GEODETICKÉ ČINNOSTI PŘI VÝSTAVBĚ DÁLNICE Z POHLEDU TECHNICKÉHO DOZORU STAVBY GEODETIC ACTIVITIES DURING MOTORWAY CONSTRUCTION IN TERMS OF TECHNICAL SUPERVISION Summary Pavel Mandík 1 The view of the technical supervisor of the works on activities related to geodetic work which considers both the positive and negative experiences met in practice. 1 Úvod V červnu 2013 byl zprovozněn nový úsek dálnice D3 Tábor Veselí nad Lužnicí v délce 27 km. Na trase je 30 mostů z toho jenom tři velké mosty (přes rybník Koberný, přes údolí Černovického potoka a přes řeku Lužnici) mají celkem délku 2350 m. V řešeném úseku se nachází 6 mimoúrovňových křižovatek. Ve stavbě Tábor Veselí nad Lužnicí bylo provedeno celkem 280 stavebních objektů. Účastníky výstavby byly Investor stavby: Ředitelství silnic a dálnic ČR Operační program doprava, Odbor fondů EU, MD ČR Státní fond dopravní infrastruktury Zhotovitel Sdružení pro výstavbu Dálnice D3: STRABAG a.s. Metrostav a.s. EUROVIA CS a.s. Inžinierske stavby a.s. Projektant: VALBEK spol. s.r.o. NOVÁK & PARTNER PRAGOPROJEKT, a.s. 1 Mandík Pavel, Ing., PRAGOPROJEKT, a.s., K Ryšánce 1668/16, Praha 4 147 57, tel.: +420 723 313 197, e mail: mandik@spravce d3.cz 210
2 Význam geodetických prací při výstavbě dálnice Celý proces výstavby je od počátku po její ukončení prováděn na základě geodetických podkladů a měření. 2.1 Funkce a členění ÚOZI zhotovitele Pro stavbu dálnice D3 v úseku Tábor Veselí nad Lužnicí byl schválen ÚOZI Zhotovitele (Sdružení), který schvaluje další ÚOZI Z členů sdružení, a dále schvaluje ostatní ÚOZI Z dílčích podzhotovitelů. Tímto postupem je garantována jednotnost dokladů. ÚOZI Z garantuje hranici použitých pozemků pro stavbu a jejich nepřekročení. V případě rozporu či nesouladu objednatel chybně umístěnou stavbu nepřejímá. 2.2 Vstupní podklady Geodetické podklady pro projektovou přípravu a především jejich podrobnost pro zpracování matematických modelů ovlivňují kvalitu zpracovaného projektu ve všech stupních projektové přípravy. Dobře zpracovaný projekt je prvním předpokladem pro správné provádění i následnou kontrolu stavby a slouží při výstavbě jako výchozí stav. 2.3 Geodetické práce majetkové zábor a vstupy na pozemky Všechny objekty stavby jsou umístěny na pozemcích označenými parcelními čísly v příslušném katastrálním území (stav dle KN). Stavba musí splňovat polohovou a geometrickou přesnost. Při stavbě nesmí dojít k nepřesnostem, které by vedly až k novému územnímu rozhodnutí. 2.4 Geodetické práce zhotovitele Geodeti zhotovitele řeší: Vytýčení stavebních objektů a jejich dílčích částí. Zaměření provedených stavebních prací (měřený kontrakt) a vytvoření podkladu pro fakturaci. Zaměření a vyhotovení protokolů u činností geodeticky sledovaných (vedení inženýrských sítí, polohy a výšky kanalizací, konstrukční vrstvy vozovek, dílčí části mostních konstrukcí atp.). Zaměření skutečného provedení stavby slouží k vypracování dokumentace skutečné provedení stavby (DSPS). Zaměření skutečného provedení slouží jako podklad pro vytvoření základní mapy dálnice. 211
V místech se složitými geologickými podmínkami zhotovitel sleduje stavbu i po jejím dokončení a předání objednateli (např. sedání předpolí mostů, které probíhá neočekávaným způsobem SO 7 210, SO 8 208). 2.5 Geodetické práce objednatele Geodeti objednatele řeší: Vytýčení obvodu staveniště při jeho předání. Kontrolují podklady o umístění stavby na pozemky. Provádí dílčí kontroly v součinnosti s asistentem správce stavby (TDS technický dozor stavby). V případě rozporu pomáhá TDS s vyhodnocením výsledků protokolů. Po dokončení stavby vyhotovují geometrické plány hotového díla. Shromažďují podklady pro vytvoření mapového podkladu dálnice. Vytváří základní mapu dálnice. Doplnění a stabilizace definitivní sítě bodů pro následnou kontrolu dálnice. Vytýčení hranic pozemků se stabilizací hranic mezníky a předání hraničních bodů vlastníkům. 3 Provádění stavby kontrola kvality a přesnosti díla Stavba byla vytyčována ze základní vytyčovací sítě vytvořené pro stavbu D3. Síť byla především u velkých mostů doplněna mikrosítěmi, kde část bodů byla s nucenou centrací. Zhotovitel pracoval při vytyčování v souladu s ČSN 73 0420 2 [1]. Při stavbě bylo dílo kontrolováno v rozsahu daném souhrnem smluvních dohod a dle dokumentů, které jsou mezi objednatelem a zhotovitelem zasmluvněny. Jedná se především o TKP, ZTKP, příslušné ČSN, TP, atp. 3.1 Přesnost vytýčení díla (vytyčovací odchylky ČSN 73 0420 2 [1]) Kapitola 6 ČSN 73 0420 2 stanoví přesnost vytýčení liniových staveb. V kapitole 6.5 jsou řešeny pozemní komunikace, kam dálnice náleží. Norma stanoví přesnost vytýčení prostorové polohy pozemní komunikace a kritérií pro přesnost vytýčení HB a HVB. 212
ČSN 73 0420 2, Tabulka 22 stanoví mezní vytyčovací odchylky vytýčení prostorové polohy. Kritérium přesnosti vytyčování Mezní vytyčovací odchylka δxm (mm) Mezní vytyčovací odchylka souřadnic x, y HB osy ± 60 Mezní vytyčovací odchylka souřadnicových rozdílů Δx a Δy HB osy ± 30 Mezní vytyčovací výšková HVB ± 10 Mezní vytyčovací odchylka výškového rozdílu Δv HVB ± 6 ČSN 73 0420 2, Tabulka 23 stanoví mezní vytyčovací odchylky podrobného vytýčení. Mezní vytyčovací odchylka δxm (mm) Body podrobného vytýčení Podélná Příčná Výšková Zemní těleso ± 100 ± 100 ± 50 Pláň zemního tělesa ± 50 ± 40 ± 20 Vrstvy podkladu vozovky ± 40 ± 30 ± 10 Kryt vozovky ± 20 ± 15 ± 4 V kapitole 6.6 normy jsou řešeny mosty. Přesnost vytýčení prostorové polohy mostu se posuzuje podle kritérií pro přesnost vytýčení polohy CHB osy mostu a určení výšky HVB mostu. Norma stanoví mezní vytyčovací odchylky vytyčení vzájemné prostorové polohy CHB osy mostu a HVB mostu (viz. ČSN 73 0420 2 Tabulka 24). Mezní vytyčovací odchylky vzájemné polohy bodů CHV a HVB mostu a HB a HVB liniové stavby (viz. ČSN 73 0420 2 Tabulka 25). Mezní vytyčovací odchylky vytýčení přemostění uvádí ČSN 73 0420 2 Tabulka 26 a mezní odchylky vytýčení podrobných bodů ČSN 73 0420 2 Tabulka 27. 213
3.2 Provádění stavby a dovolené tolerance (TKP, ZTKP, příslušné ČSN pro jednotlivé postupy a konstrukce) Dle TKP kap. 1 [2] je přesnost povrchu vozovek stanovena pro jednotlivé skupiny. Body podrobného vytýčení Mezní vytyčovací odchylka δxm (mm) Podélná Příčná Výšková Kryt vozovky skupina 1. ± 40 ± 30 ± 10 Kryt vozovky skupina 2. ± 80 ± 50 ± 15 Dle ZTKP [3] pro D3 Tábor Veselí n/l stanoví četnost kontroly výšek jednotlivých vrstev vozovky dálnice a to po 5 m, v každém profilu se zaměří 2 krajní a 2 mezilehlé body. Povolené tolerance v místech mostních závěrů, osazení vrchního povrchu odvodnění (štěrbinové žlaby a vpusti tolerance 0 až 10 mm) jsou dále upřesněny například na hodnotu max. 5 mm pro uzamykatelné poklopy a pouze v místech přejezdu SDP (viz. čl. 7.3.6. c [3]). 3.3 Kontrola provedených prací geodetem zhotovitele Stavba dálnice je měřeným kontraktem. Zhotovitel do výkazů výměr dokládá zaměřením veškeré prováděné práce (skrývka ornice, zemní práce provedený rozsah, či změna tříd těžitelnosti atd.). Na délce 27 km vozovky dálnice bylo prověřeno 5400 profilů (každých 5 m) asfaltových vrstev zaměřených 4 body pro každý jízdní pás a 1350 profilů (každých 20 m) pláně a nestmelených vrstev vozovky zaměřených 3 body pro každý jízdní pás. Zhotovitelé zajistili na budované vozovce dálnice D3 celkem 190 tisíc měřených bodů. Další zaměřené body byly ve větvích MÚK, na zemním tělese, na trasách přeložek, mostních objektech i inženýrských sítích. Pro potřeby kontroly zhotovitelem i objednatelem předal zhotovitel soubor odsazených bodů na konstrukčních vrstvách. Způsob a forma předání kontrolních bodů byly předmětem diskuze mezi zhotovitelem a správcem stavby. Vyhodnocení protokolů zpracovaných zhotovitelem: Množství shromážděných dat je nutné vyhodnotit a vydat s příslušnými protokoly. Pro vydání souhlasu s prováděním dalších prací musí patřiční asistenti správce stavby protokoly prověřit. Podklady zpracované geodetem 214
jsou jedním z mnoha kontrolovaných dokladů. Kontrolu podkladů může urychlit doplnění písemné podoby protokolů, která je nezbytná, také vhodná forma předaných digitálních podkladů. Využití digitálních dat je podmíněno spoluprací zhotovitele se zástupci objednatele (správce stavby). Kontrolní měření geodetem objednatele: Správce stavby a objednatel si mohou v průběhu stavby provádět kontrolní měření nezávislým geodetem objednatele. Pro potřeby této kontroly jsou vybírána ta místa, která jsou z pohledu funkce stavby kritická (napojení mostů na volnou trasu, místa s překlápěním vozovky, s minimálními příčnými a podélnými spády, kde je riziko závad s odvodněním povrchu dálnice a tam, kde jsou pochybnosti o kvalitě odvedené práce atp.). 3.4 Postřehy a podněty Pozitivní hodnocení geodetů zhotovitele: spolupráce s předáváním podkladů také v digitální podobě (digitální verzí nelze nahradit tištěné a ověřené protokoly). při správné činnosti geodeta zhotovitele jsou chyby a nepřesnosti výstavby odstraňovány přímo zhotovitelem před zásahem TDS. Negativní podněty z výstavby: rozsáhlé soubory naměřených dat mají často vliv na pomalejší vyhodnocení měření a následné předání pracovníkům TDS (například vypracování podkladů pro celkové bilance zemních prací), nejednotná odborná terminologie geodeti si v mnoha případech tvoří vlastní názvosloví pro pojmenování změřených úseků dálnice, rychlostní komunikace například jízdní pruh se zaměňuje za jízdní pás a naopak, v protokolech často nejsou uvedeny dovolené odchylky dle TKP, ZTKP a vyhodnocení ve vztahu k těmto odchylkám (spolupráce geodeta se zhotovitelem). Dá se použít vzor protokolu z předpisu ʺZásady pro hodnocení jakosti dokončených staveb PK zhotovitelemʺ [4]. Po drobné úpravě jsou v tomto vzoru protokolu všechny potřebné údaje k vyhodnocení odchylek výšky, příčného sklonu a tloušťky vrstvy, zhotovitel neumí v požadovaném rozsahu přenést požadavky SSD (Souhrn smluvních dohod) na ʺsvéhoʺ geodeta. Například vyhodnocení odchylek příčného sklonu vozovky je prováděno s využitím zvyklostí z předchozích staveb (příklad pro stavbu D3 platí požadavek na vyhodnocení tzv. dílčích příčných sklonů, dále v TKP kap. 1 je požadováno, aby v podélném sklonu max. 1,5% byla max. přípustná odchylka od příčného sklonu 0,2%), 215
přerušením prací na asfaltových vrstvách vozovky v době zimního období (zima 2012 2013) došlo k neshodě ve vyhodnocení tlouštěk pokládaných asfaltem tmelených vrstev. Ze zaměření a vyhodnocení geodetických protokolů vycházela nevyhovující tloušťka vrstvy. Po provedení vývrtů na vozovce byly tloušťky vrstev v povolených tolerancích. Neshoda se promítla do předávacího protokolu jako vada vyžadující sledování. Příčinou neshody může být dosednutí zemního tělesa, či výškový posun geodetického bodu (stabilizované a vyrovnané vytyčovací sítě), zhotovitel a jeho podzhotovitelé pro vytýčení dílčích částí liniové stavby používají různé metody (vytýčení totální stanicí z vytyčovací sítě stavby, použití GNSS technologií), čímž se do stavby vnášejí chyby z nehomogenity referenčních základů stavby, přesnosti použitých technologií apod. hrubá chyba ÚOZI zhotovitele. Je vhodné zastřešit geodetické práce jednou osobou ÚOZI Z, geodetické zaměření výšek dokončené vrstvy je prováděno v profilech vzdálených 5 m, s prvním profilem 5 m od mostního závěru. V případě sporů o tloušťku vrstvy chybí podrobné měření jednotlivých vrstev v těsné blízkosti mostního závěru směrem do trasy dálnice. Z pohledu TDS při výstavbě dálnice D3 se setkáme s těmito hrubými chybami a fauly : V některých případech jsou práce prováděny složitým způsobem s mnoha podzhotoviteli. Následně byla zjištěna chyba při provádění navazující činnosti (jednalo se o vedlejší stavební objekt). Příklad sledu činností a změn podzhotovitelů: přípravu území a zemní práce včetně zaměření provádí 1. podzhotovitel, ochrannou vrstvu vozovky a odvodnění včetně zaměření provádí 2. podzhotovitel, vozovkové vrstvy včetně zaměření provádí 3. podzhotovitel, práce dokončuje včetně zaměření opět 2. podzhotovitel. V jednom z výše jmenovaných mezikroků došlo k chybnému vytýčení, zaměření a vyhodnocení výšek prováděných prací. Chyba byla odstraněna v navazující činnosti. Zhotovitel odstranil chybu na své náklady a bez zásadních dopadů do termínu zprovoznění stavebního objektu. 216
4 Dokončení díla zaměření skutečného stavu vazba na DSPS Dokončené části stavby jsou postupně předávány následným vlastníkům a správcům. Nedílnou součástí je zaměření skutečného provedení stavby, zapracované do dokumentace DSPS. Postřehy TDS při zadání geodetických prací zhotovitel stavby ne vždy podá geodetům zhotovitele úplné informace. Geodet, který dostane objednávku na zaměření skutečného provedení stavby, zaměří stavbu v rozsahu a způsobem, který nemusí vystihnout skutečný stav díla. V zaměření zasahuje stavba na sousední pozemky, avšak fakticky pozemky trvalým záborem stavby dotčeny nebyly (příklady: SO 7 120 s vazbou na stavbu jiného investora město Tábor budovalo cyklostezku a svahy stezky napojilo na zemní těleso silnice, to znamená, že část svahu není součástí silnice I/19, SO 7 165 kde byla na polní cestě ve sporném místě upravována pouze konstrukce vozovky a ne zemní těleso. Geodet zaměřil stavbu až na sousední pozemky. Zaměření skutečného provedení mylně dokládá vstup na cizí pozemek, atd.). Chybu by měl odhalit a řešit ÚOZI Z, geodeti zhotovitele ne vždy vystihnou skutečné provedení stavby a nepřesné zaměření vede ke sporům zhotovitele se správcem stavby a následnými majetkovými správci (příklad chybně ohumusovaný zářez Z7 u SO 7 102 chybná tloušťka humusu, podkopaný lomený svah, bez patřičného zaoblení a napojení na původní terén. Sousední SO zaměřil geodet bez potřebných lomových bodů. Stavba se v DSPS jevila jako správně provedená, avšak skutečně provedené svahy bránily převzetí stavebního objektu), zhotovitel stavby neprovádí dostatečnou kontrolu předávaných geodetických podkladů správci stavby a TDI. Nepřesnosti zaměření stavby má zhotovitel reklamovat u geodeta před předáním k dalšímu zpracování. Eliminaci chyby by zajistila také soustavná kontrola ÚOZI Z. 5 Předání díla geodetické práce (závěrečné GP, věcná břemena) Pro jednotlivé stavební objekty jsou vytvářeny či doplňovány geometrické plány (rozhraničení trvalého záboru stavby dle jednotlivých vlastníků SO), vkládána věcná břemena a prováděny převody na následné vlastníky (správce) objektů. Dokončené dílo je zaneseno do katastru nemovitostí. U smluv s dočasným záborem jsou předávány rekultivované pozemky zpět vlastníkům a ukončovány nájemní smlouvy. 217
Postřehy TDS je li to možné, body základní vytyčovací sítě by měly být v projektu umístěny primárně na pozemky objednatele, případně pozemky přátelsky nakloněných jiných vlastníků a v projektu by měl být i návrh přístupu na místa bodů pro stavební techniku. Vhodné umístění bodu pro potřeby stavby se může ojediněle ukázat jako nevhodné z hlediska přístupu a příjezdu na sousední pozemky. Tento problém vede k následným úpravám území. V minulosti byl běžný postup ponechat stabilizované geodetické body na hraně záboru. Dnes jsou i tyto body majetkoprávně řešeny, při tvorbě geometrických plánů řeší geodet přípravu po jednotlivých částech. Do doby vložení geometrického plánu do katastru nemovitostí nelze dokončit GP sousedních pozemků vytvářených na dalších GP včetně parcelních čísel. Proces vkládání a dokončování navazujících GP může trvat i několik měsíců. Stavební úřad požaduje při kolaudaci stavby uvádět nová parcelní čísla pozemků, na kterých stavba leží. Proces přípravy a vkládání GP do KN odložilo v některých případech kolaudaci u staveb, kde končilo předčasné užívání stavby. 6 Závěr Bez vzájemné spolupráce všech účastníků výstavby, která je od samého počátku až do úplného konce provázena geodetem nelze zdárně dokončit výstavbu významnějších staveb. Literatura [1] ČSN 73 0420 2 (6/2002): Přesnost vytyčování staveb Část 2: Vytyčovací odchylky [2] TKP(8/2007): Kapitola 1 Všeobecně [3] ZTKP (3/2008): Dálnice D3 Tábor Veselí nad Lužnicí [4] Zásady pro hodnocení jakosti dokončených staveb PK zhotovitelem (11/2008) [5] MANDÍK, P.: Geodetické práce při výstavbě dálnice D3 z pohledu technického dozoru stavby. Sborník referátů z Aktuální problémy inženýrské geodézie, Český svaz geodetů a kartografů, Brno, 2012 Lektoroval: Ing. Petr Polák (Český svaz geodetů a kartografů) 218