemi v objemu 5 aï 10 % hmotnosti. Mikrosiliku lze charakterizovat jako umûl pucolán. Její hydraulické vlastnosti se po aktivaci portlandsk m cementem projevují rûstem hydrataãního tepla, urychlen m tvrdnutím a nárûstem v sledné pevnosti betonu. Snad je tû v znamnûj í je ale její vliv na sloïení a strukturu tvrdnoucí cementové pasty. Dochází zde k formování vût ího poãtu men ích pórû, neï je tomu u smûsi bez modifikace, coï je dáno z ãásti mechanicky, neboè tfiení vyvolané v uloïené smûsi brání formování a spojování prostor vyplnûn ch vodou, a z ãásti chemickou úãastí v hydrataãní reakci. Naznaãená charakteristika je velmi v znamná z hlediska odolnosti betonu, potaïmo trvanlivosti konstrukcí, protoïe vût ina procesû degradace betonu je spojená s pûsobením vody buì jako zdroje kyslíku pro fiadu reakcí, nebo jen jako migraãního média pro rûzné agresivní roztoky, a nakonec i jako pfiímého destrukãního ãinitele pfii zmûnû v pevné skupenství. Pfii urãité dávce mikrosiliky mûïeme velice efektivnû prostupnost tûchto pórov ch kanálkû omezit nebo pro kapalnou fázi vody aï zcela vylouãit. Degradaãní procesy pak mohou probíhat pouze na vnûj í kontaktní plo e betonového povrchu a jejich postup do nitra se v raznû zpomalí. Zfiejmû nejpodstatnûj ím momentem chemického chování mikrosiliky v cementové pastû je redukce obsahu oxidu vápenatého. Ten se potom pfii hydrataci mûní na vápenaté kfiemiãitany bûïnû nerozpustné, na rozdíl od pûvodní formy tzv. Obr. 2 Dávkování pfiímûsi do autodomíchávaãe na staveni ti Fig. 2 Batching of admixture into concrete agitator on site B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 33

M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES Obr. 3 Záchytná jímka z modifikovaného betonu pod nádrïí na LTO v provozu obalovny Fig. 3 Storage tank from modified concrete below the light heating oil tank in the mixing plant SloÏení smûsi v kg/m 3 Referenãní smûs Modifikovaná smûs písek 0/4 DobfiíÀ 820 840 kamenivo 4/8 Zbraslav 366 375 kamenivo 8/16 Zbraslav 642 658 cement 42,5 R Mokrá 346 354 pfiímûs CPD Ad-Mix 50 20 + 7,2 kg voda 196 165 âerstvá objemová hmotnost (mûfiení ) 2 370 kg 2 425 kg Objemová hmotnost zatvrdlého betonu po 28 dnech 2 372 kg 2 402 kg Sednutí kuïele po namíchání 80 mm 75 mm po 30 40 mm 40 mm Obsah vzduchu v ãerstvé smûsi dle âsn ISO 4848 1,8% 2 % Kapilární absorpce dle âsn EN 480-5 na oddûlené maltû stáfií 7 dní po 24 h 1,61 % 0,45 % po 7 dnech 1,96 % 0,62 % stáfií 90 dní po 24 h 0,86 % 0,39 % tatáï tûlesa po 7 dnech 1,68 % 0,65 % stáfií 90 dní tûlesa uloïená po 24 h 1,56 % 0,75 % vsuchu po 7 dnech 2,59 % 1,13 % Pevnost v tlaku na krychlích dle âsn ISO 4012 7 dní 34 MPa 50,6 MPa 28 dní 40,8 MPa 64,6 MPa Pevnost v tahu za chybu a tlaku dle âsn ISO 4013 7 dní tah za ohybu 4,46 MPa 7,48 MPa tlak 37,2 MPa 58,5 MPa 28 dní tah za ohybu 5,61 MPa 9,91 MPa tlak 42,3 MPa 39,7 MPa Vodonepropustnost dle âsn EN 12390-8 28 dní max.prûsak 34 mm 10 mm ( max. hl.prûsaku ) 16,0 mm 5,8 mm volného vápna, které sice po skonãení hydratace pfii vysychání betonu zatvrdne, ale pfii dal ím kontaktu s vodou je rozpu tûno a ve formû v luhû odchází z pevné struktury zanechávající prázdn objem napfi. pro dal í pûsobení vody. Tento proces se u bûïn ch betonû projevuje bûlav mi povlaky aï krápníky nebo inkrustací v místech na povrchu, kde se tyto roztoky pohybují. V prûbûhu ãasu se popsan stav zhor- uje a s peripetiemi ucpání a nového rozpou tûní tak pomalu startuje jeden z nejãastûj ích degradaãních procesû, kter mûïe venku skonãit aï rozpadem betonu zpûsoben m opakovan m mrznutím vody. Pokud se t ká technologick ch aspektû této modifikace, jde pfiedev ím o jiï zmi- Àovanou velikost ãástic, vyvolávající obrovské tfiení mezi ãásticemi základní smûsi. To má dûsledky negativní, napfi. v rychlosti velmi efektivního ztuhnutí smûsi pro míchání, dopravu a ukládání, ale naopak i velmi pozitivní v omezení rizika segregace a vlastnû umoïnûní reálného rozvoje torkretov ch technologií pfiedev ím mokrou cestou na kvalitativnû vy í úrovni. Dal ím dûsledkem velké jemnosti mikrosiliky je tendence k rûstu smr tûní tvrdnoucí cementové smûsi. Pro praktické pouïití je tedy Ïádoucí mikrosiliku doplnit o pfiísady pro ztekucení, resp. superplastifikaci a systémy k omezení objemov ch zmûn, resp. ífiení trhlin v poãátcích tuhnutí a tvrdnutí. To je právû mínûno onou komplexností pfiímûsi zmínûnou v názvu a úvodu této stati. Nutnou podmínkou je i dosaïení potfiebného rozptylu parametrû vstupních surovin zde mikrosiliky a v hotové smûsi Obr. 4 Îelezobetonové podzemní garáïe z modifikovaného betonu po provedení sloupû a stûn vlhké zrání Fig. 4 Reinforced concrete underground garages from modified concrete after erection of columns and walls - wet curing 34 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES Obr. 5 Provádûní raïené dlaïby do ãerstvého povrchu modifikovaného betonu rampy podzemních garáïí Fig. 5 Driven pavement laying in fresh surface of modified concrete of a ramp of underground garages napfi. i cementu. Znamená to pouïití mikrosiliky pokud moïno z jednoho zdroje, kter vyrábí stejn m procesem stále tytéï produkty. ZávaÏnost této podmínky je ostatnû analogická jako napfi. u popílkû, s nimiï fiada v robcû betonu udûlala v dobû nepfiíli dávné své zku enosti. âím men í bude rozptyl vlastností na vstupu, tím vût- í smysl má mikrosiliku k modifikaci betonu pouïít a tím vût í je i moïnost jejího komplexního doplnûní dal ími pfiísadami aï do standardního v robku, jako je napfi. CPD AD-MIX 50. To potom umoïní snadnou modifikaci dodané ãerstvé smûsi hotovou suchou pfiímûsí aï pfiímo na staveni ti bez problémû s postupem prací, ztrátov mi ãasy v dopravû apod. Úãinky modifikaãních pfiísad se bûïnû hodnotí zmûnou sledované vlastnosti oproti srovnávací smûsi. Pro úãely tohoto srovnání byly pouïity následující skladby betonov ch smûsí, koncipované z hlediska stejné zpracovatelnosti a dávky pojiva. Tabulka ukazuje pfiehledné porovnání jejich sloïení a namûfien ch hodnot [1]. Z uveden ch srovnání je patrn pozitivní efekt pfii sníïení potfiebného mnoïství zámûsové vody pro dosaïení stejné konzistence. To se pfiíznivû promítne do pórovitosti zatvrdlého betonu. V znamnû se sniïuje jeho vodonepropustnost a vzrûstají hodnoty mechanick ch pevností. Uvedené zku ební postupy nemohly postihnout odolnost proti vyluhování pfii dlouhodobém styku s vodou, která je Obr. 6 Fig. 6 Detail provádûní úpravy povrchu modif. bet. mostovky striáïí most do Ïelezáren v Tfiinci Detail of surface treatment of modified concrete of the bridge deck by means of striation - bridge to iron works in Tfiinec v ak potvrzena dlouholet m sledováním proveden ch objektû, jako jsou jímky, nádrïe, podzemní zdi, achty, podlahy apod. Podobnû zde není dokumentována odolnost proti vzniku a ífiení trhlin. Tato vlastnost se sleduje napfi. tzv. kor tkovou zkou kou, která mûïe slouïit k relativnímu hodnocení. V pfiímûsi CPD Ad-Mix 50 je zaji tûna pfiídavkem nûkolika druhû a velikostí rozpt len ch vláken. K tomu, aby mohl b t modifikovan beton efektivnû vyuïit, je ov em tfieba správnû navrhovat nejen smûs samotnou, ale i postup zpracování, o etfiení a v neposlední fiadû i fiízeného smr Èování; tzn. minimalizovat v emi postupy velikost trhlin. Modifikovan beton s pfiímûsí na bázi mikrosiliky (CPD Ad-Mix 50) pfiedãí v fiadû ohledû srovnávací bûïnou smûs. Lze jej úspû nû vyuïít tam, kde nestaãí trvanlivost nebo odolnost obyãejného betonu. MÛÏe pfiitom jít o podmínky prostfiedí (i chemického) stejnû jako o parametry mechanické, rychlost nárûstu pevnosti apod. Tento beton je vhodn pro stavební konstrukce nebo jejich ãásti, které by bylo v budoucnu problematické opravovat napfi. z dûvodu obtíïné pfiístupnosti nebo velk ch ekonomick ch ztrát spojen ch s v padkem v robních technologií, nesen ch tûmito stavebními konstrukcemi. V fiadû pfiípadû mûïe modifikace betonové smûsi vést i ke zjednodu ení technologie, pokud napfi. taková primární ochrana postaãí pro urãitou expozici agresivním spodním nebo prûmyslov m vodám. Vhodné uplatnûní lze najít i v oblasti sanací, kdy je tfieba doplàovat zcela rozru- ené ãásti konstrukcí. Cena sanace pfii pouïití speciálních hmot mûïe b t v takovém pfiípadû neúmûrnû vysoká a pouïití obyãejného betonu mûïe zase pfiinést pouze opakování poruchy v relativnû krátké dobû, jestliïe pfiíãina po kození napfi. u chemick ch technologií pûsobí dál. Potom je pouïití modifikovaného betonu zajímavé technicky i ekonomicky. Modifikace základní smûsi aï v domíchávaãi na staveni ti umoïàuje operativnû rozhodovat o jeho pouïití bez nárokû na zvlá tní technologie ve srovnání s bûïnou betonáïí. VyuÏití takto modifikovaného betonu je u nás zatím bohuïel stále v poãáteãní fázi, na rozdíl od technologicky vyspûlej ích oblastí jako jsou Kanada, Japonsko, Korea, nebo skandinávské státy, kde uï fiádovû desítky let patfií mezi betonáfiské technologie vy í kvalitativní úrovnû. Literatura [1] Zpráva KÚ âvut Praha ã. 01 1251, únor 2002 (J. Kolísko), protokol o zkou ce ã. 246 01/EXPO [2] Protokol o zkou ce KÚ âvut Praha ã.5/95/ltb, 31.7.1995 (V.Pumpr) [3] Firemní materiály SAMAN servis, spol. s r.o. Ing. Vítûzslav Vacek, CSc. SAMAN servis, spol. s r. o. Lucemburská 2, 130 00 Praha 3 tel.: 02 6600 1209 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 35

M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES T E C H N O L O G I E P R O V R O B U C E M E N T O B E T O N O V C H K R Y T Ò V O Z O V E K A L E T I T N Í C H P L O C H T E C H N O L O G I E S F O R C O N S T R U C T I O N O F C E M E N T C O N C R E T E P A V E M E N T S O F R O A D W A Y S A N D A I R F I E L D A R E A S V L ADIMÍR W E ISS V stavba cementobetonov ch krytû provádûn ch z provzdu nûného a superplastifikovaného betonu je na vysoké úrovni. Inovace se oãekávají v uïití pfiísady kfiemiãit ch úletû, v aplikaci drátkobetonu a samozhutniteln ch betonû. The construction of cement concrete pavements, made of aerated and superplasticized concrete, is on a high level. Innovations are to be expected the use of silica fume additives, the use of steelfibre-reinforced concrete or self-compacting concretes. Cementobetonové kryty pro silniãní vozovky a leti tní plochy mají fiadu v hod i nev hod. Pro leti tû s provozem tûïk ch letadel pfiedstavují jedinou pfiijatelnou alternativu. Kromû pûsobení svisl ch i vodorovn ch sil jsou vystaveny obrusu a otluku, smr Èování, teplotním a vlhkostním zmûnám (vãetnû jejich gradientû po tlou Èce vozovky), tepeln m okûm (od rozmrazovacích solí, od v fukov ch plynû letadel s kolm m startem), chemicky agresivním látkám (rozmrazovací soli) a mrazov m cyklûm. Povrch krytu musí téï zabraàovat smykûm vozidel ãi letadel. Zpravidla se tyto kryty navrhují z prostého betonu, kvûli omezení vzniku trhlin od objemov ch zmûn jsou rozdûleny kontrakãními ãi dilataãními spárami a pro vysoká zatíïení dosahují znaãn ch tlou - tûk. VyztuÏení sice umoïàuje tlou Èky sní- Ïit a rozestupy mezi spárami zvût it, pfiedpûtí pomocí pfiedpínací v ztuïe, klínû nebo blokû talífiov ch lisû pak dovoluje spáry zcela vynechat. KvÛli obtíïnûj ímu provádûní se v ak takovéto kryty navrhují jen zfiídka. V jimeãnû nebo provizornû se cementobetonové kryty zfiizují pokládáním prefabrikovan ch panelû. Vzhledem k vysok m nárokûm na cementobetonové kryty je technologii pro jejich budování vûnována odedávna velká pozornost. Pfied druhou svûtovou válkou byl u nás vyvinut tzv. silniãní cement pro dosaïení vysoké ohybové pevnosti a nízkého smr tûní. Beton krytû byl úãinnû zhutàován pomocí fini erû, dávno pfiedtím, neï se u nás zaãalo pouïívat pro jiné druhy konstrukcí vibrace. Pozdûji bylo zavedeno provzdu Àování betonu krytû za úãelem zaji tûní jejich mrazuvzdornosti, coï je v na ich klimatick ch podmínkách s ãetn mi mrazov mi cykly velmi dûleïité. V znamn pokrok nastal v druhé polovinû 20. století ztekucováním betonov ch smûsí pomocí superplastifikátorû, vût inou sulfonovan ch oligokondenzátû formaldehydu s melaminem nebo naftalénem, jeï sterick m pûsobením dispergují zrna cementu a umoïàují tak sníïit vodní souãinitel minimálnû o hodnotu 0,05 pfii zachování stejné zpracovatelnosti (málo v hodné obyãejné plastifikátory, zpravidla lignosulfonanové, dispergují zrna cementu elektrostaticky). Dnes je provádûní cementobetonov ch krytû vysoce mechanizováno. Betonová smûs je pfiipravována v centrálních v robnách vybaven ch míchaãkami s nucen m pohybem smûsi, na stavby se dováïí za stálého domíchávání v mixech a tam se zpracovává pomocí fini erû v pruzích pozoruhodné ífiky (obr. 1). Tyto smûsi vykazují dobrou zpracovatelnost, pfiíznivé pevnosti i ostatní uïitné vlastnosti zhotoven ch betonû, vãetnû vysoké stejnorodosti. Pro sníïení napûtí od zatíïení pfii okrajích pruhû a polí se mohou spáry vyztuïit zavibrováním ocelov ch trnû s jednostrannû zru enou soudrïností. Potfiebné drsnosti povrchu krytu se dosahuje uïitím vhodného kameniva a sloïením smûsi, vym váním povrchu, popfiípadû zaválcováním karborundového písku do ãerstvého povrchu krytu nebo dodateãn m zfiízením protikluzové vrstvy (napfi. polymercementové). V blízké budoucnosti je tfieba poãítat s vyuïíváním vysoce pevn ch betonû i pro cementobetonové kryty. Vysok ch pevností se u nich dosahuje nejãastûji jemn mi kfiemiãit mi úlety (koloidní SiO 2 ) v mnoïství okolo 10 % hmotnosti cementu (jako pfiímûs nebo náhrada), a to souãasnû s pfiísadou superplastifikátoru. Relativnû men í zv ení pevnosti ohybové ve srovnání s pevností tlakovou lze pfiitom vyrovnat disperzním vyztuïením (viz níïe), popfiípadû téï kombinací cementového a kompatibilního epoxidového pojiva. Obdobnou, av ak men í úãinnost má náhrada asi 30 % hmotnosti cementu jemn m létav m popílkem, av ak opût za pfiedpokladu plného ztekucení smûsi pomocí superplastifikátorû. Perspektivní smûr pfii v stavbû cementobetonov ch krytû pfiedstavuje rozpt le- Obr. 1 Moderní fini er pro pokládání cementobetonového krytu ve dvou vrstvách Fig. 1 A modern finisher for casting of cement concrete pavements in two layers 36 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES Obr. 2 Dispergaãní pûsobení samozhutàující pfiísady na zrna cementu a) v první fázi po smoãení zrn elektrostatické b) v dal í fázi i stérické Fig. 2 Dispersing action of a self-compacting admixture on cement grains a) in the first phase after wetting - electrostatical one b) in the further - also steric one a) b) né (disperzní) vyztuïování betonu (za nûï ov em nelze pokládat vyztuïování bûïn mi ocelov mi sítûmi s oky o velikosti 100 mm nebo více, kter m se dosáhne pouze rovnomûrnûj ího rozdûlení trhlin a zmen ení jejich rozevfiení). Pro masivní kryty pfiipadají v úvahu vlákna plastová, nyní jiï i alkalivzdorná sklenûná, popfiípadû i grafitová, anebo ocelové drátky (pokusnû téï drátky z taveného ãediãe). Podle toho se u nás tento materiál naz vá vláknobeton nebo drátkobeton. Náhodnû rozpt lená vlákna jsou dlouhá nûkolik mm, drátky pak nejv e nûkolik desítek mm. Pfii obvyklém zpûsobu betonáïe nemûïe disperzní vyztuïení z technologick ch dûvodû pfiesáhnout nûkolik desetin procent objemov ch. BûÏnû pou- Ïívaná vlákna polypropylénová, která mají více neï o jeden fiád niï í modul pruïnosti neï beton, nepfiedstavují nosnou v ztuï vzdorující vnitfiním statick m tahov m silám, av ak zabraàují vzniku trhlin od smr Èování a podstatnû zvy ují houïevnatost betonu. Ani ocelové drátky nejsou s to, vzhledem k omezenému procentu vyztuïení, pfiená et velké vnitfiní statické tahové síly, av ak energetick m pûsobením (v souladu s lomovou mechanikou) ponûkud zvy ují tahovou i ohybovou pevnost betonu. JestliÏe se pouïijí jako doplàková v ztuï nosné v ztuïe z ocelov ch sítí, zamezí vzniku prûbûïn ch trhlin a pfiíslu né deformace se rozdûlí do mnoha strukturních trhlinek, jeï nenaru ují nosnou funkci struktury betonu a nepfiedstavují nebezpeãí z hlediska koroze v ztuïe. Tato kombinace umoïàuje provádût bezesparé vyztuïené cementobetonové kryty (alespoà na betonovan ch pruzích). U dvousmûrnû vyztuïen ch krytû stojí téï za úvahu vylouãit, resp. omezit vznik trhlin od objemov ch zmûn uïitím rozpínav ch, resp. nesmr tiv ch cementû typu K podle znaãení ACI, jeï se v USA vyrábûjí jiï prûmyslovû. Pfievratem v blízké budoucnosti zfiejmû bude zavedení samozhutniteln ch betonû, které vyplní urãen prostor a nepotfiebují dal í hutnûní. Ztekucující pfiísadu zde tvofií modifikované polykarboxilátové étery, které pûsobí na cementová zrna zprvu elektrostaticky (obr. 2a) a následnû i stericky (obr. 2b), ãímï zaruãují na rozdíl i od nejlep ích superplastifikátorû plnou tekutost betonové smûsi pfii nízk ch vodních souãinitelích. Samozhutnitelné betony se zaãínají aplikovat i u nás, zatím jen v exponovan ch pfiípadech (konstrukce velmi hustû vyztuïené, se sloïit mi prûfiezy atd.), av ak lze oãekávat, Ïe tento materiál v betonovém stavitelství zcela pfievládne a bude se pouïívat i pro kryty vozovek a leti tních ploch. Tím se podstatnû zmûní technologie jejich provádûní, vylouãí se tûïké mechanizmy a usnadní se provádûní krytû vyztuïen ch. Vypracováno v rámci v zkumného zámûru MSM 210000001 Funkãní zpûsobilost a optimalizace stavebních konstrukcí Doc. Ing. Vladimír Weiss, CSc. Fakulta stavební âvut v Praze Katedra betonov ch konstrukcí a mostû Thákurova 7, 166 29 Praha 6 R E C E N Z E I VAN G SCHWENDT A KOL.: V OZOVKY, MATERIÁLY A TECHNOLÓGIE Vydalo nakladatelství JAGA group Bratislava 2001, 207 stran V krátké dobû vy lo pokraãování prvního dílu odborné publikace z oblasti silniãních vozovek Vozovky, kon trukcie a ich dimenzovanie z roku 1999. Autor, Prof. Ing. Ivan Gschwendt, DrSc., si pro zpracování dal ího dílu pfiizval spoluautory ze Stavební fakulty STU Bratislava, a pracovníky V zkumného ústavu inïen rsk ch staveb-cesty, s. r. o. Cílem publikace je podat pfiehled technologick ch postupû pfii stavbû rûzn ch druhû a typû silniãních vozovek. Autofii se odvolávají na odkaz rozsáhlé práce Prof. J. pûrka (Silniãní stavitelství II-Stavba silnic a dálnic, Bratislava, SNTL/ALFA 1969), která, sice jiï star ího data, je oblíbena v praxi. Kniha má celkem 207 stran s bohat m obrazov m vybavením schématy a fotografiemi. Cenn je bohat rejstfiík pouïité literatury obsahující monografie, studie, v zkumné zprávy, technické normy a katalogy. NáplÀ, ãlenûná do 9 kapitol s nejrozsáhlej í ãástí o v robû a zpracování asfaltov ch smûsí, zahrnuje: pouïívané materiály od kameniva po cementová a asfaltová pojiva, vãetnû zkou ení jejich vlastností, stavbu zemního tûlesa, drenáïní, filtraãní a ochranné vrstvy, nestmelené a stmelené podkladové materiály, opût vãetnû nutn ch zkou ek, vrstvy z asfaltov ch smûsí, kde jsou uvedeny i poïadavky na pokládku a hutnûní, frézování i recykláï (R-materiály je oznaãení pro vybouranou a upravenou stavební smûs), tenké asfaltové vrstvy vãetnû nátûrû a postfiikû a jejich zkou ek, poslední kapitola se zab vá cementobetonov mi vozovkami, vãetnû poïadavkû na jejich kvalitu a zkou- ení. Publikace srozumitelnou formou nejen vysvûtluje a objasàuje poïadavky norem a pfiedpisû, ale upozoràuje i na moïné chyby v praxi. Kniha má pfiedpoklady poskytnout odborné informace investorûm a správcûm komunikací, technikûm stavebních firem ke zlep ení managementu silniãních staveb. Doc. Ing. Petr Slab, CSc. Fakulta stavební âvut v Praze B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 37

M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES M E T O D I K A S L E D O V Á N Í S T A V U H Y D R A T A C E C E M E N T U M E T H O D S O F M O N I T O R I N G T H E H Y D R A T I O N P R O C E S S O F C E M E N T V RATISLAV T YDLITÁT, J AROSLAV P A VLÍK, R OBERT â ERN Obsah volné vody v cementové pastû, maltû nebo v betonu charakterizuje prûbûh hydratace cementu v dané smûsi. Znalost zmûny obsahu volné vody v ãase umoïàuje posuzovat prûbûh tuhnutí a nárûst mechanick ch vlastností. V ãlánku je popsána metodika mûfiení zmûn obsahu volné vody v hydratující smûsi a interpretace tûchto mûfiení pro vyuïití ve stavební praxi. Free water content in cement paste, cement mortar or concrete shows the course of cement hydration in a given mixture. The knowledge of variations of free water content in time makes it possible to assess the course of setting and the increase of mechanical properties. In the paper, the measuring techniques for determination of free water content in the hydrating mixture and their interpretation for an application in the building practice are described. Je dobfie známo, Ïe v období tuhnutí, kdy je moïno tvarovû zpracovat betonovou smûs, probíhají mezi slínkov mi fázemi a vodou hydrataãní dûje, jejichï v sledkem je postupn vznik porézního materiálu betonu o mûfiitelné pevnosti v tlaku ãi tahu. Od urãitého okamïiku zaãínají narûstat parametry mechanické pevnosti z nulov ch hodnot aï na pevnosti hodnocené v dobû 28 dní stáfií betonu. V poãáteãním období, kdy je beton dobfie zpracovateln, ve smûsi ub vá nezhydratované vody s ãasem nelineárnû a stav látkové pfiemûny pfii hydrataci je moïno popsat urãením okamïitého obsahu této nezhydratované volné vody. To ov em platí za pfiedpokladu, Ïe hydratace probíhá bez úbytku vody jin mi neï chemick mi procesy hydratace. Pfii takovém sledování se voda nesmí znatelnû odpafiovat, vsakovat do sousedního porézního prostfiedí, ãi jinak transportovat vnû mûfieného vzorku. Pro úãinnûj í sledování hydratace se ãasto mûfií systém voda a cement tj. cementová pasta. Nûktefií autofii sledovali také mûnící se obsah vody u malt. Poãáteãní stav past se popisuje pomûrem vody k cementu, vodním souãinitelem. Malty se vedle vodního souãinitele charakterizují pomûrem písek/cement. N EELEKTRICKÉ METODY SLEDOVÁNÍ VODY V HYDRATUJÍCÍ SMùSI Úloha sledovat hydrataãní dûj mûfiením nezreagované vody není snadná. Pfiímé urãení obsahu vody su ením pfii zv ené teplotû (obvykle 105 C) vede k znaãnému urychlení hydratace a v sledek nevystihuje reálné podmínky hydratace pfii atmosférick ch teplotách bûïného tuhnutí. Su ení ve vakuu trvá pfii 20 C pomûrnû dlouho, i bûhem této doby v ak pasta dále hydratuje, coï vede k v raznému zkreslení v sledkû. Chemické váïkové stanovení vody vym váním a vysu ením vodu rozpou tûjícími, nehydratujícími tekutinami (alkohol, propylalkohol, aceton a smûsi rozpou tûdel) je pracné a získá se pfii nûm jedin bod ãasové závislosti. Dal í chemické stanovení karbidová metoda mûní nezhydratovanou vodu pomocí reakce s karbidem vápníku na acetylen a hydroxid vápenat. Urãí se tlak vzniklého acetylenu v uzavfiené nádobû. Velmi mal mi póry v hydratující cementové pastû se uvolàuje nezreagovaná voda velmi pomalu a poïadované krátké doby stanovení vlhkosti se nedosáhne [1, 2, 3]. Mezi fyzikální vlastnosti a metody, pomocí nichï by se prûbûh vlhkosti v dobû tuhnutí sledoval, je moïno uvést metodu sledování objemov ch zmûn pfii hydrataãních reakcích slínku. Praktické mûfiení ãasové závislosti objemové hmotnosti cementové pasty hydrostatickou váhou popisuje Paulini [4]. Metoda sleduje od pfiidání vody nepfietrïit m zaznamenávan m váïením objemové zmûny tuhnoucí pasty, kde ve keré póry jsou zaplnûny vodním roztokem iontû z cementu. Pfiedpokládáme, Ïe pfii smísení cementu s vodou se nezavedl do smûsi Ïádn vzduch. Derivací takové závislosti hmotnosti na ãase je moïno získat prûbûh rychlosti objemov ch zmûn tuhého podílu porézní pasty v ãase. Kalorimetrická mûfiení rychlosti v voje hydrataãního tepla cementu charakterizují rychlost hydrataãních reakcí v poãáteãní fázi tuhnutí. Metodou nukleární magnetické resonance lze sledovat [5] rûzná stadia hydratace cementu a rozli it vodu krystalovou, vodu v gelov ch pórech a vodu v kapilárních pórech. Sledování hydratace cementu v raném stadiu uveden mi metodami pfiispûlo k znalostem hydrataãního procesu. Metody jsou vázány na laboratorní pfiístroje a prostfiedí nebo neumoïàují definovanû sledovat nezhydratovanou vodu v raném stadiu hydratace (metoda karbidová). E LEKTRICKÉ METODY Elektrick kondenzátor s vlhk m materiálem mezi elektrodami vykazuje znaãnou zmûnu kapacity, pokud se vlhkost zmûní. Na principu tohoto jevu bylo vypracováno mnoho mûfiicích metod. Star í metody mûfiily pfii nízk ch frekvencích stfiídavého proudu. Novûji se k mûfiení pouïívají metody s frekvencemi proudû stovek khz aï desítek MHz. Takové metody v rûzném uspofiádání ke sledování zmûn v tuhnoucí cementové pastû pouïili autofii pfii frekvenci 400 khz [6] a KuráÏ a kol. pfii frekvenci 60 MHz [7, 8]. Na obr. 1 je mûfiicí kondenzátor s tlou Èkou vrstvy mezi elektrodami 50 mm. Mûfien m signálem úmûrn m vlhkosti je zde elektrické napûtí, které je moïno zaznamenávat v ãase a pfii tuhnutí cementové pasty nebo malty, a ze záznamu napûtí na ãase lze vyãíst, kdy do lo k poklesu obsahu volné vody hydratací. M ETODA IMPULSNÍ TECHNIKY Autofii pouïili ke sledování hydratace cementové pasty metodu velmi krátk ch elektrick ch pulsû [9]. Aparatura se skládá ze zdroje elektrick ch pulzû o dobû trvání 250 ps pfii napûtí 30 V. Vzniklé odezvy zachycené po prûchodu vysokofrekvenãního signálu vrstvou hydratujícího materiálu se fotografují na obrazovce oscilografu na digitální záznam. Materiálové elektrické vlastnosti vzorku hydratující látky se vyhodnocují mûfiením polohy maxim a po- 38 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES klesu amplitudy. Aparatura se skládá ze zdroje pulsû, ze dvou anténních vysílaãû/pfiijímaãû a z osciloskopu pro zobrazení velmi rychl ch dûjû (obr. 2). M ETODIKA SLEDOVÁNÍ Literatura [1] Podûbradská J. a kol.: Determination of moisture content in hydrating cement paste using the calcium carbide method, Ceramics-Silikáty 44 (1) 34-38 (2000) [2] Madûra J. a kol.: Monitorování hydrataãních procesû v cementové pastû karbidovou metodou, Stavební obzor 4/2000, 121-122 [3] âern R. a kol.: VyuÏití karbidové metody k monitorování hydrataãních procesû v tuhnoucím betonu, 5. mez. symp. MOSTY 2000, Brno, sb. str. 221-224 [4] Paulini P.: A weighting method for cement hydration, 9 th Int. Congress on the Chemistry of Cement, Proc. p. 248-254 [5] Wolter B., Dobmann G.: Nuclear magnetic resonance as a tool for the Obr.1 Fig. 1 Pfiístroj ke kapacitnímu mûfiení vlhkosti v hydratující cementové smûsi tlou Èky 50mm Device for capacity measurement of moisture in hydrating cement mix with a thickness of 50 mm HYDRATACE CEMENTU A BETONU Dle na ich mûfiení dochází bûhem poãáteãní hydratace aï do poãátku nárûstu pevnosti u cementové pasty o vodním souãiniteli v/c = 0,3 u cementu znaãky 42,5 R k nelineární zmûnû vlhkosti v ãase, která po 7 hodinách dosahuje aï 9 hmotnostních %. V betonové smûsi, která obsahuje 300 kg cementu a 120 kg vody na m 3 smûsi, o hmotnosti 2300 kg/m 3, je odtud moïno odhadnout pokles pfii tuhnutí o 1,6 hmotnostních % vlhkosti. Metoda detekce tohoto poklesu vlhkosti bûhem tuhnutí vyïaduje citlivou a stabilní mûfiicí metodu. Autory pouïitá impulsní metoda umoïàuje zachytit zmûnu vlhkosti pfii tuhnutí na vzorku betonu o tlou Èce 125 mm, jak lze pfiepoãítat na základû mûfiení na vzorcích pasty o tlou Èce 23 mm s pfiihlédnutím k hodnotû reálné permitivity kameniva pod 4. Lze tedy sledovat prûbûh poãáteãní hydratace na kostkách o hranû 100 mm vytvofien ch v plastov ch formách. Generátor impulsû trvajících 250 ps, o napûtí v maximu 30 V na impedanci 75 ohm je zafiízení pfienosné (200 x 200 x 70 mm). Detekãní, zobrazovací oscilograf pro vlnová klubka o frekvenci 6,7 GHz je typické laboratorní zafiízení, které vyïaduje stabilní polohu a teplotu. K trvalé registraci dvojice vlnov ch klubek (jednoho bez zpoïdûní a útlumu vzorkem, druhé po prûchodu vlhk m vzorkem) je nutno zachytit jejich souãasn obraz digitálním fotoaparátem a následnû ho zpracovat v poãítaãi. D ISKUSE Metoda kapacitní mûïe slouïit k sledování úbytku nezhydratované vody na horním povrchu, kter není v bednûní. Pfii vysychání volného povrchu do atmosféry ov em není splnûna podmínka zadrïování ve keré vody v hydratující smûsi. Údaje o prûbûhu obsahu nezhydratované vody jsou naproti tomu zajímavé právû pfied odbednûním. Impulsní metoda i kapacitní metoda jsou vhodné pro sledování poãáteãního úbytku nezreagované vody ve vzorku betonu v provozní nebo zku ební stavební laboratofii. K mûfiení na betonu v ocelovém bednûní nebo hustû armovaného betonu ji vzhledem k absorpci impulsû v oceli nelze pouïít. Mûfiení na prostém betonu v dfievûném bednûní vrstvy vlhkého dfieva natolik zkreslí, Ïe je nelze vyhodnotit. Metody lze pouïít pro modelovou zkou ku hydratace betonové smûsi v pfiípadech, kdy je nutno znát dost pfiesnû prûbûh tuhnutí a minimálního nárûstu characterisation of concrete in different stages of its development, Int. Symp. Non-Destructive Testing in Civil Engeneering 1995, p. 181-188 [6] Tydlitát V. a kol.: PouÏití kapacitní metody ke sledování vlhkosti v raném stadiu hydratace cementové malty, Stavební obzor 5/2000, 151 153 [7] KuráÏ V., Matou ek J., Lito J.: Mûfiení vlhkosti betonov ch vzorkû dielektrickou metodou, SO 1/2000, 51-54 [8] KuráÏ V., Matou ek J., Lito J.: Vliv teploty na mûfiení vlhkosti betonov ch vzorkû dielektrickou metodou, Stavební obzor 5/2001, 141-144 [9] Pavlík J. a kol.: Application of a microwawe impulse technique to the measurement of free water content in early hydratation stages of cement paste. Cem. Concr. Res. (submitted to publication) Obr. 2 Zafiízení k impulsnímu mûfiení obsahu vlhkosti v cementové pastû nebo betonu Fig. 2 Equipment for impulse measurement of moisture volume in cement paste or concrete pevnosti betonu s ohledem na to, aby odbednûní nebylo pfiedãasné. Je moïno téï vysledovat dobu, kdy je mechanická pevnost je tû natolik nízká, aby bylo moïno dodateãnû snadno osazovat ãi zavrtávat do pfiesné polohy ocelové prvky bez poru ení betonové konstrukce. Z ÁVùR Sledování úbytku nezreagované vody v uzavfiené hydratující cementové pastû se ukázalo jako uïiteãná metoda pro poznání prûbûhu poãáteãních hydrataãních chemick ch dûjû a jejich souvislosti s poãátkem nárûstu mechanick ch vlastností betonu. Metodu je moïno úspû nû vyu- Ïít k poznání uveden ch dûjû v betonáfiské laboratofii pro konkrétní betonovou smûs a teplotu. âlánek vznikl za podpory GAâR, ã. grantu 103/99/0024 RNDr. Vratislav Tydlitát, CSc., Ing. Jaroslav Pavlík, Prof. Ing. Robert âern, DrSc. Katedra stavební mechaniky, Stavební fakulta âvut Thákurova 7, 166 29 Praha 6 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 39

V ùda A V ZKUM SCIENCE AND RESEARCH V P L Y V D Y N A M I C K É H O A Ú N A V O V É H O Z A Ë A Î E N I A N A P R E D P Ä T É B E T Ó N O V É P O D V A L Y D Y N A M I C A N D F A T I G U E L O A D E F F E C T S T O P R E S T R E S S E D C O N C R E T E S L E E P E R S M ILAN M ORAVâÍK, M ARTIN M ORAVâÍK âlánok sa zaoberá experimentálnou anal zou spoºahlivosti predpät ch betónov ch podvalov zaèaïovan ch beïn m dynamick m ako aj vysokocyklick m za- ÈaÏením. Dôvodom tak chto skú ok je overovanie spoºahlivosti star ích existujúcich typov podvalov a anal za nov ích typov podvalov urãen ch pre vy ie prevádzkové r chlosti. The experimental analysis of prestressed concrete sleepers is presented in this paper. Dynamical and fatigue loading tests were applied to verify the concrete sleepers reliability. The major reason of such experiments was to analyse existing older types of sleepers and new type ones utilisation for higher service speed. Predpäté betónové podvaly spolu s koºajov mi pásmi tvoria základnú nosnú kon- trukciu Ïelezniãnej trate koºajov ro t, v ktorom podvaly poãas predpokladanej Ïivotnosti 40 rokov sú vystavené intenzívnemu dynamickému namáhaniu a zloïit m interakãn m silám, ako zo strany podloïia, tak aj zo stravy pruïného upevnenia koºajnice. V etky tieto vplyvy, ale aj súãasné nároky kladené na celkovú vysokú spoºahlivosè kon trukcie trate, najmä vzhºadom k zv en m prevádzkov m r chlostiam do 200 km/h, vyïadujú vysokú funkãnosè, odolnosè na preèaïovanie a spoºahlivosè t chto prvkov. V problematike spoºahlivosti predpät ch betónov ch podvalov, ako nosn ch prvkov koºajového ro tu, vystupujú v súãasnosti do popredia viaceré aktuálne otázky: Do akej miery je splnená poïiadavka predpokladanej vysokej 40 roãnej Ïivotnosti podvalov. Tab. 1 Tab. 1 Aká je moïnosè ìal ieho spoºahlivého vyuïívania star ích typov betónov ch podvalov vyrában ch a osadzovan ch do trate pred 15 aï 25 rokmi, a ktoré v súãasnosti vykazujú rôzne typy po kodenia. Podmienky zaistenia vysokej kvality, únosnosti a Ïivotnosti betónov ch podvalov novej generácie pre priame upevnenie koºajnicov ch pásov pruïn mi systémami. V etky tieto dôvody viedli k tomu, Ïe problematikou spoºahlivosti predpät ch betónov ch podvalov sa na na om pracovisku komplexne zaoberáme uï cca 15 rokov a to v teoretickej oblasti, ale najmä experimentálnym v skumom hodnotenia zloïit ch dynamick ch úãinkov na predpäté betónové podvaly, a testovaním ich mechanick ch a úïitkov ch vlastností. Z ÁKLADN POPIS SKÚMAN CH PODVALOV Vzhºadom k vysokej stabilite a spoºahlivosti koºajového ro tu v voj betónov ch Charakteristiky základn ch typov predpät ch betónov ch podvalov The basic characteristics of prestressed concrete sleepers Typ HmotnosÈ DæÏka Predpínacia Predpínacia sila [kn] Betón podvalu [kg] [m] v stuï kotevná základná triedy SB8 270 2,42 40 φ 3 337 281 B50 BP-3 305 2,60 10 φ 6 350 330 B55 podvalov, smeruje, najmä pre vysokor chlostné koridory, k ich zv enej hmotnosti a vysokej odolnosti na vznik trhlín. ZhromaÏìovanie poznatkov z prevádzkovania podvalov, ale aj testovania ich únosnosti v dynamickom reïime zaèaïovania, viedlo k rôznym kon trukãn m a tvarov m úpravám betónov ch podvalov, ktoré vyústili do návrhu a v roby predpätého betónového podvalu typu BP-3. V súãasnosti je v tratiach ÎSR osaden ch a vyuïívan ch viacero typov predpät ch betónov ch podvalov, napr. podvaly rady SB a BP. Podvaly rady SB sú typick m predstaviteºom star ej generácie predpät ch betónov ch podvalov, vyrában ch od roku 1970. Podval je navrhnut na zaèaïenie nápravovou silou P n = 250 kn, a r chlosè 140 km/h. Upevnenie koºajníc k podvalu je podkladnicové, tyrmi upevàovacími Obr. 1 Predpät betónov podval typu BP-3 Fig. 1 Prestressed concrete sleepers BP-3 skrutkami zatáãan mi do zabetónovan ch plastick ch vloïiek. Podvaly rady BP (obr. 1), sú predstaviteºom novej generácie predpät ch betónov ch podvalov vyrában ch od r. 1994 a pouïívané sú v rekon truovan ch trati- 40 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

V ùda A V ZKUM SCIENCE AND RESEARCH Tab. 2 Tab. 2 Teoretické hodnoty ohybov ch momentov T M a zaèaïenia T P podvalu v jeho charakteristick ch prierezoch pri zaèaïení podºa obr. 2 Theoretical values of bending moments T M and load T P of sleepers in its characteristic sections for loading scheme according to Fig. 2 P sk = 10 kn. Po ustálení zaèaïenia sa hodnotí odozva podvalu rozvoj trhlín, írka hlavnej trhliny a charakter po kodenia betónu podvalu. V sledky skú ok statickej únosnosti preukazujú odolnosè podvalu na vznik trhlín v priereze pod koºajnicou a v strede podvalu a únosnosè podvalu v t chto prierezoch. Odozva podvalu na statické zaèaïovanie má vïdy charakteristick priebeh. Na hladinách zaèaïenia v oblasti 1,5 c P > P sk > c P moïno odozvu charakterizovaè ako stabilnú, s postupn m rozvojom trhlín do tlaãenej oblasti betónu a ich úpln m uzatváraním. Na hladinách zaèaïenia v oblasti 2 c P > P sk > 1,5 c P odozva ma intenzívny charakter nastáva postupné pretváranie spodného radu Èahanej v stuïe a trhliny sa po odèaïení neuzatvárajú. Na vysok ch hladinách zaèa- Ïenia v oblasti P sk > 2 c P prebieha uï intenzívna plastizácia Èahanej v stuïe, ale aj postupné drvenie v tlaãenom betóne. V prierezoch pod koºajnicou (k) nastáva poru enie obyãajne pretrhnutím spodnej rady predpínacej v stuïe, resp. v kombinácií so mykov m poru ením betónu pri podperách. Strata únosnosti podvalu v strednej ãasti nastáva obyãajne poru ením tlaãeného betónu, alebo v kombinácií so mykov m poru ením betónu. V sledky skú ok statickej únosnosti vykazujú vïdy dobrú zhodu s v sledkami teoretického rie enia, keì sú dodrïané predpísané technologické postupy v roby predpätého betónu a splnené podmienky kvality materiálov. Prierez podvalu Typ pod koºajnicou k stred podvalu s podvalu c M k c P k u M k u P k c M s c P s u M s u P s [knm] [kn] [knm] [kn] [knm] [kn] [knm] [kn] SB8 20,41 148,40 35,11 255,30-14,29 63,50-25,35 112,50 BP-3 23,87 173,6 40,64 295,60-17,08 75,90-30,41 135,20 ach a r chlostn ch koridoroch. Navrhnuté sú na zaèaïenie nápravovou silou P n = 240 kn, a r chlosè do 200 km/h s priamym upevnením koºajníc pomocou dvoch skrutiek. Teoreticky vypoãítané hodnoty ohybov ch momentov podvalu v charakteristick ch prierezoch pod koºajnicou (k) a v strede podvalu (s) na medzi vzniku prvej trhliny c M k a c M s a momentov na medzi únosnosti v t chto prierezoch u M k, u M s sú zostavené v tab. 2. Z ÁKLADNÉ SKÚ KY STATICKEJ A DYNAMICKEJ ÚNOSNOSTI PODVALOV Testovanie návrhom predpokladanej únosnosti podvalov sa preukazuje základn mi skú kami ich statickej a dynamickej únosnosti, ale aj únavovej odolnosti, ktoré sú stanovené jednotn m sku obn m postupom podºa smerníc ERRI [1] v statickej schéme podºa obr. 2. S KÚ KY STATICKEJ ÚNOSNOSTI Podvaly sú zaèaïované staticky s prírastkom zaèaïenia po P sk = 20 kn, resp. Obr. 2 Fig. 2 Schéma zaèaïenia a namáhania podvalu v trati a pri skú ke The loading schemes of sleepers in the real railway track and in the tests S KÚ KY DYNAMICKEJ ÚNOSNOSTI Skú ky dynamickej únosnosti podvalov sa vykonávajú v rovnakej statickej schéme zaèaïenia a podopretia podvalov ako statické skú ky (obr. 2). Dynamické zaèaïenie sa aplikuje v blokoch zaèaïenia po 5.10 3 cykloch zaèaïenia s postupne sa zvy ujúcou hornou hladinou zaèaïenia P dyn,h sk pri udrïiavaní kon tantnej spodnej hladine zaèaïenia P dyn,d sk podºa obr. 3. Frekvencia zaèaïovania je f = 4 aï 7 Hz. Dynamická odozva podvalu sa hodnotí na jednotliv ch zaèaïovacích blokoch po odèaïení. Hodnotí sa rozvoj trhlín, írka hlavnej trhliny a charakter po kodenia. Odozva podvalu na niï ích hladinách dynamického zaèaïovania má ustálen charakter, ktor je podobn ako odozva pri statickom zaèaïovaní. V sledkom skú ok sú hodnoty dynamického zaèaïenia na medzi vzniku prvej trhliny c P sk 1, v charakteristick ch prierezoch podvalu k a s, hodnoty dynamického zaèaïenia pre charakteristické írky trhlín P sk (w) (w t = 0,05 mm, w t = 0,2 mm a w t = 0,5 mm), ako aj hodnoty dynamického zaèaïenia pri strate únosnosti prierezu u P sk (w). Dynamická únosnosè podvalu sa teda hodnotí na základe stability írky trhlín, resp. ich rozvoja, v charakteristick ch prierezoch podvalu. Porovnaní v sledkov skú ok z tab. 3 a teoretick ch hodnôt sledovan ch veliãín potvrdzuje, Ïe skutoãná únosnosè extrémne namáhan ch prierezov (k) a (s) dosahuje navrhované parametre. Pri skú kach únavovej odolnosti v zmysle platn ch predpisov (STN 73 1201) sa preukazuje aj odolnosè na únavové zaèaïenie, priãom B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 41

V ùda A V ZKUM SCIENCE AND RESEARCH Obr. 3 Schéma zaèaïovacích diagramov pre testovanie prierezu pod koºajnicou a stredného prierezu podvalu Fig. 3 Loading schemes for cross-section testing under rail seat and in the middle cross-section Obr. 4 Fig. 4 Tab. 3 Tab. 3 Poru enia podvalov typick mi ohybov mi trhlinami pri dynamickom zaèaïovaní Sleepers failures by typical bending cracks under dynamic loading V sledky skú ok dynamickej únosnosti podvalov The results of sleepers dynamic capacity tests skú ky sa vykonávajú v rovnakom usporiadaní ako statické alebo dynamické skú - ky. Charakteristické prierezy sa zaèaïujú poãtom 2.10 6 cyklov zaèaïenia na hladine zaèaïenia, napr. pre prierez pod koºajnicou (k): P P k, dyn, h k, dyn, d 13, Pk = 02, P dim dim k (1) V sledok skú ky musí potvrdiè, Ïe írka trhliny po aplikácií 2.10 6 cyklov dynamického zaèaïenia je stabilná. Skú ky únavovej odolnosti podvalov typu BP-3 spæàajú tento predpoklad, ão potvrdzujú skú ky a ohybová trhlina sa vôbec nevytvorí, alebo je poãas celého zaèaïovacieho cyklu stabilná. Ako uï bolo kon tatované v úvode, jednou z ìal ích úloh hodnotenia funkãnosti a spoºahlivosti podvalov je testovanie exploatovan ch podvalov s rôznymi typmi porúch a po kodení, ktoré sa vyskytli v prevádzkov ch podmienkach. Ide najmä o po kodenie trhlinami v typick ch prierezoch podvalu a o po kodzovanie betónu z preèaïenia v okolí upevàovadiel. Typické ãasté po kodenie podvalov trhlinami je ukázané na obr. 4. V YSOKOCYKLICKÉ ZAËAÎENIE ÚNAVOVÉ SKÚ KY PODVALOV Usporiadanie testov a skú ok na dynamické vysokocyklické zaèaïenie je rovnaké ako pri základn ch skú kach únosnosti podvalov. Prakticky najdôleïitej í prípad hodnote- Typ c sk P σ c k P M σ M σ k sk P k sk Mk sk M podvalu [kn] [kn] [knm] [knm] [kn] [kn] [knm] [knm] Prierez podvalu nad koºajnicou ( k ) SB8 205 22 28,2 3,0 380 28 53,6 3,8 BP-3 224 28 30,8 3,8 420 35 57,7 4,8 Stredn prierez podvalu ( s ) SB 8 78 10-17,5-2,2 130 15-29,2-3,8 BP-3 90 13-20,2-3,4 140 18-31,5-4,1 σ P nia spoºahlivosti podvalov je prípad náhodného jednorázového preèaïenia podvalu, dôsledkom ãoho je vznik ohybovej trhliny v priereze pod koºajnicou alebo vstrednej ãasti podvalu, a následné vysokocyklické zaèaïovanie na zvolen ch hladinách dynamického zaèaïenia. Ide teda o hodnotenie vplyvu dynamického vysokocyklického zaèaïenia na zvolen ch hladinách. T mito skú kami sa hodnotí: Vplyv ohybového namáhania podvalu pri vysokocyklickom zaèaïovaní na hladinách zaèaïenia pre max M sk k,dyn c M k vpriereze (k) pod koºajnicou, kde c M k je moment vzniku prvej trhliny. Vplyv ohybového namáhania podvalu pri vysokocyklickom zaèaïovaní na hladinách max. M sk k,dyn c M k, pre max. M sk k,dyn = (1,1 1,5) c M k.. Charakteristické v sledky únavovej odolnosti testovan ch betónov ch podvalov BP-3 v priereze pod koºajnicou ako aj tvar poru enia podvalov sú zhrnuté v tab. 4. V etky skúsenosti a testy predpät ch betónov ch podvalov na vysokocyklické zaèaïovanie potvrdzujú, Ïe pre opakované dynamické namáhanie betónu na hladinách max. M sk k < c M sk sa únavové poru- enie betónu nevyskytuje. Pri prakticky najdôleïitej om prípade podvalu po kodeného trhlinou (inak plne funkãného) sa pri únavovom namáhaní po kodenie kumuluje v oblasti hlavnej ohybovej trhliny a najmä v predpätej v stuïi vo vytvorenej trhline. Hlavné indikátory po kodenia sú írka trhliny w tr a priehyb f podvalu ako prejavy po kodenia na makroskopickej úrovni. V závislosti na poãte cyklov zaèaïenia sa sledujú najmä: priehyby charakteristick ch miest podvalu f k, resp. f s, írka trhlín w tr, vznik a rozvoj voºn ch trhlín, pretvorenie tlaãeného betónu e b, posunutia predpätej v stuïe na hlavách podvalu. Obr. 5 ukazuje typické závislosti rastu írky trhliny w tr v závislosti na poãte cyklov zaèaïenia N pri vysokocyklickom zaèaïovaní predpät ch podvalov. Pri rie ení praktick ch úloh hodnotenia funkãnosti a spoºahlivosti ìal ieho vyuïívania prevádzkovan ch podvalov po koden ch ohybov mi trhlinami sa ukazuje dostatoãne spoºahlivé overenie únosnosti v dynamickom reïime zaèaïenia na predpokladanej prevádzkovej hladine P sk dyn,h / P sk dyn,d do poãtu N = 2.10 6 cyklov zaèa- Ïenia. 42 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

V ùda A V ZKUM SCIENCE AND RESEARCH Tab. 4 Tab. 4 V sledky únavov ch skú ok predpät ch betónov ch podvalov typu BP v priereze pod koºajnicou The results of fatigue tests of prestressed concrete sleepers BP for cross-section under rail seat Statická trhlina Dynamické Podval/ Poãet cyklov Typ zaèaïovanie test ã. P x10 6 k [kn] c M k [knm] poru enia P dyn,h / P dyn,d BP-3/1 220 30,2 260/40 6,1 A BP-3/2 230 31,6 240/50 4,0 0 BP-3/3 220 30,2 300/60 1,4 A, B BP-3/4 230 31,6 230/20 2,5 0 Typ poru enia: A pretrhnutie v stuïe, B Poru enie betónu v tlaku ( myku) Obr. 5 V voj írky ohybovej trhliny w tr v závislosti na poãte cyklov zaèaïenia Fig. 5 The width of bending crack w tr development in relation to loading cycles number Z ÁVER Návrhom predpokladaná funkãnosè a spoºahlivosè predpät ch betónov ch podvalov úzko súvisí s hladinami dynamického zaèaïovania v prevádzkov ch podmienkach. Na základe veºkého poãtu experimentálnych meraní na podvaloch priamo v prevádzkov ch podmienkach, ale aj v presne definovan ch laboratórnych podmienkach moïno kon tatovaè: Indikátory po kodenia podvalu írka trhliny w tr a priehyb f dávajú dobr obraz o kumulácií po kodení na makroúrovni. Ohybové namáhanie podvalu v extrémne namáhan ch prierezoch pod koºajnicou a v strede vyvodzujúce max. M < c M nespôsobuje únavové poru enie podvalu. Dynamické namáhanie podvalu uï po- kodeného ohybov mi trhlinami v extrémne namáhan ch prierezoch spôsobuje únavu najmä predpätej v stuïe, priãom únavové po kodenie závisí na hladine a rozkmite dynamického namáhania: Dynamické zaèaïenie vyvodzujúce max. M < 1,1 c M spôsobuje únavu v stuïe, ale vzhºadom na relatívne nízke hladiny zaèaïenia nespôsobuje e te únavové poru enie podvalu. Dynamické zaèaïenie podvalu vyvodzujúce jeho ohybové namáhanie na hladinách max. M > 1,1 c M spôsobuje únavové po kodenie, ktoré sa vïdy kumuluje vo vytvorenej ohybovej trhline a v závislosti na hladine dynamického zaèaïenia spôsobuje únavové poru enie podvalu. Únavové poru enie nastalo vïdy pretrhnutím spodného radu predpätej v stuïe. Dynamické zaèaïenie podvalu vyvodzujúce jeho ohybové namáhanie na vysok ch hladinách max. M > 1,5 c M spôsobuje intenzívne po kodzovanie podvalu, ktoré sa prejavuje r chlou únavou predpätej v stuïe, a stratou súdrïnosti betónu a v stuïe. Namáhanie podvalu na hladinách zaèa- Ïenia vyvodzujúceho ohybové momenty c M < max. M << u M nastáva poru- enie podvalu poru ením predpínacej v stuïe, ãasto v kombinácií so mykov m zlyhaním betónu a stratou súdrïnosti v stuïe a betónu. Obr. 6 De trukcia podvalu po vysokocyklickom zaèaïovaní Fig. 6 The destruction shape of concrete sleepers under fatigue loading Pre zaèaïenie podvalu vyvodzujúce ohybové namáhanie c M < max. M << u M sa potvrdila spoºahlivá funkcia tlaãeného betónu, ako aj súdrïnosè v stuïe s betónom. Únava betónu bola pozorovaná pre vysoké hladiny zaèaïenia, pri max. M > 1,5 c M. Literatura [1] ERRI Reports Question D 170: Current test methods and load for fastening systems and concrete sleepers [2] Správy pre ÎSR: Posúdenie statickej a dynamickej únosnosti podvalov SB8, BP2, BP3, BPN, B91, PB3. Îilinská univerzita 1990 2000 [3] Správy pre ÎSR: Hodnotenie funkãnosti a spoºahlivosti systémov pruïného upevnenia na podvaloch. Îilinská univerzita 1994 2000 [4] Moravãík M.: Reliability analysis of structure under repeated load, Proc. TESE 1987, str. 267-272 [5] Moravãík M., Moravãík M.: Fatigue resistance of prestressed concrete sleepers. Proc. Dynamic Behaviour of Concrete Structures, RILEM Exprescentrum Bratislava 1995, p.181 186 [6] Moravãík M.: Vysokocyklické namáhanie predpätého betónu. Zb. Degradácia vlastnosti kon trukãn ch materiálov. V DS Îilina 1993, s.152 157 Prof. Ing. Milan Moravãík, Ph.D. Katedra mechaniky tel.: +421 41 7634 8189 Ing. Martin Moravãík, Ph.D. Katedra stavebn ch kon trukcií a mostov tel.: +421-41-7241868 martin@fstav.utc.sk oba: Stavebná fakulta, Îilinská univerzita Komenského 52, 010 26 Îilina Slovenská republika B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 43

V ùda A V ZKUM SCIENCE AND RESEARCH P R A S K Á N Í B E T O N U P R A X E A V ù D A C R A C K I N G O F C O N C R E T E P R A C T I C E A N D S C I E N C E P ETR E ICHA Tahová pevnost betonu z hlediska inïen ra statika. Nástroje lomové mechaniky a poãítaãová simulace poru ení betonu tahem. Lokalizace deformace, souãasné moïnosti a limity vûdeck ch v poãtû. Tension strength of concrete from a structural engineer`s point of view. Fracture mechanics tools and computer simulation of the concrete tension failure. Strain localization, current potential and limits of scientific computations. Praskání, pfiesnûji tahové poru ení betonu a Ïelezobetonu, je z hlediska statika vyfie- en m problémem poãítá se jednodu- e s vylouãen m tahem v betonu. I redistribuce vnitfiních sil v dûsledku nelineárního chování betonu a v ztuïe mûïe b t s pfiijatelnou chybou a relativnû jednodu e vyfie ena za pfiedpokladu vylouãeného tahu v betonu. To platí témûfi bez v jimky pro mezní stavy únosnosti, kdy primárnû rozhoduje rovnováha a deformace jsou podruïné. Podstatnû vût ími chybami jsou zatíïeny mezní stavy pouïitelnosti, kdy naopak rozhodují deformace a prûhyby, které jsou podstatnû ovlivnûny stupnûm a rozsahem tahového poru ení betonu. Normy poskytují návod k v poãtu prûhybû a ífiky trhlin, ale takto vypoãtené hodnoty jsou víceménû smluvní a ãasto se li í od skuteãnû zmûfien ch o sto a více procent. Pro bûïné konstrukce tato praxe vyhovuje, problémy nastávají, je-li tfieba z nûjakého dûvodu pfiesnûj í v poãet, napfi. skuteãné ífiky a hloubky trhlin pro predikci trvanlivosti. âtenáfie snad bude zajímat, co mûïe v tomto smûru nabídnout souãasná vûda a v zkum. Opustíme-li pfiedpoklad vylouãeného tahu, nastanou tûïkosti, které lze ilustrovat na pfiíkladu jednoosého tahu. Pracovní diagram betonu s vylouãen m tahem je na obr. 1 naznaãen plnou ãarou. âárkovanû je vyznaãen diagram s pevností v tahu f t. Po dosaïení pevnosti bude napûtí s rostoucí deformací klesat materiál se bude poru ovat. PotíÏ je v tom, Ïe Ïádn m pokusem nelze urãit, jak bude klesat. Napfiíklad pfii pokusu znázornûném na obr. 2 se podafií urãit vzestupnou vûtev diagramu z mûfiené síly F a prodlouïení l, ε = l/l, σ = F/A. Jakmile je ale dosa- Ïeno v nûkterém prûfiezu pevnosti f t, deformace se soustfiedí právû v tomto nejslab ím prûfiezu, vznikne trhlina a pfiestane platit ε = l/l. Tento jev se naz vá lokalizace deformace (strain localization) a je nevyhnuteln pfii jakémkoli uspofiádání pokusu. V popsaném pokusu vzniká nekontrolovanû v prûfiezu náhodnû oslabeném. Lokalizace deformace znemoïàuje postihnout poru ování a ztrátu pevnosti materiálu klasickou mechanikou kontinua. L OMOVÁ MECHANIKA Lokalizaci deformace lze navodit i kontrolovanû v tûlesech s vrubem podle obr. 3. Ani v tomto pfiípadû ji nelze popsat metodami klasické mechaniky kontinua. Napfi. v tûlese na obr. 3 vznikne podle klasické mechaniky nekoneãnû velké napûtí a deformace na hrotu vrubu pfii libovolnû malé síle F, takïe takov vzorek by mûl mít nulovou únosnost. To je v rozporu se zku eností. Deformace v blízkém okolí kofiene vrubu vznikají dislokacemi zrn kameniva v betonu ãi krystalû v kovech. V pfiípadû kovû jde o nehomogenity velikosti 10 6 m, u betonu jsou to fiádovû centimetry. Detailní popis tûchto nespojitostí je velmi obtíïn a pro bûïnou praxi nepou- Ïiteln. Schematicky jsou pro beton naznaãeny na obr. 5. PfiibliÏnû se schopnost vzdorovat takov m dislokacím urãuje materiálov mi konstantami lomové mechaniky kritick m faktorem intenzity napûtí K c a lomovou energií G F. Tyto konstanty nejsou nezávislé, platí G F = K 2 c /E. K definici K c je potfiebné znát v znam samotného faktoru intenzity napûtí, kter není materiálovou konstantou, n brï mûfiítkem namáhání materiálu v daném bodû. S pomocí faktoru intenzity napûtí se dá napûtí v okolí vrubu (r << a) vyjádfiit pomocí vztahu (1), r K r σ( r,θ) = s( Θ) r kde s(θ) je známá bezrozmûrná funkce [1]. Napûtí roste nade v echny meze pro r 0. Nelze tedy srovnávat namáhání materiálu v okolí vrubû pomocí napûtí, zatímco K se k tomu hodí. Pro kaïd materiál lze pokusy zjistit kritick faktor intenzity napûtí K c, pfii kterém se materiál zaãne trhat. Rozmûr faktoru je N/m 3/2. Lomová energie G F je pak mûrná práce potfiebná k poru ení materiálu a vzniku nov ch povrchû odtrïením. Její rozmûr je práce na jednotku plochy Nm/m 2 = Obr. 1 Pracovní diagram betonu s vylouãen m tahem aspevností f t` Fig. 1 Stress-strain diagram of concrete with zero and f t` tension strengths F l Dl F Obr. 2 Fig. 2 Pokus v jednoosém prostém tahu A simple uniaxial tension test σ Obr. 3 Pokus v tahu s vrubem Fig. 3 A uniaxial tension test with notch? F a F θ r ε 44 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

V ùda A V ZKUM SCIENCE AND RESEARCH N/m. JestliÏe faktor intenzity napûtí pro konkrétní vrub dosáhne hodnoty K c, ífií se trhlina katastroficky. To je zjednodu enû hlavní my lenka a kriterium lineární lomové mechaniky (LLM). Aparát LLM se od svého vzniku kolem roku 1920 osvûdãil pfii posuzování kovov ch konstrukcí, v nichï se vruby ãasto vyskytují pfii v robû nebo v podobû trhlin v dûsledku star ího po kození. Podmínkou pouïití LLM je, Ïe oblast kolem kofiene vrubu, v níï se odehrávají naznaãené dislokace, je malá ve srovnání s rozmûry tûlesa. Tato oblast závisí na velikosti nehomogenit a její rozmûr se oznaãuje jako vnitfiní délka materiálu l, viz obr. 5. U kovû je fiádovû l = 10 6 m, takïe podmínka pro pouïití LLM je skoro vïdy splnûna. U betonu tomu tak není (kromû velk ch masivních prvkû). Kolem kofiene vrubu ãi trhliny mûïe vzniknout rozsáhlej í oblast plastické deformace, která brzdí její ífiení a také poru uje podmínku pouïití LLM. Pro takové jevy se rozvinula nelineární lomová mechanika (NLM). Jejími metodami se ov em v daném prostoru nemûïeme zab vat ani povrchnû. V kaïdém pfiípadû lomová mechanika, lineární i nelineární, interpretuje tahové poru ení jako trhlinu, tj. jako nespojitost v pûvodnû spojitém prostfiedí. Pfii vzniku trhliny se spotfiebuje mûrná energie G F. Metody a v sledky lomové mechaniky se dají vyuïít pfii fie ení nûkter ch úloh zatí- Ïení betonov ch prvkû nevyztuïen ch nebo slabû vyztuïen ch. DÛleÏit m obecn m poznatkem lomové mechaniky je tzv. rozmûrov efekt (size effect). Podle nûj není únosnost nevyztuïen ch prvkû pfii proporcionálním zvût ování jejich rozmûrû úmûrná faktoru zvût ení D, jak by vypl valo z podobnosti, n brï pouze D (pro LLM a rovinnou napjatost). Pfiímá aplikace lomové mechaniky pfii návrhu a posouzení Ïelezobetonové konstrukce je v ak v jimeãná. M ETODA KONEâN CH PRVKÒ S v vojem nelineárních v poãtû metodou koneãn ch prvkû (MKP) vznikla potfieba a snaha simulovat i tahové poru ení betonu. Z dûvodu lokalizace deformace to nejde klasickou mechanikou kontinua (viz úvod) a tedy ani klasickou MKP, která je pouh m nástrojem k fie ení úloh mechaniky kontinua. Pfiímá aplikace lomové mechaniky v MKP také není moïná pro základní nesoulad popisu deformace. Po nûjakou dobu se v poãtová mechanika kde w(x, P) je váhová funkce, která sv m tvarem a dosahem urãuje, jak okolní body ovlivàují napûtí v bodû P. V poslední dobû se v modelech pro beton uplatàuje redukovaná podoba nelokálního materiálu, v níï prûmûrování nepodléhá tenzor pomûrné deformace, n brï pouze veliãiny, které urãují degradaci materiálu. V modelech zaloïen ch na teorii po kození (damage theories) je to po kození samo, v konkrétních pfiípadech to mûïe b t skalární, vektorová ãi tenzorová veliãina. V modelech zaloïen ch na teorii plasticity je to efektivní plastická deformace. Matematickou definici nelokálního kontif t ' Obr. 4 Fig. 4 σ g=g F /l e = 2 G F /(l e f t ') ε u ε u Pracovní diagram s lineární sestupnou vûtví odvozenou z konceptu pásu trhlin Stress-strain diagram with linear softening branch derived from the crack band concept pot kala s touto slepou uliãkou a desítky ãlánkû v odborném tisku jsou toho dokladem. Nejroz ífienûj í berliãkou pro zapojení poznatkû LM do MKP se stal koncept pásu trhlin (crack band concept) [2]. Sestupná ãást pracovního diagramu materiálu se v tomto konceptu urãí tak, aby plocha g pod diagramem byla rovna g=g F /l e, kde l e je rozmûr koneãného prvku. Na tom, jak tvar má sestupná ãást diagramu, pfiíli nezáleïí, v praxi se pouïívá nejãastûji exponenciální funkce. Pro lineární sestupnou vûtev diagramu jsou potfiebné vztahy uvedeny v obr. 4. Tato berliãka není koncepãnû ãist m fie- ením, neboè pracovní diagram materiálu se stává závisl m na velikosti prvku, a je tedy v rûzn ch místech obecnû rûzn pro tent Ï materiál. Zaji Èuje to ale, Ïe pfii vzniku trhliny, která prochází dan m prvkem, se uvnitfi prvku spotfiebuje (pfiibliïnû) právû správná lomová energie G F. Tuto koncepci pouïívá napfi. program ATENA [3]. Koncepce pásu trhlin znamená jist paradox. MKP je metoda k fie ení úloh kontinua. Pro vznik trhliny ale neexistuje v klasické teorii kontinua korektní fie ení. Pfii dosaïení pevnosti v tahu v nûkterém bodû se zmûní skokem charakter diferenciálních rovnic, které problém popisují. Pfiesto MKP s pomocí koncepce pásu trhlin konverguje, coï bylo mnohokrát ovûfieno zjemàováním sítû prvkû. Tento paradox je spí e teoretickou vadou na kráse a nebrání praktickému vyuïívání. Kromû toho má ale koncepce pásu trhlin i praktická omezení. Z její podstaty vypl vá, Ïe nemûïe správnû postihnout pfiípady, kdy vzniká nûkolik trhlin blízko sebe, takïe se vzájemnû ovlivàují. Takov stav je typick pro Ïelezobeton, kde v ztuï brání volnému rozvoji jedné osamûlé trhliny. ε Obr. 5 Schematizovaná struktura betonu s mikrotrhlinami, kter mi se realizuje nepruïné protaïení v okolí kofiene vrubu nebo trhliny Fig. 5 Schematic concrete structure with microcracks that allow for the inelastic extension in the vicinity of the notch or crack tip N ELOKÁLNÍ V P MATERIÁL DÛsledné pfiekonání v e uveden ch nedostatkû pfiinesl aï pfiechod od klasického kontinua k nelokálnímu. Sama my - lenka nelokálního kontinua se objevila po roce 1965 na základû statistického rozboru heterogenních materiálû v souvislosti se studiem dislokací v krystalické struktufie kovû. Z matematického hlediska jde o pomûrnû jednoduché zobecnûní. V klasickém lokálním kontinuu závisí napûtí v daném bodû P tûlesa na pomûrné deformaci a její historii v témïe bodû. V nelokálním kontinuu závisí na pomûrné deformaci a její historii v nûjakém okolí V bodu P, prakticky má tato závislost skoro vïdy podobu závislosti na váïeném prûmûru ε pomûrné deformace ε na okolí V P popsanou vztahem (2), ( ) = ( ) ( ) ( ) = ( ) ( ) σ P f ε P, ε P w X, P ε X dx P l V p B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 45

V ùda A V ZKUM SCIENCE AND RESEARCH nua lze podepfiít i intuitivní pfiedstavou tahového po kození v nehomogenním materiálu, konkrétnû v betonu. To se musí realizovat nepravideln mi mikrotrhlinami naznaãen mi v obr. 5. Chceme-li popsat takové po kození pomûrnou deformací, musí to nutnû b t nûjaká prûmûrná hodnota z jistého minimálního objemu V P materiálu v okolí daného bodu P podle obr. 5. Pro kaïd materiál má toto okolí jin dosah l v závislosti na velikosti nehomogenit, v pfiípadû betonu na velikosti zrn kameniva. Délka l se oznaãuje jako vnitfiní délka materiálu a je dal í materiálovou konstantou. Vnitfiní délka l, tahová pevnost f t a lomová energie G F jsou materiálové konstanty nezbytné pro popis poru ení tahem pomocí nelokálního modelu. Vnitfiní délka je samozfiejmû klíãovou konstantou pfii definici váhové funkce v integrálu (2) v tom smyslu, Ïe urãuje dosah váhové funkce. Urãení tûchto konstant z pokusû je ov em pomûrnû sloïité. Existuje nûkolik metod k urãení G F, v echny jsou zaloïeny na pokusech s tûlesy s umûle vytvofien mi vruby [4]. Tfii z nich jsou doporuãeny RILEM, ale i mezi nimi jsou bûïnû rozdíly 100 % pro jeden beton. KaÏdá zku ební metoda definuje vlastnû kvantitativnû jinou lomovou energii. Pro pevnost v tahu a vnitfiní délku neexistují dosud ani návrhy vhodn ch zkou ek. Tyto potíïe jsou pfiechodného rázu. Nelokální materiálové modely mají velmi omezené moïnosti aplikace v projekãní praxi. Aby jejich pouïití mûlo smysl, musí b t koneãné prvky nejv e tak velké, jako maximální rozmûr zrn kameniva. To vyluãuje jejich pouïití pro v poãet konstrukcí i vût ích prvkû. Jejich v znam je v moïnosti analyzovat napûtí a deformaci v detailu napfi. v okolí v ztuïn ch prutû. V tomto mûfiítku je moïno sledovat postupnou lokalizaci deformace a vznik trhlin jakoïto dûsledek této lokalizace. Pokud je takov model dostateãnû vûrn, vyjdou v poãtem ífiky trhlin a jejich síè nejen na povrchu, ale i uvnitfi tûlesa. Takové informace není moïno získat experimentálnû, protoïe vznikající trhliny nelze zviditelnit. Poãítaãovou simulací bude moïno nahradit chybûjící experimentální poznatky a formulovat s její pomocí semi-empirická pravidla pro efektivní tuhost praskajícího vyztuïeného betonu a charakteristiky trhlin. Do té doby plyne mal praktick uïitek z mnoha vûdeck ch ãlánkû na toto téma z posledních let. Literatura [1] Bittnar Z., Âejnoha J.: Numerické metody v mechanice I a II, monografie, vydavatelství âvut, Praha 1992 [2] BaÏant Z. P., Oh B. H.: Crack band theory for fracture of concrete, Materials and Structures, RILEM, Paris 1983, 16, s.155-177 [3] Margoldová J., âervenka V.: DraÏ í návrh, levnûj í realizace, BetonTKS, 2 2001, s. 36-37 [4] Shah S. P., Swartz S. E., Ouyang C.: Fracture mechanics of concrete, Wiley and Sons Inc., New York 1995 Doc. Ing. Petr efiicha, DrSc. Katedra stavební mechaniky Fakulta stavební âvut v Praze Thákurova 7, 166 29 Praha 6 tel.: 02 2435 4478 e-mail: petr.rericha@fsv.cvut.cz fib K O M I S E 9 V Y Z T U Î O V Á N Í A P E D P Í N A C Í S Y S T É M Y Leto ní zasedání fib Komise 9 Vyztu- Ïování a pfiedpínací systémy (Reinforcing and prestressing materials and systems) probûhlo 6. a 7. ãervna 2002 v Berlínû. Hostitelem byl Nûmeck stavební institut (Deutsches Institut für Bautechnik DIBt). Dvoudenní jednání provedlo za fiízení pfiedsedy komise H. R. Ganze revizi ãinnosti stávajících 8 pracovních skupin: TG 9.2 Závûsy TG 9.3 Nekovová v ztuï TG 9.4 Kotvení pfiedpínací v ztuïe TG 9.5 Trvanlivost pfiedpínací v ztuïe TG 9.7 Betonáfiská v ztuï TG 9.8 InjektáÏ pfiedpínacích systémû TG 9.9 Pfiíruãka o pfiedpínacích v ztu- Ïích a systémech TG 9.10 Zku ební metody zji tûní správné funkce v ztuïe v konstrukci V uplynulém roce vydala fib tfii publikace vypracované v Komisi 9: Bulletin 11 Factory Applied Corrosion Protection Methods (ZpÛsoby prûmyslové protikorozní ochrany v ztuïe), Bulletin 14 Externally Bonded FRP Reinforcement for RC Structures, Bulletin 15 Durability of Post-Tensioning Tendons (Trvanlivost pfiedpínacích kabelû). Je tû letos by mûl b t vydán bulletin Grouting of Prestressing Systems (InjektáÏ pfiedpínacích systémû) jako v sledek pracovní skupiny TG 9.8. Nové úkoly komise: ochrana lan v obalech u vnitfiních pfiedpínacích kabelû bez soudrïnosti, technické podmínky zemních kotev, poïadavky na volné kabely v kotvení a deviátorech, specifikace materiálu v ztuïí v novém fib Model code. Komise se rozlouãila se dvûma b val mi pfiedsedy, ktefií odcházejí z její aktivní ãinnosti prof. Bruggelingem a Dipl.-Ing. H. R. Müllerem. Na jednání navazovala zajímavá exkurze na rekonstrukci berlínského Olympijského stadionu (viz foto). âinnost fib komise VyztuÏování a pfiedpínací systémy je v znamná a bohatá a stále se rozvíjí. Po sjednocení FIB a CEB navíc zahrnuje i ve kerou betonáfiskou a nekovovou v ztuï a jejich systémy kotvení a spojování. V souvislosti s procesem integrace âr do odborn ch struktur vyspûlého svûta a narûstajícími obchodními vazbami se proto jeví jako nanejv Ïádoucí aktivizovat v tomto smûru i ãinnost na í TNK Betonové konstrukce a âeské betonáfiské spoleãnosti âssi (âbs). Vlastimil rûma 46 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

V ùda A V ZKUM SCIENCE AND RESEARCH K O N F R O N T Á C I A V O ª B Y V P O â T O V É H O M O D E L U S O S K U T O â N M P Ô S O B E N Í M M O S T A C O N F R O N T A T I O N O F C O M P U T A T I O N A L M O D E L C H O I C E W I T H R E A L B E H A V I O R O F T H E B R I D G E ª UDOVÍT N Aë, MARTIN V RA ËÁK Mosty z prefabrikovan ch dodatoãne predpät ch nosníkov typu VLO ÁK boli vo veºkom rozsahu budované v období pred 30 aï 40 rokmi. Spoãiatku boli prieãne predpínané, neskôr boli nosníky spájané Ïelezobetónov m kæbom. âlánok pojednáva o v sledkoch teoretickej anal zy konkrétneho ikmého prieãne predpätého mosta. Poukazuje na problémy spojené so zohºadnením vplyvu prieãneho predpätia na prieãny roznos zaèaïenia. Tuhé prieãne spojenie sa pri vysok ch hladinách namáhania mení na polotuhé. Zavedením polotuh ch spojov v prieãnom smere sa dosiahlo v stiïnej ie modelovanie skutoãného správania sa mosta pri zostrenej zaèaïovacej skú ke v porovnaní s modelom s tuh m spojením. Concrete bridges made of precast prestressed beams so-called VLO ÁK are very frequent in Slovakia. Basically, two types of transversal connection of prefabricates were used: very rigid transversal prestressing and relatively soft, ordinary reinforced hinge. The paper describes estimation of computational model for a transversally prestressed skew bridge, and the problems related to the reflection of influence the transversal prestressing on the load effect distribution in transversal direction. Rigid transversal connection is transformed to semi-rigid after the load increasing. Theoretical analyses of these two models are confronted with experimental results, obtained during the bridge load test. Mostné kon trukcie z prefabrikovan ch dodatoãne predpät ch nosníkov typu Vlo ák sú na Slovensku veºmi ãasté. Stavali sa v období koncom 60. a v priebehu 70. rokov minulého storoãia, takïe ich teraj í vek sa pohybuje v rozmedzí 30 aï 40 rokov. Ich stavebn stav je veºmi rôzny. Trpia niektor mi poruchami typick mi pre tento druh kon trukcií. NajváÏnej ím problémom je degradácia pozdæïnej a prieãnej predpínacej v stuïe v dôsledku zatekania vody a následnej korózie v stuïe nosníka. To má za následok ÈaÏko odhadnuteºné zníïenie celkovej únosnosti mosta. V súãasnosti uplatàovan systém hodnotenia mostov zaloïen na pouïívaní súãiniteºov stavebného stavu nedokáïe objektívne posúdiè skutoãnú zostatkovú únosnosè kon trukcie, najmä ak sa ukazuje, Ïe tieto mosty ãasto disponujú znaãnou skrytou rezervou únosnosti. Niekedy je ÈaÏké pri beïnej vizuálnej prehliadke kon trukcie spoºahlivo posúdiè, ãi most bol prieãne predpät alebo bolo pouïité spojenie nosníkov pomocou mäkkého kæbu. Preto sa ãasto, bez ohºadu na skutoãnosè, pouïíva pri prepoãtoch (odhadoch) zaèaïiteºnosti staticky nev hodnej í model Ïalúziovej dosky. Na katedre betónov ch kon trukcií a mostov Stavebnej fakulty TU v Ko iciach sa v súãasnej dobe realizuje projekt, ktorého cie- ºom je podrobne preskúmaè skutoãné správanie sa mostov z nosníkov Vlo ák. P OPIS KON TRUKCIE Z hºadiska prieãneho spojenia nosníkov rozli ujeme dva základné druhy. Spoãiatku boli mostné prefabrikáty prieãne predpínané, neskôr sa spájali pomocou kæbu vytvoreného z betonárskej v stuïe. Tomu vo v eobecnosti zodpovedá pouïívan typ statického modelu ortotropná doska, resp. Ïalúziová doska. Most, ktorého model je opísan v tomto ãlánku, sa nachádzal na ceste I/50 v km 447,374 cez rieku Hornád v Ko iciach. Kon trukcia mosta bola priama, ikmá s uhlom kríïenia 49. Niveleta na moste bola vodorovná. Most bol navrhnut na zaèaïovaciu triedu A podºa zaèaïovacej normy platnej v ãase návrhu a postaven bol v roku 1964. Most pozostával z troch staticky samostatne pôsobiacich polí. Nosnú kon trukciu tvorili nosníky typu Vlo ák dæïky 22 m. V prieãnom smere bolo 14 nosníkov vzájomne spojen ch dobetónovaním medzery medzi nosníkmi a prieãnym predpätím. Na obr. 1 je prieãny rez a pôdorys nosnej kon trukcie jedného mostného poºa s uvedením poãtu káblov prieãneho predpätia. Rozpätie jedného poºa bolo 21,4 m. Vozovka a obojstranné chodníky na moste mali írku 9,5 m + 2 x 2,25 m. Nosná kon trukcia bola z betónu B50; predpínacia v stuï káble z patentovan ch drôtov P 4,5 mm. V októbri 2000 bola na jednom z krajn ch polí mosta vykonaná zostrená statická zaèaïovacia skú ka (tieï aj dynamická skú ka). V sledkom zaèaïovacej skú ky sú namerané hodnoty statickej odozvy kon- trukcie. Tieto boli konfrontované s teoretick mi hodnotami získan mi na poãítaãovom modeli. V POâTOV MODEL K ON TRUKCIE Hlavné nosníky boli modelované v priestore pomocou troch plo n ch prvkov, vytvárajúcich hornú dosku a dve steny nosníka. Geometrické rozmery prvkov boli volené tak, aby v sledn krabicov nosník mal kvadratick modul zotrvaãnosti zhodn zo skutoãn m prierezom. Prieãne rebrá a zálievka káry medzi nosníkmi boli modelované pomocou prútov ch prvkov s prierezom zhodn m so skutoãnosèou. Prierez rebier bol excentricky posunut tak, aby v sledn geometrick tvar celého nosníka zodpovedal skutoãnému nosníku. Na vzniknut ro t bola umiestnená doska simulujúca vyrovnávací betón a vozovku a na okrajoch Ïelezobetónové rímsové nosníky. Jednotliv m prvkom modelu boli priradené materiály podºa tabuºky 1. Podopretie hlavn ch nosníkov bolo po úvahe zvolené v 1/4 úloïnej dæïky nosníka. Vytvoren model je typick model ortotropnej dosky. Tab. 1 Tab. 1 Materiály v poãtového modelu Materials of analyzed model Prvok Trieda Modul betónu pruïnosti [MPa] nosníky Vlo ák, prieãne rebrá B50 38 500 zálievka kár B20 27 000 vyrovnávací betón B15 23 000 rímsové nosníky B20 27 000 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 47

V ùda A V ZKUM SCIENCE AND RESEARCH Obr. 2 Rozmiestnenie zaèaïenia pri zaèaïovacej skú ke Fig. 2 Loading distribution during the loading test Obr. 3 Schéma modelu polotuhého spoja Fig. 3 Scheme of the semi rigid connection model Z AËAÎENIE VeºkosÈ a geometrická poloha zaèaïenia umiestneného na kaïd z modelov zodpovedá zaèaïeniu pouïitému pri zaèaïovacej skú ke mosta. Jednalo sa o 6 trojnápravov ch vozidiel typu Tatra 815 a peciálnej súpravy s návesom. Pre zjednodu- enie boli sily dvoch zadn ch náprav vozidiel Tatra modelované ako sily jednej spoloãnej nápravy. Nápravy Èahaãa a prívesu boli rozmiestnené podºa skutoãnosti. Rozmiestnenie a veºkosti kolesov ch tlakov jednotliv ch vozidiel pre zaèaïovacie stavy sú uvedené na obr. 2: 1. zaèaïovací stav 2 vozidlá Tatra 815 v krajnej polohe, 2. zaèaïovací stav 4 vozidlá Tatra 815 v krajnej polohe, 3. zaèaïovací stav 6 vozidiel Tatra 815 v najúãinnej ej polohe, 4. zaèaïovací stav 4 vozidlá + zvlá tna súprava v najúãinnej ej polohe, 5. zaèaïovací stav zvlá tna súprava v krajnej polohe. V SLEDKY Obr.1 Fig. 1 V POâTU Prieãna a pôdorysná schéma mosta Transverse and layout scheme of the bridge Z anal zy vypoãítan ch hodnôt vypl va, Ïe pre 1. zaèaïovací stav vypoãítaná ohybová ãiara dobre súhlasí s nameran mi hodnotami (obr. 5). Pri 2. aï 5. zaèaïovacom stave je v ak viditeºn rozdiel v celkovom tvare krivky a maximálny nameran priehyb prekraãuje vypoãítan. Skutoãná kon- trukcia sa pre dané zaèaïovacie stavy v prieãnom smere správa mäk ie neï v poãtov model. Príãinu je treba hºadaè v prieãnom predpätí, ktoré pri relatívne mal ch zaèaïeniach zabezpeãuje dobré Obr. 4 Vymedzenie oblastí na moste, kde M y > M ykr Fig. 4 Specification of areas on the bridge where M y > M ykr spolupôsobenie nosníkov v prieãnom smere a skutoãná kon trukcia sa správa ako tuhá ortotropná doska. Pri zvy ujúcom sa zaèaïení dochádza v urãitej oblasti kon trukcie k vyãerpaniu tlakovej rezervy v prieãnom smere. Vzájomnému pootoãeniu nosníkov bráni uï iba predpínacia v ztuï, ktorá sa správa ako pruïina surãitou tuhosèou. Vzniká pruïn kæb polotuhé prieãne spojenie. TuhosÈ takéhoto kæbu moïno najjednoduch ie vypoãítaè nasledujúcou úvahou: UvaÏujme jednotkové vzájomné pootoãenie susedn ch nosníkov o uhol 1mrad. Podºa obr. 3 v jednotliv ch kábloch vznikne príslu ná deformácia 1 aï 3 at m príslu n prírastok napätia σ 1 aï σ 3, ktor moïno previesè na sily F 1 aï F 3. Z t chto síl na zodpovedajúcich ramenách z 1 aï z 3 moïno urãiè fiktívny moment M k bodu pootoãenia A. Hodnota takéhoto momentu zodpovedá momentu, ktor by spôsobil pootoãenie kæbu o 1 mrad. S pôsobením betónu zálievky v Èahu sa neuvaïuje. Analogick m spôsobom moïno vypoãítaè tuhosè kæbu vo vodorovnom posunutí, keì uvaïujeme jednotkové posunutie napr. 1 mm. V sledné tuhosti pre tento konkrétny prípad sú pre pootoãenie: 17 MNm/rad, resp. pre vodorovné posunutie: 90 MN/m. Problémom zostáva urãiè oblasè, v ktorej dochádza k takémuto efektu. Vzájomné pootoãenie nosníkov v prieãnom smere je spôsobené prieãnym ohybov m momentom M y. Sila v predpínacej v stuïi vyvodzuje opaãn moment. Ak vyãíslime zostatkovú predpínaciu silu, môïeme následne vypoãítaè kritick ohybov moment M ykr. V tomto prípade po zohºadnení v etk ch strát bola urãená zostatková sila vo v stuïi F = 360 kn a M ykr = 125 knm. Pre urãenie momentu M y na moste moïno vyuïiè analógiu ikmej prosto podopretej dosky. V sledné izopásma pre moment M ykr od jednotliv ch zaèaïovacích stavov sú na obr. 4. V prípade zaèaïenia mosta dvomi vozidlami moment M y nikde neprekroãil kritickú hodnotu M ykr =125 kn. Následne bol pre kaïd zaèaïovací stav vytvoren model, v ktorom boli do kon trukcie v kritick ch oblastiach vloïené pruïné kæby a boli vypoãítané priehyby v sledovanom priereze (obr. 5). Z uveden ch grafov vidieè, Ïe ohybové ãiary na modeloch s vloïen mi polotuh - 48 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

V ùda A V ZKUM SCIENCE AND RESEARCH priehyb [mm] priehyb [mm] priehyb [mm] priehyb [mm] priehyb [mm] 0,00-0,50-1,00-1,50-2,00-2,50-3,00-3,50-4,00-4,50-5,00 0,00-0,50-1,00-1,50-2,00-2,50-3,00-3,50-4,00-4,50-5,00 0,00-0,50-1,00-1,50-2,00-2,50-3,00-3,50-4,00-4,50-5,00 0,00-0,50-1,00-1,50-2,00-2,50-3,00-3,50-4,00-4,50-5,00 0,00-0,50-1,00-1,50-2,00-2,50-3,00-3,50-4,00-4,50-5,00 1 1 1 1 1 Dve vozidlá Obr. 5 Prieãny priehyb pre zaèaïovacie stavy 1 aï 5 Fig. 5 Transverse deflection for loading stages from 1 to 5 nosník 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 tyri vozidlá nosník 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 esè vozidiel nosník 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Trailer nosník 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 tyri vozidlá + trailer nosník 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Nameran Tuh Nameran Polotuh Tuh Nameran Polotuh Tuh Nameran Polotuh Tuh Nameran Polotuh Tuh mi kæbmi oveºa lep ie vystihujú skutoãné správanie sa kon trukcie, ako je to na modeloch s tuh m prieãnym spojením. Z ÁVER Pri podrobnej ej anal ze prieãne predpätého mosta sa ukázalo, Ïe nie je moïné takúto kon trukciu jednoznaãne posudzovaè podºa jedného z modelov ortotropnej alebo Ïalúziovej dosky. Skutoãné správanie sa kon trukcie závisí od veºkosti a rozmiestnenia zaèaïenia na moste a môïe plynule prechádzaè od jedného modelu k druhému. Na spresnen ch modeloch je následne moïné simulovaè rôzne poruchy mosta typické pre tento typ kon trukcie, ako napríklad úplné alebo ãiastoãné prekorodovanie pozdæïnej alebo prieãnej predpínacej v stuïe. Je moïné jednoduchou úpravou vytvoriè model mosta s kæbov m spojením hlavn ch nosníkov. Takéto spresàovanie modelov mosta pomocou v konnej v poãtovej techniky umoïàuje vyhºadávaè skryté rezervy únosnosti kon trukcie, ktorá je ãasto neodôvodnene podcenená, a to aj s prihliadnutím na zistené poruchy. Literatura [1] Naì ª. a kolektív: Zostrená statická a dynamická zaèaïovacia skú ka mosta ev. ãíslo 50-322 cez Hornád v Ko iciach. Správa ãasè A, SvF TU Ko ice, 2001 [2] Naì ª. a kolektív: ZaÈaÏovacie skú ky jednotliv ch prefabrikovan ch nosníkov Vlo ák, vybrat ch z mosta ev. ãíslo 50-322. Správa ãasè B, SvF TU Ko ice, 2001 [3] Naì ª. a kolektív: Hodnotenie statick ch dôsledkov porúch mostov z prefabrikovan ch nosníkov Vlo ák. Metodick pokyn. Technick predpis Slovenskej správy ciest Bratislava 2001 (Návrh) Doc. Ing. ªudovít Naì, CSc. Stavebná fakulta TU v Ko iciach Vysoko kolská 4, 042 00 Ko ice Slovenská republika Ludovit.Nad@tuke.sk Ing. Martin Vra Èák Hutn projekt Ko ice, a. s. ul. BoÏeny Nûmcovej 30, Ko ice Slovenská republika Extern doktorand na Katedre betónov ch kon trukcií a mostov SvF TU v Ko iciach B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 49

S OFTWARE SOFTWARE M O D E L O V Á N Í Ú N O S N O S T I P E D E M P E D P J A T É H O M O S T N Í H O N O S N Í K U O S L A B E N É H O K O R O Z Í M O D E L I N G O F P R E C A S T P R E S T R E S S E D B R I D G E G I R D E R U N D E R C O R R O S I O N A T T A C K R ADOMÍR P UKL, B ETISLAV T EPL, D R AHOMÍR N OVÁK, M ARK G. STEWART Na pfiíkladu pfiedpjatého mostního nosníku jsou ukázány soudobé moïnosti numerického modelování Ïelezobetonov ch konstrukcí. Je sledován vliv po kození pfiedpínací v ztuïe tzv. korozí pod napûtím na únosnost nosníku. Programem ATENA uïívajícím prostfiedky modelování nelineárního chování materiálû je simulováno pfietrïení pfiedpínacího drátu po kozeného korozí a obnovení jeho spolupûsobení s betonem v urãité vzdálenosti. Recent possibilities of the numerical modeling of reinforced concrete structures are presented using example of prestressed bridge girder. Damage of prestressing reinforcement due to so called stress corrosion cracking is simulated using software ATENA, which is based on advanced material models. Rupture of the corroded prestressing wires and renewal of its bond with concrete in a certain distance from the point of rupture is modeled. Podrobnûj í informace o vlastnostech stavebních konstrukcí a jejich chování v rûzn ch situacích bûhem montáïe i provozu je mnohdy moïno získat jedinû metodami numerického modelování. Experimentální vy etfiování realizované konstrukce totiï ãasto z rûzn ch dûvodû není vhodné nebo vûbec není moïné. Jedním z takov ch pfiípadû jsou i betonové pfiedpjaté konstrukce po kozené korozí v ztuïe. M ODEL MOSTNÍHO NOSNÍKU Numerické simulaci byl podroben typizovan, pfiedem pfiedpjat mostní nosník z fiady AASHTO podle americké specifikace (American Association of State Highway and Transportation Officials, Bridge Design Specification). Tyto nosníky jsou iroce pouïívány v USA, v Kanadû a v Austrálii pro silniãní mosty men ích a stfiedních rozpûtí, a jsou proto ãast m Obr. 1 Fig. 1 22,86 m tématem studií zab vajících se Ïivotností a údrïbou mostních konstrukcí v souvislosti s korozí jejich v ztuïe. Zde uvedená studie se od doposud znám ch studií li í zejména podrobn m modelem zohled- Àujícím postup degradace konstrukce. Pro numerickou simulaci byl vybrán nosník typu IV, kter mûïe b t navrhován na rozpûtí od 21 do 30 m, obvykle s nadbetonovanou mostovkou. Ve studii vûnované modelování vlivu koroze na mezní únosnost je pozornost zamûfiena na samostatnû pûsobící nosník délky 23,4 m. Jeho prûfiez je ukázán na obr. 1. Konstrukãní prvek je podepfien a pûsobí jako prost nosník o rozpûtí 22,86 m. Tyto i dal í údaje jsou pfievzaty z [6], kde je podrobnû popsán návrh tohoto nosníku. Materiálové vlastnosti betonu byly odvozeny pro beton o krychelné tlakové pevnosti 30 MPa. Ve v poãtech byla pouïita odpovídající válcová pevnost betonu v tlaku 25,5 MPa, modul pruïnosti 30,32 GPa, tahová pevnost 2,32 MPa, specifická lomová energie 0,058 kn/m a souãinitel pfiíãné kontrakce roven 0,2. Tyto hodnoty i dal í materiálové parametry byly automaticky vygenerovány pouïit m programem ATENA ze zadané krychelné pevnosti betonu. Pfiedpûtí nosníku je realizováno 26 dráty, z nichï 6 je u podpor zvednuto jejich poloha je zfiejmá z obr. 1 a 2. PrÛfiezová plocha jednotliv ch drátû je 98,5 mm 2. Poãáteãní pfiedpínací síla jednoho drátu je 128,5 kn, do v poãtu je zavedena redukovaná hodnota pfiedpûtí rovna 97,9 kn. Tím je dle [6] zjednodu enû zaveden vliv ztrát pfiedpûtí, zejména dotvarováním betonu. PruÏno-plastické chování pfiedpínací oceli bez zpevnûní je charakterizováno mezí teãení 1857 MPa a modulem pruïnosti 195 GPa. Podepfiení nosníku je realizováno pomocí blokû (pfiíãníkû) z ideálnû pruïného materiálu. Model nosníku (rovinná napjatost, 3000 ãtyfiúhelníkov ch izoparametrick ch koneãn ch prvkû) byl postupnû podroben následujícímu zatíïení: vlastní tíha, pfiedpûtí, plné rovnomûrné zatíïení (viz obr. 2). ZatíÏení bylo aplikováno po pfiírûstcích, rovnomûrné zatíïení bylo po krocích zvy ováno aï do dosaïení maximální únosnosti nosníku. Ú NOSNOST 203,2 152,4 1371,6 584,2 228,6 203,2 508,0 660,4 203,2 PrÛfiez nosníku (rozmûry v mm) Beam cross-section (dimensions in mm) Obr. 2 Schéma nosníku s podéln m uspofiádáním v ztuïe, podporami a rovnomûrn m zatíïením Fig. 2 Beam model with longitudinal reinforcement, supports and distributed load NEPORU ENÉHO NOSNÍKU Po provedení statické anal zy v e popsaného modelu byla mj. získána závislost 50 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S OFTWARE SOFTWARE rovnomûrné zatíïení [kn/m'] 60 50 40 30 20 10 0-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 prûhyb stfiedu nosníku [mm] zatíïení-prûhyb stfiedu nosníku (obr. 3). Dvû hodnoty zde zasluhují pozornost: velikost vzepûtí 13,9 mm po aplikaci vlastní tíhy a pfiedpûtí, coï odpovídá velmi dobfie v [6] uvedené návrhové hodnotû 12,7 mm, a dále intenzita zatíïení na mezi únosnosti 54 kn/m (vrchol kfiivky). PrÛhyb stfiedu nosníku pfii mezní únosnosti dosahuje 150 mm. Po dosaïení Obr. 4 Trhliny na mezi únosnosti, nosník bez koroze Fig. 4 Cracks at maximum load, beam without corrosion nosník neporu en korozí 0,845 mm) a jsou úmûrné spoãtené ífice trhliny v daném místû. Tahové trhliny ve spodních vrstvách betonu se objevily pfii dosaïení 32 kn/m (zhruba 2/3 mezní únosnosti). Obraz ohybov ch trhlin ve stfiední ãásti nosníku na poãátku jejich rozvoje je znázornûn na obr. 6, lokalizované trhlinky dosahují maximální ífiky 0,078 mm. Srovnávací hladina rovnomûrného zatíïení 32 kn/m je v dal ím pouïita pro zobrazení a porovnání trhlin i pro ostatní analyzované pfiípady, které mají v ztuï poru enou korozí. Obr. 3 Závislost zatíïení-prûhyb pro nosník bez koroze Fig. 3 Load-displacement diagram for beam without corrosion meze únosnosti do lo v oblasti poblíïe stfiedu nosníku k souãasnému teãení v ztuïe a rozdrcení horních vrstev betonu. Obraz trhlin pfii dosaïení mezní únosnosti ukazuje rovnomûrné trhliny v taïené oblasti nosníku se ífikou jednotliv ch trhlin kolem 0,8 mm (obr. 4). Detail stfiední ãásti nosníku s ohybov mi trhlinami je vidût na obr. 5. Tlou Èky ãar znázoràujících trhliny jsou pro kaïd obrázek odvozeny od pfiíslu né maximální ífiky trhliny (zde Obr. 6 Poãátek rozvoje trhlin, stfiední ãást nosníku bez koroze Fig. 6 Beginning of cracks development, middle part of the beam without corrosion Obr. 5 Trhliny na mezi únosnosti, detail stfiední ãásti nosníku bez koroze Fig. 5 Cracks at maximum load, detail of middle part of the beam without corrosion Ú NOSNOST P I UVAÎOVÁNÍ K OROZE POD NAPùTÍM PrÛnikem chloridov ch iontû (posypové soli) od povrchu betonu aï k v ztuïi, resp. karbonatací betonu vlivem CO 2 (viz napfi. [1], [2], [5]) dojde k tzv. depasivaci oceli a za vhodn ch (a bohuïel ãast ch) vlhkostních pomûrû je nastartován proces koroze. âasov úsek do dosaïení depasivace se naz vá iniciaãním ãasem. U analyzovaného nosníku byl iniciaãní ãas stanoven dle zásad uveden ch v [7] relativnû dlouh 40 let. Na to má vliv zejména pomûrnû velké navrïené krytí v ztuïe c = 50 mm. U pfiedpínacích drátû mûïe b t v místech naru en ch korozí a pfii promûnném tahovém namáhání iniciována trhlina (trhliny), která v lokálním, na kyslík bohatém prostfiedí rychle narûstá a dochází k tzv. korozi pod napûtím, resp. korozní únavû a posléze k pfietrïení drátu. V na em pfiípadû bylo dle [7] odhadnuto, Ïe k tomu dojde asi po 5 letech u sledovaného nosníku by tedy mohlo dojít k pfietrïení drátu (drátû) po 45 letech od uvedení do provozu. Je ale nutno poznamenat, Ïe iniciaãní ãas v raznû závisí na intenzitû a ãetnosti solení v okolí mostu, a dále Ïe pro posouzení depasivace nebylo uvaïováno souãasné pûsobení karbonatace i chloridû, neboè vhodn model pro souãasné uvaïování obou vlivû zatím není znám. Av ak soubûh tûchto jevû, kter v realitû musí nutnû nastat, mûïe vést k v raznému zkrácení iniciaãního ãasu. Problematikou koroze pod napûtím se v souãasnosti zab vá fiada odborníkû. Podrobné a pfiesné modelování koroze pod napûtím je velmi nároãné a zatím pro nûj nejsou k dispozici ovûfiené matematické modely. Aby bylo moïno uãinit si alespoà rámcovou pfiedstavu o poklesu únosnosti zpûsobené korozí pfiedpínací v ztuïe, jsou analyzovány hypotetické pfiípady, kdy je nosník oslaben v dûsledku koroze pod napûtím pfietrïením nûkter ch drátû. JelikoÏ se jedná o pfiedem pfiedpjat nosník, poãítá se také s tím, Ïe v jisté vzdálenosti l k od místa pfietrïení dochází opût k obnovení soudrïnosti B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 51

S OFTWARE SOFTWARE Tab. 1 Tab. 1 Pfiehled hlavních v sledkû Summary of principal results Poãet SoudrÏnost Mezní PrÛhyb stfiedu nosníku Maximální ífika trhliny Maximální ífika trhliny pfietrïen ch obnovena únosnost pfii dosaïení pfii dosaïení na srovnávací drátû [kn/m ] mezní únosnosti mezní únosnosti hladinû zatíïení 32 kn/m [mm] [mm] [mm] 0 54 150 0,85 0,08 2 ne 51 159 0,98 0,12 2 ano, l k = 153 mm 54 152 0,97 0,23 6 ne 45 189 1,20 0,43 6 ano, l k = 153 mm 50 133 6,47 1,02 6 ano, l k = 500 mm 50 140 4,12 0,76 s betonem. Podle pravidel uveden ch v americké normû ACI 318-89 v odstavci R12.8 byla tato vzdálenost stanovena na l k = 153 mm. Takto byly fie eny následující pfiípady: (i) pfietrïeny dva dráty spodní vrstvy uprostfied rozpûtí, soudrïnost není obnovena; Obr. 7 Fig. 7 Závislost zatíïení-prûhyb pro fie ené nosníky Load-displacement diagrams for analysed cases rovnomûrné zatíïení [kn/m'] 60 50 40 30 20 10 (ii) pfietrïeny dva dráty, soudrïnost je obnovena; (iii) pfietrïeno est drátû, soudrïnost není obnovena; (iv) pfietrïeno est drátû, soudrïnost je obnovena. Hlavní v sledky v poãtû (únosnosti, prûhyby, ífiky trhlin) jsou shrnuty v tabulce 1. ZatûÏovací kfiivky (závislost zatíïení-prûhyb stfiedu nosníku) vãetnû referenãního nosníku neporu eného korozí jsou porovnány na obr. 7. Oslabení nosníkû pfietrïením zkorodovan ch drátû bylo aplikováno v poãáteãním stadiu zatûïovaní. Na zatû- Ïovacích kfiivkách nosníkû s pfietrïen mi pfiedpínacími dráty bez obnovení soudrïnosti je proto patrné men í vzepûtí, neboè celková pfiedpínací síla se v dûsledku zmen ení poãtu drátû sníïila. Mezní únosnost je v tûchto pfiípadech niï í, prûhyby nosníku pfii srovnatelném zatíïení jsou podstatnû vût í. Dojde-li k obnovení soudrïnosti, sníïí se pfiedpínací síla pouze v malé ãásti nosníku, a vzepûtí od pfiedpûtí se proto prakticky neli í od referenãního pfiípadu. Mezní únosnost nosníku se sniïuje ménû. V pfiípadû pfietrïení dvou drátû a opûtovném obnovení soudrïnosti se zatûïovací kfiivka prakticky kryje s kfiivkou nezkorodovaného nosníku. Pro zji tûní vlivu vzdálenosti, ve které dojde k obnovení soudrïnosti, byl analyzován navíc poslední pfiípad (pfietrïeno est drátû, soudrïnost je obnovena) se vzdáleností l k = 500 mm. V sledky ukazují, Ïe délka l k prakticky nemá vliv na mezní únosnost nosníku. Trhliny jsou pfii vût í vzdálenosti l k ãetnûj í (vyskytují se na vût í délce mezi obûma konci pfietrïeného lana), ménû se v ak rozevírají (viz poslední fiádek v tab. 1). Na následujících obrázcích je znázornûno schéma trhlin ve stfiední ãásti nosníku pro vybrané pfiípady. Jsou ukázány obrazy trhlin pfii srovnávací hladinû rovnomûrného zatíïení 32 kn/m, která odpovídá poãátku rozvoje ohybov ch trhlin na referenãním nosníku, a na mezi únosnosti pfiíslu ného pfiípadu. Není-li obnovena soudrïnost pfiedpínacích drátû s betonem, je obraz trhlin obdobn jako v referenãním pfiípadû (srovnej obr. 9 a 5). ífiky rovnomûrnû rozdûlen ch trhlin v ak rostou s poãtem pfietrïen ch drátû (viz tabulka 1). Na srovnávací hladinû zatíïení je obraz trhlin na nosníku s pfietrïen mi dráty v raznûj í (srovnej obr. 8 a 6). Pokud dojde k obnovení soudrïnosti pfiedpínacích drátû s betonem, koncentrují se ve stfiední ãásti nosníku, kde jsou dráty pfietrïeny, velmi iroké trhliny. K v razné lokalizaci trhlin dochází jiï v poãátcích jejich rozvoje (viz obr. 10, tabulka 1 poslední sloupec). Obraz trhlin pfii dosa- Ïení mezní únosnosti závisí na poãtu pfietrïen ch drátû (srovnej obr. 11 a 12). S OFTWARE PRO MODELOVÁNÍ ÎELEZOBETONOV CH KONSTRUKCÍ Pro numerickou anal zu modelu nosníku byl pouïit poãítaãov program ATENA, vyvinut firmou âervenka Consulting na základû dlouholet ch zku eností s modelováním Ïelezobetonov ch konstrukcí metodou koneãn ch prvkû. Jeho funkãnost byla provûfiena na celé fiadû modelov ch pfiíkladû i praktick ch aplikací (viz napfi. [3]). Integrované grafické uïivatelské prostfiedí umoïàuje pohodlné pouïívání programu a nabízí uïivateli komfortní podporu pfii nelineární anal ze konstrukce. JiÏ bûhem v poãtu lze sledovat vybrané hodnoty na zvolen ch místech konstrukce prûhyby, síly, reakce, napûtí ãi pomûrné deformace. Na zatûïovacím diagramu tak lze kontrolovat odezvu konstrukce na pfiedepsanou historii zatûïování. Po provedení v poãtu je moïno graficky i numericky vyhodnotit v voj v ech dûleïit ch veliãin. Zvlá tní pozornost je vûnována grafickému zpracování trhlin v be- pfietrïeny dva dráty, soudrïnost není obnovena pfietrïeny dva dráty, soudrïnost je obnovena pfietrïeno est drátû, soudrïnost není obnovena pfietrïeno est drátû, soudrïnost je obnovena neporu eno korozí srovnávací hladina zatíïení 32 kn/m' 0-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 prûhyb stfiedu nosníku [mm] 52 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S OFTWARE SOFTWARE Obr. 8 Poãátek rozvoje trhlin, pfietrïeny dva dráty, soudrïnost není obnovena (detail stfiední ãásti nosníku) Fig. 8 Beginning of cracks development, rupture of two wires, without bond renewal (detail of the middle part of the beam) Obr. 10 Poãátek rozvoje trhlin, pfietrïeny dva dráty, soudrïnost je obnovena Fig. 10 Beginning of cracks development, rupture of two wires, bond renewed tonu, takïe je moïno znázornit obraz trhlin na modelu obdobn obrazu trhlin na skuteãné konstrukci vãetnû ífiky jednotliv ch trhlin nebo zbytkového napûtí na trhlinû. Programem lze na poãítaãi simulovat chování konstrukãního dílce obdobnû, jako by se ovûfioval zatûïovací zkou kou nebo byl podroben provoznímu zatíïení ve skuteãné konstrukci (napfi. [4]). Jak ukazuje popsaná studie, je moïno modelovat i pomûrnû komplikované degradaãní efekty betonov ch konstrukcí. Charakteristick m rysem programu je pouïití materiálov ch modelû, které velmi dobfie vystihují specifika materiálového chování betonu, a umoïàují tak realistickou simulaci skuteãného chování konstrukce. Pro potfieby uïivatelû se nabízí nûkolik typû materiálov ch modelû betonu. V uvedeném pfiíkladû byl pouïit osvûdãen materiálov model SBETA. Obr. 12 Trhliny na mezi únosnosti, pfietrïeno est drátû, soudrïnost je obnovena Fig. 12 Cracks at maximum load, rupture of six wires, bond renewed Tento nelineární materiálov model betonu je zaloïen na lomové mechanice betonu v tahu a metodû rozetfien ch trhlin. Objektivita fie ení je zaji tûna vyuïitím kriteria lomové energie betonu a metody pásu trhlin. Obr. 9 Trhliny na mezi únosnosti, pfietrïeny dva dráty, soudrïnost není obnovena Fig. 9 Cracks at maximum load, rupture of two wires, without bond renewal D ISKUSE V SLEDKÒ Provedená poãítaãová studie pfiedpovídá pokles únosnosti mostního nosníku v dûsledku karbonatace krycí vrstvy betonu a následné koroze pfiedpínacích drátû. Obr. 11 Trhliny na mezi únosnosti, pfietrïeny dva dráty, soudrïnost je obnovena Fig. 11 Cracks at maximum load, rupture of two wires, bond renewed Byly modelovány nosníky oslabené pfietr- Ïením nûkter ch drátû vlivem koroze pod napûtím. V nûkter ch pfiípadech se pfiedpokládalo, Ïe v urãité vzdálenosti od místa pfietrïení dojde k obnovení soudrïnosti pfiedpínacícho drátu s betonem. Pokud není modelováno obnovení soudrïnosti pfiedpínacích drátû s betonem, poru í se nosník rovnomûrn mi ohybov mi trhlinami obdobnû jako nosník nezasaïen korozí. ífiky trhlin na mezi únosnosti rostou úmûrnû s poãtem pfietrïen ch drátû (obr. 14). Únosnost nosníku se sniïuje, rovnûï úmûrnû s poãtem pfietrïen ch drátû (obr. 13), pfii esti pfietrïen ch drátech je únosnost o 17 % men í neï u nezkorodovaného nosníku. PrÛhyb stfiedu nosníku pfii dosa- Ïení mezní únosnosti roste. ífiky trhlin na srovnávací hladinû zatíïení se zvût ují mírnû progresivnû s rostoucím poãtem pfietrïen ch drátû (obr. 15), pfii esti pfietrïen ch drátech dosahují pûtinásobku ífiky trhlin nezkorodovaného nosníku. Dojde-li k obnovení soudrïnosti pfiedpínacích drátû s betonem, sníïení únosnosti nosníku je podstatnû men í (obr. 13). Pfii esti pfietrïen ch drátech se v tomto pfiípadû únosnost sníïí pouze o7,5 %. Zato se v ak ve stfiední ãásti nosníku, kde jsou dráty pfietrïeny, lokalizují velmi iroké trhliny, zejména pfii vût ím poãtu pfietrïen ch drátû (obr. 14). K lokalizaci irok ch trhliny ve stfiedu nosníku dochází jiï v poãátku jejich rozvoje (obr. 15). Pfii esti pfietrïen ch drátech jsou trhliny na srovnávací hladinû zatíïení více neï desetkrát ir í neï v nezkorodovaném nosníku, pfii dvou pfietrïen ch drátech jsou pfii srovnávacím zatíïení trhliny trojnásobné oproti nosníku nenaru enému korozí. V tûchto pfiípadech tedy mohou vzniknout pomûrnû iroké trhliny jiï pfii bûïném provozním zatíïení. ir í trhliny v exponované oblasti nosníku mohou následnû vést ke zrychlené degradaci potrhané krycí vrstvy betonu a k progresívnûj í korozi dal ích drátû (viz [1]). PfietrÏení zkorodovan ch drátû tedy B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 53

S OFTWARE SOFTWARE 60 7 1,2 mezní únosnost [kn/m'] 55 50 45 soudrïnost není obnovena soudrïnost je obnovena maximální ífika rthliny [mm] 6 5 4 3 2 1 soudrïnost není obnovena soudrïnost je obnovena maximální ífika trhliny [mm] 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 soudrïnost není obnovena soudrïnost je obnovena 40 0 2 4 6 poãet pfietrïen ch drátû 0 1 2 4 6 poãet pfietrïen ch drátû 0,0 0 2 4 6 poãet pfietrïen ch drátû Obr. 13 Pokles mezní únosnosti nosníku v závislosti na poãtu pfietrïen ch pfiedpínacích drátû a obnovení soudrïnosti Fig. 13 Reduction of maximum load according to the number of ruptured wires and bond renewal nemusí nutnû vést k okamïitému v raznému sníïení únosnosti konstrukce, lze v ak oãekávat podstatné sníïení její Ïivotnosti. V sledky poãítaãového modelu pfiedpovídají stav konstrukce po 45 letech od jejího uvedení do provozu. Experimentální zji Èování vypoãten ch hodnot by narazilo na celou fiadu praktick ch problémû (napfi. jak zabezpeãit zrychlenou korozi zadaného rozsahu na vybraném místû aj.), které pfii numerickém modelování nenastanou. Naopak, numerick model umoïàuje velmi pfiesnû zadat poïadované podmínky pûsobení konstrukce a vnûj ích úãinkû, separovat, cílenû mûnit a sledovat jednotlivé vlivy. Proto jsou takovéto studie, které mohou pfiedpovûdût oãekávanou dobu degradace konstrukce (ukonãení její Ïivotnosti), velmi úãelné. Je tfieba rovnûï poznamenat, Ïe produkty koroze pod napûtím (podobnû jako u dûlkové koroze ohroïující mûkkou v ztuï), mají niï í snahu objemovû expandovat a proto trhlinky na povrchu betonu nevznikají (nebo vznikají pozdûji). Detekovat degradaci takového typu je tedy nesnadné, a také proto je poãítaãov model dûleïit pro pfiedstavu o moïném naru ení konstrukce. Vzhledem k relativnû pfiesnému v poãtu iniciaãního ãasu (depasivace v ztuïe v dûsledku karbonatace betonu) a osvûdãenému nelineárnímu v poãtu modelu oslabené konstrukce lze oprávnûnû pfiedpokládat, Ïe získané v sledky jsou velmi Obr. 14 NárÛst maximální ífiky trhliny pfii dosaïení mezní únosnosti v závislosti na poãtu pfietrïen ch pfiedpínacích drátû Fig. 14 Increase of maximum crack width at maximum load according to the number of ruptured wires realistické. Na druhé stranû je tfieba si uvûdomit, Ïe nûkteré dûleïité jevy byly z rûzn ch dûvodû modelovány zjednodu- enû. Do budoucna se poãítá s pouïitím matematického modelu v poãtu koroze v ztuïe pod napûtím pro upfiesnûní poãtu Literatura [1] Bilãík J., Hudoba I.: Vy etrovanie betónov ch kon trukcií poru en ch trhlinami, Beton TKS, 2/2002, str. 46-49 [2] Králová H., Tepl B.: Koncentrace oxidu uhliãitého karbonatace betonu koroze v ztuïe, Beton TKS, 5/2001, str. 44-45 [3] Margoldová J., âervenka V.: Simulace chování konstrukcí, Beton a zdivo, roãník VII, 2000/3, str. 5-10 [4] Pukl R., Tich J.: Co jste si vïdycky pfiáli vûdût o spirolech, Sborník konference Betonáfiské dny 2000, âbz, Praha 2000, str. 311-316 [5] merda Z. a kol.: Îivotnost betonov ch konstrukcí, Technická kniïnice autorizovaného inïen ra, TK4, âssi Praha, 1999 [6] Taly N.: Design of Modern Highway Bridges, McGraw-Hill, New York, 1998 [7] Vu K.A.T., Stewart M.G.: Structural reliability of concrete bridges including improved chloride-induced corrosion models, Structural Safety 22, Elsevier, 2000, str. 313-333 Obr. 15 Maximální ífika trhliny na srovnávací hladinû zatíïení 32 kn/m Fig. 15 Maximum crack width at the reference load level of 32 kn/m pfietrïen ch drátû, s uváïením souãasného pûsobení karbonatace a chloridû pro posouzení depasivace, se zpfiesnûním modelu soudrïnosti v ztuïe s betonem. Problematika modelování vlivu koroze na únosnost konstrukce vychází z parametrû, jejichï znalost je ve vût inû pfiípadû pomûrnû malá. Tyto nejistoty ve vstupech lze zohlednit pravdûpodobnostním pfiístupem. Proto se v souvislosti s fie ením grantu citovaného v závûru tohoto ãlánku plánuje vyuïití stochastické anal zy pro získání dal ích údajû o sledované konstrukci. Tak by bylo moïno napfiíklad pfiedpovûdût sníïení spolehlivosti nosníku v dûsledku koroze pfiedpínacích drátû. Podûkování: Tato práce vznikla za ãásteãné podpory z prostfiedkû grantu GAâR 103/02/1030. Ing. Radomír Pukl, CSc. e-mail: cervenka@cervenka.cz âervenka Consulting Pfiedvoje 22, 162 00 Praha 6 www.cervenka.cz Prof. Ing. Bfietislav Tepl, CSc. e-mail: teply.b@fce.vutbr.cz Doc. Ing. Drahomír Novák, DrSc. e-mail: novak.d@fce.vutbr.cz Fakulta stavební, VUT v Brnû Vevefií 95, 662 37 Brno Dr. Mark G. Stewart, Associate Professor e-mail: Mark.Stewart@newcastle.edu.au School of Engineering, University of Newcastle Newcastle NSW 2308 Australia 54 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S PEKTRUM SPECTRUM M O S T O V K A Z V Y S O K O P E V N O S T N Í H O B E T O N U, S R N B R I D G E D E C K M A D E O F H I G H- S T R E N G T H C O N C R E T E, G E R M A N Y V L ADISLAV T REFIL, R ONALD K OENIG Mosty z vysokopevnostního betonu jsou realizovány v mnoha zemích Evropy i v zámofií. Vzhledem k rozvoji oboru nejsou betony tfiídy nad B65 doménou pouze vût ích objektû. Rozhodujícím faktorem se stává Ïivotnost konstrukcí, kterou lze progresivní technologií v znamnû prodlouïit. HPC bridges are built in Europe and also oversea. Considering to development of HPC, concrete marked B65 isn t used just only for great buildings today. The primary reasons for selecting HPC are to produce a more economical product, provide a feasible technical solution durability, or a combination of both. Betony B65 aï B155 se v zahraniãí ãasto pouïívají pro vlastnosti související s dosa- Ïením vy í pevnosti. Inspirativním pfiíkladem z minulého roku je v stavba pfiemostûní na silnici B175 mezi v jezdem z dálnice BAB 4 Glauchau a Moselem, kde B175 kfiíïí Zwickauskou níïinu s fieãi - tûm a vedlej í silnicí. Nosnou konstrukcí tvofií stfiední pfiedpjaté vazníky z betonu tfiídy B85, prûbûïné pfies v ech pût polí, a to jeden pro kaïd jízdní pruh. V ka vazníku za pouïití vysokopevnostního betonu ãiní 1,05 m (obr. 1). Dle pûvodního návrhu za pouïití betonu tfiídy B45 to bylo 1,5 m. PrÛfiezovou plochu betonu se podafiilo sníïit o pln ch 30 %. Beton vy í pevnosti vykazuje i lep í odolnosti vûãi rûzn m vlivûm agrese. Vysoce odolné naz váme betony se zv enou trvanlivostí, a tudíï s jist mi vlastnostmi modifikovan mi tak, aby splàovaly podmínky expozice. Vzhledem ke kombinovanému poïadavku (pevnost, odolnost proti solím a mrazu) bylo rozhodnuto pouïít pro konstrukci mostovky beton tfiídy B85. Obvyklé poïadavky pfii prûkazních zkou kách vysokopevnostních betonû jsou: provûfiení sloïek betonu, pofiadí dávkování a ãas na zamíchání (popfi. dodávkovkání superplastifikátoru na stavbû), vlastnosti ãerstvého betonu ( zámûsová voda odparkem, konzistence po 10 a45 min konkrétnû podle ãasu ukládání smûsi), vlastnosti tvrdého betonu (sada pro pevnosti v tlaku, soudrïnost, modul pruïnosti), stanovení vlivu teploty (zkou ka pfii 15 aï 22 C, za pfiedpokladu, Ïe teplota betonu pfiekroãí 25 C je nutné provést prûkazní zkou ku i pfii 30 C), stanovení tolerancí pro jednotlivé parametry, poloprovozní zkou ka a provûfiení jednotliv ch vstupû (personál, pfiístroje, ukládání podle typu bednûní, dodávkování superplastifikátoru na stavbû). R EALIZACE Bûhem v stavby bylo vybetonováno cca 2 600 m 3 v kvalitû pohledového betonu, v10 etapách pfii v konu 30 m 3 za hodinu (obr. 2). Vzhledem k provozu a teplotám prostfiedí probíhaly betonáïe pfieváïnû v noci. Beton byl dodáván ze dvou betonáren fy Schwenk ze vzdálenosti 15 a 25 km. Vzhledem k poïadavku snadné ãerpatelnosti byla konzistence na stavbû stanovena na rozlití cca 600 mm a byla prûbûïnû kontrolována. Na stavbû prakticky nebylo tfieba plastifikovat, neboè pokles konzistence po 60 min vykazoval pouze 20 aï 30 mm díky pouïitému superplastifikátoru Woerment FM 375, a na Tab. 1 Tab. 1 betonárnû bylo moïno pomûrnû snadno konzistenci regulovat. Velk vliv na koneãnou jakost vysokopevnostních betonû má jejich o etfiování z dûvodu nízkého vodního souãinitele. Proto byl po zmatnûní povrch betonu zakryt fólií, aby se zamezilo prudkému vysychání. Tab. 2 Tab. 2 Charakteristika konstrukce Bridge characteristics Druh konstrukce, materiál Stfiední vazník, pfiedpjat beton Tfiída mostní konstrukce 60/30 Tfiída zátûïe pro vojenská vozidla 50/50-100 Vzdálenosti jednotliv ch podpûr [m] 31-39-37-35-29 Vzdálenost prahû [m] 171,0 Nejmen í svûtlá v ka [m] >4,5 ífika mezi zábradlími [m] 20,5 Plocha mostu [m 2 ] 3505 Rozpis tfiíd betonu pro jednotlivé konstrukce Concrete classes of structure elements Konstrukce Tfiída betonu V ztuï Pfiedpínací v ztuï fiímsy B25 LP (provzdu nûn beton) BSt500S mostovka B85 BSt500S St1570/1770 úloïné prahy B35 BSt500S pilífie B25 BSt500S stûny komor B35 BSt500S piloty B25 UB (podvodní beton) BSt500S základy B25 BSt500S Obr. 1 PrÛfiez mostovkou z betonu tfiídy B85 s redukovan m prûfiezem Fig. 1 Reduced cross-section of the bridge deck made of concrete of class B85 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 55

S PEKTRUM SPECTRUM Obr. 2 Fig. 2 Ukládání probíhalo ze dvou ãerpadel Deposition proceeded from two pumps stanoven u metody CDF na 1500 g/m 2 po 28 cyklech). Mikrosilika (MS) je minerální pfiímûs, která vzniká jako odpad nûkter ch hutnick ch provozû [1]. Za dne ního stavu znalostí lze pozorovat tfii ãásteãnû vzájemnû propojené úãinky pouïití mikrosiliky a nanosiliky v betonové smûsi, tj. efekt plniva, pucolánová reaktivita a z toho odvozená zlep ená kontaktní zóna mezi kamenivem a cementem (obr. 3). Vzhledem k poïadavku na fiádné rozmíchání mikrosiliky ve smûsi byl zmûnûn a prodlouïen program jejího míchání. Po dobu trvání akce dodavatel mikrosiliky instaloval na betonárnû své dávkovací zafiízení. Tab. 3 Tab. 3 Tab. 4 Tab. 4 PouÏitá receptura betonu tfiídy B85 Used composition of the concrete B85 class SloÏka betonu MnoÏství na m 3 CEM I 42,5 R H-S Bernburg 360 kg Popílek 120 kg Mikrosilika-suspenze 70 kg Kamenivo 0-2a tûïen 489 kg 2-8 tûrk 349 kg 8-16 tûrk 984 kg Voda 100 l Superplastifikátor Woerment FM 375 1,6 % z obsahu pojiva Zpomalovaã Lentan VZ 31 0,4 % z obsahu pojiva Vodní souãinitel = 0,29 Srovnání prûfiezov ch charakteristik pro betony B45 a B85 Comparison of cross-section characteristics of concrete B45 with ones of concrete B84 Obr. 3 Zvût enina prûmûru zrn cementu, mikrosiliky a nanosiliky Fig. 3 Enlargement of the diameter of cement, microsilica and nanosilica grains Pevnosti betonu v tlaku byly mûfieny po 28 a56 dnech. Po 28 dnech se pohybovaly od 92 do 100 MPa, po 56 dnech bylo moïno namûfiit nárûst cca o 2 aï 3 MPa. Odolnosti proti solím byly urãeny metodou CDF a odpady po 28 cyklech nepfiekroãily 500 g/m 2 (max. odpad u betonû odoln ch proti solím a mrazu je Tab. 6 Tab. 6 Vlastnosti vysokopevnostního betonu (porovnání na základû laboratorních v sledkû Woermann Bohemia) HS concrete properties (comparison based on laboratory results of Woermann Bohemia) U ÎITÍ VYSOKOPEVNOSTNÍHO BETONU PouÏití vysokopevnostního betonu v konstrukci sebou nese v razné technické a ekonomické v hody. Ze tíhlování prûfiezû konstrukcí umoïàuje pfii v robû mostních nosníkû vût í svûtlé délky, které dovolují lep í vyuïití prostoru. Úspory materiálu lze ukázat na pfiípadu sloupu namáhaného tlakovou silou 21 MN pfii pouïití normálního betonu B45 a vysokopevnostního betonu B85 tab. 4 [2]. Spolu s pevností betonu je vhodné se zmínit o modulu pruïnosti. Pfii pouïití drtí Tab. 5 Tab. 5 V poãtová hodnota modulu pruïnosti v závislosti na tfiídû betonu podle DIN 1045 Calculation value of modulus of elasticity depending on the class of concrete Tfiída PrÛfiez VyztuÏení Souãinitel betonu sloupu vyztuïení B45 1 x 1 m 64 28 mm 4 % zachování prûfiezu a radikální sníïení vyztuïení B85 1 x 1 m 20 28 mm 1,23 % zmûna prûfiezu a sníïení vyztuïení B85 1 x 0,64 m 40 28 mm 4 % lze dobfie pouïít tabulku 5 podle [3], která znázoràuje vzestup modulu pruïnosti v závislosti na pevnosti v tlaku. V pfiípadû velmi nasákavého kameniva ov em mû- Ïe dojít k v razn m odchylkám. Pfii rozhodování o návrhu tfiídy betonu pro mostovku se pfiihlíïelo k vlastnostem, které jsou vysokopenostním betonûm vlastní a rozhodují o trvanlivosti: sníïen prûnik chloridû, lep í odolnost proti solím a mrazu, vysoká vodonepropustnost. Tfiída betonu B 55 B65 B75 B85 B95 B105 B115 Modul pruïnosti E b [N/mm 2 ] 39 000 40500 42000 43000 44000 44500 45000 MnoÏství MS 0 % MS 5,5 % MS su iny 5 % MS su iny provzdu nûn provzdu nûn neprovzdu nûn Pevnost v tlaku po 28 dnech 43 MPa 56 MPa 86 MPa Odpad po 150 cyklech 431 g/m 2 336 g/m 2 36 g/m 2 Obsah vzduchu 7,5 % 5 % 1,1 % Konzistence: rozlití 540 mm PouÏité pfiímûsi a pfiísady: MS suspenze Superplastifikátor Woerment FM 265WB 2 % z obsahu pojiva Provzdu Àovadlo Mischol LP71 0,09 % z obsahu pojiva D I FUZE CHLORIDÒ Chloridy navázáné zpûsobují korozi pronikáním do struktury betonu na tekutou fázi. Zv ením nepropustnosti betonu dochází ke sníïení jejich prûniku (obr. 4). I v pfiípadû styku iontû chloridû s povrchem v ztuïe dochází ke korozi oceli pomalu. Preece et al [4] odvozuje tento proces z velmi vysokého elektrického 56 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S PEKTRUM SPECTRUM MnoÏství chloridû [%] Hloubka nasákavosti po 72 h [mm] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0 5 10 15 20 Hloubka prûniku [mm] a elektrolytického odporu betonû modifikovan ch mikrosilikou. O DOLNOST PROTI MRAZU A POSYPOV M SOLÍM Oproti normálním betonûm nepotfiebují betony s mikrosilikou systém mikropórû k dosaïení odolnosti. Pfiedpokladem k agresi solí a rozpínavosti ledu v betonu je penetrace roztoku solí do jeho struktury. Díky pouïití mikrosiliky lze drasticky sní- Ïit prûnik solí a dosáhnout tak odolnosti, kterou nelze zajistit ani u velmi dobfie proveden ch provzdu nûn ch betonû, tab. 6. Tab. 7 Tab. 7 w/z+ms= 0,5 40 35 40 30 25 20 15 10 12 5 6 0 0 1 5 2 3 4 5 6 7 8 9 Oktanové ãíslo pronikající tekutiny (materiálov souãinitel (σ/η) 0,5 v m 0,5 /s 0,5 ) PrÛsak vody podle v sledkû Betonlabor E. Schwenk KG, Bernburg Water seepage by results of Betonlabor E. Schwenk KG, Bernburg SloÏení betonu PrÛsak vody [mm] V/c = 0,45 21 V/c = 0,35 9 4 % MS 6 8 % MS 5 16 % MS 3 Obr. 5 Fig. 5 Nula 5 % mikrosiliky 15 % mikrosiliky vodotûsn beton podle normy DIN 1045 vodotûsn beton s vlákny beton s mikrosilikou beton modifikovan umûlou pfiímûsí Hloubka nasákavosti po 72 hod v mm v závislosti na druhu pfiímûsi v betonu a charakteru pronikajícího media (1-9 podle oktanového ãísla) [6] Absorption capacity depth [mm] in relation to the type of admixture in concrete and the nature of penetrating medium after 72 hours (1-9 by the octane number) [6] N A SÁKAVOST Tabulka 7 ukazuje, Ïe samotn hutn beton teoreticky bez kapilár, lze zlep it je tû o 100 % pfiidáním mikrosiliky a nanosiliky. V e záleïí na kvalitû pfiechodu cementov tmel kamenivo. Beton bez mikrosiliky i s nízk m vodním souãinitelem je v této hraniãní zónû pomûrnû velmi porézní a proto pro kapaliny a plyny prostupn. Sellevold a Christensen [5] zjistili, Ïe mikrosilika redukuje podíl kapilár v betonu 3krát aï 4krát úãinnûji neïli sniïování vodního souãinitele. Z ÁVùR Postupnû se i v âr zaãíná uïívat vysoce odoln beton za úãelem sníïení nákladû Obr. 4 Fig. 4 Závislost na hloubce prûniku chloridû na mnoïství chloridû a obsahu microsiliky MS [5] Relation of the depth of penetration of chlorides to the quantity of chlorides and microsilica content [5] na stavbu a dosaïení vy í trvanlivosti. B vá zmiàován problém chybûjících financí na opravy stávajících objektû rûzného úãelu. PouÏití vysoce odolného betonu je i preventivním opatfiením ke zv ení Ïivotnosti staveb a sníïení mnoïství prostfiedkû potfiebn ch na opravy. V pfiípadû podmínek, které nemohou bûïné betony splnit, usnadàuje technologie vysoce odoln ch betonû investorûm projekt i realizaci. A zvlá tû jsou-li kladeny na konstrukci kombinované nároky (napfi. odolnost proti solím souãasnû s mechanick m namáháním) je fie ení vysoce odoln m betonem bezkonkurenãní. Literatura [1] Koenig R., Wagner J.P.: Microsilika Baustoff aus der Zukunft 2000 [2] Mayer: Hochfester Beton im Hochausbau, 1991 [3] DafStb-Richtlinie für hochfesten Beton, deutscher Auschuss für Stahlbeton, Beuth Verlag, Berlin 1995 [4] Preece C.M. et al.: Elektrochemical behaviour of steel in dense silicacement mortar, Publication SP-91, American Concrete Institute, II 1983 pp. 785-796 [5] Sellevold, E.J. et al.: Silica fumecement pastes: hydratation and pore structure, Norwegian Institut of Technology, Trondheim, Report BML 82.610, 1982, 19-50 [6] Bechtold R., Wagner J. P.: Verwendung von Silikazusätzen im Beton, Sonderdruck aus Beton, 1996 Ing. Vladislav Trefil Woermann Bohemia, s. r. o. Hofiení 18, 400 11 Ústí n/l. tel.: 047 5813 625, fax: 047 5813 615 e-mail: v.trefil@sendme.cz, www.woermann.com Dipl.-Ing. Ronald Koenig Woermann Betonchemie Co. KG Wittichstrasse 1, D-69451 Darmstadt, SRN tel.: +49 6151 854 304, fax: +49 6151 854 450 e-mail: koenig.ronald@woermann.com www.woermann.com B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 57

S PEKTRUM SPECTRUM T C H A J W A N S K É Z K U E N O S T I E X P E R I E N C E F R O M T A I W A N O LGA P ATEROVÁ Poznatky ze ãtyfimûsíãního pobytu v Tchaj-pej ve funkci kontrola v kresû (check engineer) v projektové kanceláfii zab vající se v stavbou tchajwanské vysokorychlostní dráhy. Some information about a 4 month s stay in Taipei as a check engineer in a design office involved in the THSR. Taiwan High Speed Railway (THSR) se v souãasné dobû povaïuje za jednu z nejv znamnûj ích svûtov ch dopravních staveb. Je v jimeãná sv m v znamem pro Tchaj-wan, kde Ïije asi 23 milionû obyvatel pfieváïnû v nûkolika velk ch mûstech podél pobfieïí, sv m technick m provedením (témûfi 400 km mostû navazujících jeden na druh, stavûn ch v seismicky vysoce aktivní oblasti), mnoïstvím investiãních prostfiedkû a neobvyklou koncentrací a spoluprací svûtov ch projekãních a provádûcích kapacit. Podrobnûj í popis celé stavby lze nalézt v [1]. Úsek C250 asi 42 km v okolí mûsta Taichung provádí HBP Joint Venture (HOCHTIEF, Ballast Nedam, Pan Asia). Generálním projektantem je HOCHTIEF Consult a pod ním se na projektu podílejí subdodavatelé z celého svûta, jako napfi. VCE (Vienna Consulting Engineers), projektant v ech mostû typu II (asi 15), ocelov ch (6), jednoho údolního a nûkolika dal ích, tzv. jin ch mostû v uvedeném úseku. M OSTNÍ KONSTRUKCE NA THSR Betonové mosty typu I, to jsou kilometry estakád z prost ch polí, vût inou délky 30 m, nûkdy víc, nûkdy míà. Standardní pilífi je monolitick, s kruhov m prûfiezem o prûmûru 3, 3,2 nebo 3,4 m a s roz ífienou hlavicí pro ãtyfii loïiska a prohlubeà pro revizi a údrïbu (obr.1). Pilífi je zaloïen na patce se ãtyfimi pilotami o prûmûru 1,5 m, eventuálnû i plo nû. Standardnû je vïdy na jednom konci jedno pevné loïisko a jedno pfiíãnû pohyblivé, na druhém jedno podélnû pohyblivé a druhé v esmûrné. LoÏiska jsou hrncová, vïdy kotvená a opatfiená kle tinami pro pfiípad tahové reakce a pokud nestaãí, mohou b t doplnûna speciálním zafiízením pro pfievzetí tahû, coï je pro nás u prost ch nosníkû nadbyteãné, ale síly pfii zemûtfiesení mohou pûsobit ve v ech smûrech. Ze stejného dûvodu se vïdy pfiedpokládá, Ïe v patû pilífie mûïe vzniknout plastick kloub a v ztuï na to musí b t navrïena. Vlastní nosníky se pfii bûïn ch rozmûrech vyrábûjí jako prefabrikované vcelku (obr. 2). Jsou to komûrkové konstrukce podobn ch rozmûrû jako mosty typu II, tj. mají konstantní tvar horní desky ífiky 13 m a komûrku ífiky nahofie 6,1 m, v ky 2,8 m a li í se sníïen m pfiíãníkem (ozubem) nad podporami. Jsou pfiedem pfiedpjaté monostrandy, ãásteãnû se soudrïností, ãásteãnû bez, a dodateãnû pfiedpínané nûkolika kabely (obr. 3). V daném úseku jsou dvû v robny schopné pfiipravit jeden nosník dennû a montáï pomocí zaváïecího mostu mûïe probíhat stejnou rychlostí. Pfied montáïí jsou je tû ve v robnû napnuty kabely a nosníky jsou doplnûny o v echny betony pfiíslu enství (kabelové kanály, protihlukové stûny a patice stoïárû). Betonové mosty typu II jsou tfiípolové monolitické rámové konstrukce s rozpûtími dan mi pfiecházenou pfiekáïkou (stfiední pole od 40 do 65 m, krajní od 30 do 40 m). Jsou vût inou betonované na skruïi (obr. 4 a 5), pak mají pfiímkové nábûhy ke stfiedním podporám. Letmo betonované, pfiípadnû kombinované varianty (krajní pole na skruïi, stfiední letmo betonované) mají parabolické nábûhy. Základní tvar komûrky je vïdy stejn, v - ka je rûzná podle rozpûtí a uspofiádání nábûhû (v poli min. 2,8 m, nad podporou aï 5,5 m), ífika dolní desky se mûní pod konstantním úhlem podle v ky prûfiezu. Tlou Èka horní desky je promûnná podle pfiíãného dostfiedného sklonu, v konzolách je 0,25 m. Dolní deska je promûnná podle nábûhû, v poli 0,25 nebo 0,30 m, tlou Èka stûn je 0,5 m ve vodorovném smûru. Nad podporami jsou pfiíãníky s prûchozím otvorem 2 x 1,8 m, krajní o tlou Èce 1,5 m a stfiední 3,5 m. V dilataãní spáfie je mezera mezi nosníky 200 mm, v dolní desce je vybrání umoï- Àující pfiístup k loïiskûm. Pfiístup do nosné konstrukce je u tûchto mostû u obou krajních podpor, zhruba vïdy po 100 m, otvorem ve spodní desce. Krajní pilífie jsou podobné pilífiûm mostû typu I, s nimiï tyto konstrukce vût inou sousedí. Stfiední pilífie jsou rámovû spojeny s nosnou konstrukcí standardnû obdélníkového prûfiezu 3,5 x 4 m s hlavicí roz ifiující se v pfiíãném smûru do tvaru navazujícího na pfiíãn fiez komûrkou (obr. 6). ZaloÏeny jsou vût inou na osmi vrtan ch pilotách o prûmûru 1,5 m. Nestandardnû se vyskytují i pilífie jin ch tvarû, vût inou rûznû velké ovály natoãené podle pfiekáïky se speciálnû tvarovanou hlavicí, která má umoïnit estetick pfiechod mezi ikmo postaven m pilífiem a kolm m mostem. Technicky je to problém, protoïe je nutné vést v ztuï pilífie tak, aby navazovala na pfiíãník, navíc s vûdomím, Ïe u rámov ch pilífiû je tfieba poãítat s plastick mi klouby na obou koncích. Na krajních pilífiích je, Obr. 1 Fig. 1 Pilífie mostu typu I Type I bridge piers 58 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S PEKTRUM SPECTRUM Obr. 2 Fig. 2 Prefabrikovan nosník mostu typu I Type I bridge precast beam jako u mostû typu I, vïdy jedno loïisko podélnû a jedno v esmûrnû pohyblivé, eventuálnû se zafiízením pfiená ejícím tah. K hlavicím pilífiû a pfiíãníkûm komûrky jsou z boku pfiibetonovány kotevní desky a k nim pomocí pfiedpínacích tyãí a ocelov ch hmoïdinek pfiipevnûny mûstky nesoucí táhla (obr. 7). Spojení táhel má vûli umoïàující bûïn pohyb mostu. Mosty typu II mají dodateãné pfiedpûtí vût inou 19 lanov mi kabely umístûn mi ve stûnách komûrky, u letmo montovan ch jsou navíc vahadlové kabely v horní desce a kladné kabely v dolní desce uprostfied. U v ech mostû jsou pfiipraveny kotvy, prûchodky a deviaãní bloky pro eventuální pozdûj í sanaci vnûj ími kabely. Ocelové mosty jsou navrïeny tam, kde v ka nad terénem ãi jinou pfiekáïkou, potfiebné rozpûtí nebo ífika ãi uspofiádání polí nevyhovovaly betonov m mostûm. Na ocelové mosty a areál stanice navazují tzv. pfiechodové mosty. Pfiechodové mosty jsou montované z I nosníkû (staveni tní prefabrikáty) a doplnûny betono- Obr. 3 Fig. 3 V ztuï nosníku mostu typu I Type I bridge beam reinforcement vou deskou. Dal ími typy jsou mosty spfiaïené rámové, údolní nebo mosty pfies HSR. Pfiíkladem typické spfiaïené konstrukce mûïe b t velmi ikmé kfiíïení s dálnicí. Umístûní pilífiû je omezeno jedinou podmínkou nevadit v prûjezdném profilu. Mohou tedy stát vlevo, vpravo nebo uprostfied. Pokud podporu tvofií dva pilífie, nesou ocelové pfiíãníky, které tvofií podporu ocelové komûrky podobného tvaru jako mají mosty betonové. Horní deska je betonová. Údolní most je zvût- ená estakáda typu I: v ka pilífiû pfiesahuje 20 m a pole mají délku 40 aï 45 m (obr. 8). V tom pfiípadû prefabrikáty nestaãí a nosníky budou betonovány na místû na vysouvané skruïi. Zvlá tní skupinu mostû typu II tvofií podobnû na vysouvané skruïi betonované nosníky o tfiech polích, ty pak mají konstantní v ku a promûnnou tlou Èku stûn (obr. 9). P RÁCE NA PROJEKTU Zvlá tností návrhu, kromû rozmûrû celé stavby i jejích souãástí, je pro nás v poãet mostû na úãinky zemûtfiesení. Pro celou stavbu platí Design Specifications nûco jako na e dobfie známé TKP, ov em daleko rozsáhlej í. Svazek 9 obsahuje pfiedpi- Obr. 4 Fig. 4 Stavba mostu typu II Type II bridge under construction B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 59

S PEKTRUM SPECTRUM Obr. 5 Fig. 5 Obr. 6 Fig. 6 Pevná skruï pro most typu II Scaffolding for CIP type II bridge V ztuï ve vetknutí pilífie do pfiíãníku Built-in reinforcement of pierdiaphragm connection Obr. 7 Fig. 7 Kotevní desky pro zafiízení na pfienos tahû Tie-down device anchor plates sy pro v poãet mostû, nelze fiíct jako u nás statick, protoïe jeho podstatnou a povinnou ãástí je v poãet dynamick. Na místû je termín anal za. Pfiedpisy vycházejí z poïadavkû AASHTO a definují kromû bûïn ch vûcí jako je materiál nebo rûzná zatíïení hlavnû zemûtfiesné oblasti na Tchaj-wanu, moïnou intenzitu zemûtfiesení, filozofii návrhu konstrukcí na jeho úãinky a zpûsob stanovení jejich velikosti v závislosti na dané oblasti, charakteru podloïí a typu konstrukce. Obsahují konstrukãní poïadavky na pfiedpokládané plastické klouby ve spodní stavbû a v ãet povinn ch posouzení vãetnû podrobnû rozepsan ch kombinací zatûïovacích stavû (zemûtfiesení typu II patfií do provozních zatíïení!) a minimálního poãtu pfiilehl ch polí, která je nutno zahrnout do v poãetních modelû. DÛsledkem je pro nezku ené statiky ze stfiední Evropy obrovské mnoïství v ztuïe, zejména v základov ch patkách, v pilífiích a pod loïisky, a zmûna v chápání konstrukcí a jejich spolupûsobení, neboè tfieba zcela symetrick tfiípolov most mûïe mít vlivem dynamick ch úãinkû nesymetrické pfiedpûtí a v ztuï a rûznû velká loïiska na opaãn ch koncích. VÏdy se poãítá s tím, Ïe nejslab- ím ãlánkem jsou pilífie navrhnuté na redukované seismické zatíïení, Ïe ostatní ãásti konstrukce musí odolat a pfiípadné plastické klouby musí b t opravitelné. Na pfiípravû pfiedpisû, smûrnic pro navrhování mostû a jejich v kladu pro THSR se podílel jeden z pfiedních svûtov ch odborníkû v oboru staveb pro seismické oblasti, prof. M. J. N. Priestley [2]. Dal í zvlá tnosti pro nás plynou z organizace práce v mezinárodním mûfiítku. Podmínkou je certifikace podle ISO 9001 se v emi dûsledky: mnohasvazkov mi pfiíruãkami jakosti, mnoïstvím smûrnic, pracovních instrukcí, pokynû a jiné dokumentace, s do nejmen ích podrobností teoreticky propracovan mi checklisty pro kontrolu v kresû, jejichï dûsledné vyplàování by asi kontrole zabralo víc ãasu neï kreslení v kresu, nebo na první pohled se stra nû sloïit m a nepfiehledn m systémem vydávání, pfiedávání, ru- ení, zmûn a evidence projektové dokumentace. V e je tfieba sledovat, zakládat, pfiedávat a hlavnû si pamatovat, kde co je, neboè to asi pfii tom mnoïství jinak nejde. V echna projektová dokumentace (vãetnû tlust ch svazkû nascanovan ch stránek v poãtû) se posílá elektronicky, stejnou cestou chodí zpût poznámky a pfiipomínky. Z toho plyne, Ïe jeden svazek pfiíruãky byl vûnován pouze v kresûm v CADu a poïadavkûm na jejich obsah, formu a zpûsob zpracování a vydávání. Názvy, ãlenûní a obsah jednotliv ch ãástí projektové dokumentace a v kresû nûkdy odpovídaly smûsi americké jednoduchosti, nûmecké dûkladnosti a ãínské byrokracie. V echny v kresy byly v ak zpracovány v takovém mûfiítku, Ïe je bylo moïné bez problémû ãíst vytisknuté na formátu A3. V kresy v ti tûné podobû se vydávají aï pro stavbu. V echna v kresová dokumentace byla dvojjazyãná, anglická a ãínská. Problém byl, Ïe ani pro tvorbu ani pro kontrolu v kresû nebylo dost lidí schopn ch napsat, pfieãíst nebo pochopit text v obou verzích. Místní projektanti byli, aï na v jimky, velmi mladí sice vybavení nejmodernûj í technikou, programy a zahraniãní literaturou, o jaké se nám ani nesní, ale hodnû nezku ení. U zahraniãních pracovníkû byla zase problémem velká fluktuace a jen v jimeãnû a teprve po dlouhé dobû byli nûktefií schopni alespoà ãásteãnû komunikovat v ãín tinû. Vût inu v kresû mûly za úkol ãínské kresliãky, sice velmi snaïivé a hbité v AUTOCADu, ale vût inou bez potfiebného odborného vzdûlání. Kromû jazykov ch bariér vznikaly neãekané potí- Ïe tím, Ïe bylo nutné v krátké dobû vypracovat projektovou dokumentaci na velk poãet velmi podobn ch, ale nikoliv stejn ch mostû, navíc podle postupu v stavby se zohledàováním dal ích a dal ích 60 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

S PEKTRUM SPECTRUM zmûn, nov ch poïadavkû a úprav nebo, bohuïel, také s odstraàováním vlastních pfiedchozích chyb. V takové situaci je kontrola v kresû úkol nezbytn, váïen a nûkdy úmorn, a i pfies ve kerou snahu a poïadavky vedení a pfiíruãky jakosti nikdy nemohl b t splnûn na 100 %. P OUâENÍ Z PRAXE Pobyt na Tchaj-wanu sám o sobû znamená pro nepfiipraveného Stfiedoevropana témûfi nûco na zpûsob v letu na Mars. âí- Àané obdivuhodn m zpûsobem vstfiebávají ze západní, zejména americké civilizace v e, co se jim líbí a hodí (ne vïdy to prospû né), a pfiitom si zachovávají svoji udivující nûkolik tisíc let starou kulturu. Navíc je tfieba se vypofiádat s odli nostmi proti na im zvyklostem i v projektování: AASHTO (na tûstí v metrické soustavû, ale nane tûstí s pûvodními empirick mi vzorci), podmínky pro seismická zatíïení, zohlednûní tajfunû a záplav, dynamické v poãty, 100% kontrola a jazykové problémy. Zemûtfiesení samo o sobû v nás vyvolává hrûzu, ale tam s ním umûjí Ïít miliony lidí, v pfiehu tûné zástavbû se nebojí stavût mrakodrapy, podzemní i nadzemní dráhy nebo nûkolik pater mostû nad sebou [3]. DluÏno podotknout, Ïe nové budovy a mosty zemûtfiesení bez problémû odolávají. Pfii posledním velkém zemûtfiesení 31. bfiezna 2002 v Tchaj-pej bylo váïnûji po kozeno nûkolik star ích budov, nûkde popadaly obklady, nûkde popraskala dlaïba, vlaky mûly hodinu zpoïdûní, ale ok zpûsobilo, Ïe Obr. 9 Fig. 9 MontáÏ v suvné skruïe Movable scaffolding assembly Obr. 8 Fig. 8 Stavba pilífiû údolního mostu Valley bridge piers under construction spadl jefiáb ze stavby mrakodrapu a usmrtil nûkolik lidí. Pokud se nad tím zamyslíme, to v e by se u nás mohlo klidnû stát i bez zemûtfiesení. Nezb vá, neï se rozhlédnout po svûtû a pfiestat si stûïovat na patné pomûry u nás: abnormálnû mírné podmínky, Ïádné tajfuny, zemûtfiesení skoro vûbec, praktické znalosti o dynamice konãí vût inou u dynamického souãinitele, pokud jsou vûbec zapotfiebí. Chceme-li do EU a nejen tam, i do svûta, musíme se je tû mnohému uãit. Zemûtfiesení jsou ãastá i u na ich sousedû v Evropû. Za jejími hranicemi se bez angliãtiny neobejdeme. Mladí inïen fii z Nûmecka a Rakouska umûjí díky EU perfektnû anglicky. Ve svûtû je stále nouze o dobfie pfiipravené odborníky schopné pracovat kdekoliv a poradit si s cizími pfiedpisy a podmínkami. V Tchaj-pej existuje maliãké knihkupectví nadité od podlahy ke stropu nejuznávanûj í svûtovou inïen rskou literaturou. Knihy prof. Priestleyho v na í Státní technické knihovnû nenajdete. BûÏnû pouïívan software musí umoïnit sestavení v poãetních modelû zohledàujících skuteãné chování konstrukcí, jejich spolupûsobení a podmínky uloïení vãetnû velk ch pohybû a jin ch nelinearit. SloÏité dynamické v poãty, nejen v poãet vlastních frekvencí, ale i stanovení odezvy konstrukcí, nejsou vyhrazeny jen nûkolika málo specialistûm, ale stávají se bûïnou inïen rskou rutinou. Bez nich není ani u nás moïné dobfie postavit vysoké budovy, velké mosty nebo lehké lávky. Bylo by dobré sestavit spotfiebitelsk test na takové zboïí jako jsou programy urãené pro inïen rské v poãty: co nabízejí, za jakou cenu, s jak m komfortem a s jak mi v sledky. kola by mûla nejen uãit Eurocod a pfiíslu né národní aplikace, ale umoïnit orientaci ve svûtov ch podmínkách, pfiedpisech a literatufie; mûla by poskytnout pfiehled a srovnání moïn ch zpûsobû modelování a jejich vhodnosti pro poïadované úãely. Bude-li ná inïen r na svûtové úrovni, mûïe i doma Ïádat patfiiãné uznání a odmûnu. Literatura [1] Drbohlav P., Kaln M.: Mosty na vysokorychlostní trati na Taiwanu, Sbor. Betonáfiské dny 2001, âbs, Pardubice [2] Priestley M. J. N., Seible F., Calvi G. M.: Seismic Design and Retrofit of Bridges, John Wiley & Sons, New York 1996 [3] Breukelman B., Haskett T.: Good Vibrations, Civil Engineering, 12/2001 Ing. Olga Paterová SoubûÏná 12 250 64 Hovorãovice tel.: 02 8393 0195 e-mail: paterova_o@iol.cz B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 61

ZA KTUALITY ÁHLAVÍ TOPICAL SUBJECTS S E M I N Á E, K O N F E R E N C E A S Y M P O Z I A S EMINÁ E, KONFERENCE A V STAVY V âr EUROCODES 0+1+2 kolení Termín a místo konání: 12. a 13. 9. 2002, Brno, hotel International a 25. a 26. 9. 2002, Praha, Masarykova kolej Kontakt: âbs, Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 02 2231 6173, 02 2231 6195, fax: 02 2231 1261 e-mail: cbz@cbz.cz BETONÁ SKÉ DNY 2002 Konference a v stava Termín a místo konání: 27. a 28. 11. 2002, Pardubice, DÛm hudby Kontakt: âbs, Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 02 2231 6173, 02 2231 6195, fax: 02 2231 1261 e-mail: cbz@cbz.cz Z AHRANIâNÍ KONFERENCE A SYMPOZIA SHORT & MEDIUM SPAN BRIDGES (SMSBVI) 6. mezinárodní konference Innovative Design, Analysis, Application of Advanced Materials Historical Bridges Loading, Testing, Research Termín a místo konání: 31. 7. aï 2. 8. 2002, Vancouver, BC, Kanada Kontakt: SMSBVI, Venue West, 645-375 Water Street, Vancouver, BC, Canada, V6B5C6 tel.: +1 604 681 5226, fax: +1 604 681 2503 e-mail: smsbvi@shaw.ca SPACE STRUCTURES 5. mezinárodní konference Analysis, Design and Construction of Space Structures Domes, Towers, Grids, Foldable Structures, Membrane Structures All Types of Structural Materials Including Concrete and Composite Termín a místo konání: 19. aï 21. srpna 2002, Guilford, UK Kontakt: Dr. P Disney, Dept. of Civil Engineering, University of Surrey, Guilford, Surrey GU2 7XH, UK tel.: +44 1483 689 251, fax: +44 1483 450 984 www.surrey.ac.uk/civeng/research/ssrc/index.htm ADVANCES IN STRUCTURAL ENGINEERING AND MECHANICS (ASEM_02) 2. mezinárodní konference Emerging Technologies in Structural Engineering and Mechanics Analysis, Design, Materials Termín a místo konání: 21. aï 23. srpna 2002, Pusan Convention Center, Pusan, Korea Kontakt: Techno-Press, P.O. Box 33, Yusong, Taejon 305-600, Korea fax: +82 42 869 8450, e-mail: technop@cholian.net WIND + STRUCTURES (AWAS_02) Druhé mezinárodní sympozium Emerging Technologies in Wind and Structures Interactions, Loads, Modeling Structural Behaviour, Damage Assessment Termín a místo konání: 21 aï 23. srpna 2002, Pusan Convention Center, Pusan, Korea Kontakt: Techno-Press, P.O. Box 33, Yusong, Taejon 305-600, Korea fax: +82 42 869 8450, e-mail: technop@cholian.net COMPUTATIONAL STRUCTURES TECHNOLOGY 6. mezinárodní konference & ENGINEERING COMPUTATIONAL TECHNOLOGY 3. mezinárodní konference Parallel and Distributed Computing, Parallel Processing and Computation Networks, Conceptual Design, Design Systems Internet Applications, Objects, Graphics Termín a místo konání: 4. aï 6. záfií 2002, Praha, âr Kontakt: Civil-Comp Ltd, Dun Eaglais, Station Brae, Kippen, Stirling FK8 3DY, UK tel.: +44 1786 870 166, fax:+44 1786 870 167 e-mail: conf2002@civil-comp.com CHALLENGES OF CONCRETE CONSTRUCTION Mezinárodní kongres Innovations and Developments in Concrete Materials and Construction Sustainable Concrete Construction Concrete for Extreme Conditions Termín a místo konání: 5. aï 11. záfií 2002, Dundee, UK Kontakt: Prof. R.K. Dhir, OBE, Director, Concrete Technology Unit, University of Dundee DD1 4HN, Scotland UK tel.: +44 344 347, fax: +44 345 524, +44 344 816 e-mail: r.k.dhir@dundee.ac.uk, www.dundee.ac.uk/civileng/ctucongress/welcome.htm TOWARDS A BETTER BUILT ENVIRONMENT INNOVATION, SUSTAINABILITY, INFORMATION TECHNOLOGY IABSE symposium Transportation structures Resource industry structures Structures for energy production and recovery Lifetime cost assessment and life extension Termín a místo konání: 11. aï 13. záfií 2002, Melbourne, Australia Kontakt: Symposium Secretariat, IABSE 2002 Symposium, Melbourne, ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich, Switzerland fax: +41 1633 1241 www.iabse.eth.ch/conferences/melbourne/ CONCRETE STRUCTURES IN THE 21ST CENTURY 1. kongres fib 2002 Innovative Structures, Advanced Design and Construction, Seismic Design 62 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002

A KTUALITY TOPICAL SUBJECTS Development of New Materials, Composite Structures, HPC, Recycling Durability, Safety, Management, Monitoring Termín a místo konání: 13. aï 19. fiíjna 2002, Osaka, Japonsko Kontakt: Japan Prestressed Concrete Engineering Association, 4-6 Tsukudo-cho, Shinjuku-ku, Tokyo 162-0821, Japan tel.: +813 3260 2521, fax: +813 3235 3370 e-mail: fib2002@jpcea.or.jp BOND IN CONCRETE FROM RESEARCH TO STANDARDS Mezinárodní sympozium Bond within plain concrete used as a matrix, Degradation of bond Bond between different types of concrete and reinforcements Modelling of bond, Standards, Codes Termín a místo konání: 20. aï 22. listopadu 2002, Budape È, Maìarsko Kontakt: Bond in Concrete Conference Secretariat, Budapest University of Technology and Economics, Müegyetem rkp. 3. H-1111 Budapest, Hungary tel.: +361 463 4068, fax: +361 4653 3450 e-mail: adorjan@vasbeton.vbt.bme.hu, www.eat.bme.hu/bond DESIGN AND DYNAMIC BEHAVIOUR OF FOOTBRIDGES Mezinárodní konference Conceptual and Structural Design Dynamics of Footbridges Materials, Case Studies Termín a místo konání: 20. aï 22. listopadu 2002, PafiíÏ, Francie Kontakt: IAFGC tel.: +331 4611 3290, fax: +331 4611 3288 e-mail: raban@setra.fr STRUCTURAL COMPOSITES FOR INFRASTRUCTURE APPLICATIONS 3. mezinárodní symposium Construction, Performance and Benefits of Structures Utilising Advanced Composite Materials Development of New Design Codes Using Fibre Reinforced Polymer Durability, Rehabilitation Termín a místo konání: 17. aï 20. prosince 2002, Aswan, Egypt Kontakt: Dr. Abdel Wahab El-Ghandour, 16A Mamal Elsokar St., Garden City, Cairo, Egypt tel.: +202 795 7361, fax: +202 795 6614 SOIL MECHANICS AND GEOTECHNICAL ENGINEERING (ISSMGE) 3. mezinárodní semináfi Soil properties, laboratory and in-situ testing Design and construction in geotechnical engineering Seismic, marine and envireonmental geotechnique Termín a místo konání: podzim 2002, Teherán, Irán Kontakt: Technical AffairsStandards Bureau, Management and Planning Organization, No. 24, Ladan St., Sheykh Bahaiy Ave., Mollasadra Ave., Teheran, Iran tel: + 98 21 8041 787, fax: + 98 21 8041 581 e-mail: TrdSoilSIRI@omran.net, www.omran.net/tsb.mpo (RE)CLAIMING THE UNFERGROUND SPACE ITA World Tunnelling Congress 2003 Underground Space Use, Underground Space Construction Sustainability of Underground Space, Underground Logistic Systems Rock Tunnelling, Softground Tunnelling, Research, Development, Design Termín a místo konání: 12. aï 17. dubna 2003, Amsterdam, Nizozemí Kontakt: WTC2003 c/o Congress Secretariat VOR, PO Box 411, 2800 AK Gouda, Netherlands tel.: +31 182 539 233, fax:+31 182 537 510 e-mail: info@wtc2003.nl, www.wtc2003.nl INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CONCRETE ROADS 9. mezinárodní sympozium Design and Specifications, Life Cycle Analysis, Safety, Environment Materials for Concrete Pavement Construction, Maintenance, In situ Repair Techniques, Cement Stabilisation, Cracking Termín a místo konání: 27. aï 30. dubna 2003, Istanbul, Turecko Kontakt: CEMBUREAU, Rue d_arlon, 55, B-1040 Brussels, Belgium tel.: +322 234 1011, fax: +322 230 4720 e-mail: secretariat@cembureau.be CONCRETE STRUCTURES IN SEISMIC REGIONS Sympozium fib Advanced Seismic Design and Analysis Testing, Research Termín a místo konání: 6. aï 8. kvûtna 2003, Athény, ecko Kontakt: Office for International Relations, Technical Chamber of Greece 4 Karagiorgi Servias Str., 105 62 Athenas, Greece tel.: +30 10 3235779, fax: +30 10 3222832 e-mail: inter@central.tee.gr, internet: www.fib2003.gr STRUCTURES FOR HIGH-SPEED RAILWAY TRANSPORTATION Sympozium IABSE Bridges, Crossings and Tunnels for Rail Transport Systems Buildings and Railway Stations Structures for Railles Systems, Environmental Issues, Monitoring Termín a místo konání: 27. aï 29. srpna 2003, Antwerpy, Belgie Kontakt: Symposium Secretariat, IABSE 2003 Symposium, Antwerp, ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich, Switzerland fax: +41 1633 1241, e-mail: secretariat@iabse.ethz.ch I NTEGRATED LIFETIME ENGINEERING OF BUILDINGS AND CIVIL INFRASTRUCTURES (ILCDES 2003) 2. mezinárodní symposium Ownership, Planning and Management of Investments Integrated Life-Cycle Design (ILCD) Life Time Management Systems (LMS), Data, Best Practices Termín a místo konání: 1. aï 3. prosince 2003, Kuopio, Finsko Kontakt: Association of Finnish Civil Engineers RIL, Dagmarinkatu 14, FIN-00100 Helsinki, Finland tel.: +3589 6840 7818, fax: +3589 588 3192 e-mail: kaisa. venalainen@ril.fi B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 3/2002 63

POZVÁNKA A ZÁVAZNÁ P IHLÁ KA âeská betonáfiská spoleãnost âssi ve spolupráci s Kloknerov m ústavem âvut Dal í spolupráce: Fakulta stavební âvut v Praze Fakulta stavební VUT v Brnû Stavebná fakulta STU v Bratislave kolení EUROCODES 0 + 1 + 2 EC 0: Zásady navrhování EC 1: ZatíÏení stavebních konstrukcí EC 2: Navrhování betonov ch konstrukcí EC 0 + EC 1 EC 0 + EC 1 12. záfií 2002 25. záfií 2002 EC 2 EC 2 13. záfií 2002 26. záfií 2002 Brno, Hotel International Praha, Masarykova kolej POZNÁMKA: Tato pozvánka platí jak pro konání kolení v Brnû(specifické informace psány zelenû), tak pro konání kolení v Praze (specifické informace psány modfie)! ODBORNÉ ZAMù ENÍ KOLENÍ V rámci Evropy v souãasnosti vrcholí práce na dokonãení a zavedení jednotné soustavy technick ch norem pro navrhování stavebních konstrukcí. Od roku 2001 jsou postupnû vydávány koneãné verze evropsk ch norem EN pro zatíïení a betonové konstrukce, které nahrazují dosavadní pfiedbûïné normy ENV a které v dohledné dobû nahradí v evropsk ch zemích stávající soustavy národních norem. âeská betonáfiská spoleãnost âssi (âbs) proto zahajuje systém kolení technické vefiejnosti o eurokódech. Ve spolupráci s Kloknerov m ústavem âvut a specializovan mi katedrami technick ch univerzit v Praze, Brnû a Bratislavû bylo jako první pfiipraveno dvoudenní kolení o Eurokódech 0, 1 a 2 (Zásady navrhování, ZatíÏení stavebních konstrukcí a Navrhování betonov ch konstrukcí), a to s konáním v Praze a Brnû. kolení je sestaveno modulovû (viz program) a bude pfiíp. moïno úãastnit se jen jednoho jeho dne. Ke kaïdému z obou dnû kolení bude vydán sborník s fie en mi pfiíklady a komentáfii k probíran m normám. ODBORNÍ GARANTI KOLENÍ Doc. Ing. Milan Holick, DrSc.: Eurokód 0 Zásady navrhování Eurokód 1 ZatíÏení stavebních konstrukcí Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc.: Eurokód 2 Navrhování betonov ch konstrukcí KONTAKTNÍ SPOJENÍ A DAL Í INFORMACE âeská betonáfiská spoleãnost âssi (âbs), Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 02 2231 6173, 02 2231 6195, fax: 02 2231 1261, e-mail: ec@cbz.cz, cbz@cbz.cz, www.cbz.cz

B E T O N Á S K É D N Y 2 0 0 2 POZVÁNKA A V ZVA K P IHLÁ ENÍ P EDNÁ KY âeská betonáfiská spoleãnost âssi Konference s mezinárodní úãastí BETONÁ SKÉ DNY 2002 spojené s v stavou BETON 2002 27. a 28. listopadu 2002 Pardubice, DÛm hudby CÍL A NÁPL BETONÁ SK CH DNÒ 2002 Konference Betonáfiské dny je i v roce 2002 hlavní konferenãní akcí v oboru betonu a betonov ch konstrukcí konanou v âeské republice. Cílem bude seznámit její úãastníky s nejv znaãnûj ími betonov mi konstrukcemi uplynulého roku a s nejdûleïitûj ími novinkami v oblasti navrhování i provádûní betonov ch konstrukcí. V programu bude opût nûkolik pfiedná ek v znaãn ch zahraniãních odborníkû, které pfiiblíïí trendy souãasného betonového stavebnictví. Je tû vût í prostor bude dán odborn m i diskuzím a neformálním setkáním. Vlastní program bude stejnû jako v loàském roce probíhat paralelnû ve dvou sálech. Jednání konference bude doplnûno dvûma spoleãensk mi veãery a pûldenní odbornou exkurzí. Souãástí Betonáfisk ch dnû bude rovnûï dvoudenní v stava BETON 2002. P ÍPRAVN V BOR Ing. Pavel âíïek Doc. Ing. Karel Doãkal, CSc. Ing. Jan Gemrich, CSc. (Svaz v robcû cementu âr) Doc. Ing. Petr Hájek, CSc. Ing. Rudolf Hela, CSc. Ing. Zdenûk Jefiábek, CSc. (SdruÏení pro sanace betonov ch konstrukcí) Ing. Milan Kaln Doc. Ing. Tomá Kleãka, CSc. (KloknerÛv ústav âvut) Ing. Jan Kupeãek (Svaz v robcû betonu âr) Ing. Václav Mach (âkait) Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc. Ing. Vlastimil rûma, CSc., místopfiedseda Prof. RNDr. Ing. Petr tûpánek, CSc. Doc. Ing. Jan L. Vítek, CSc., pfiedseda KONTAKTNÍ SPOJENÍ PRO ZASLÁNÍ ANOTACÍ P EDNÁ KY A DAL Í INFORMACE âeská betonáfiská spoleãnost âssi (âbs), Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 02 2231 6173, 02 2231 6195, fax: 02 2231 1261, e-mail: ec@cbz.cz, cbz@cbz.cz, www.cbz.cz

SVAZ V ROBCÒ CEMENTU âr SVAZ V ROBCÒ BETONU âr â ESKÁ BETONÁ SKÁ SPOLEâNOST âssi S DRUÎENÍ PRO SANACE BETONOV CH KONSTRUKCÍ