4/2005 M OSTY
S POLEČNOSTI A SVAZY PODPORUJÍCÍ ČASOPIS SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR K Cementárně 1261, 153 00 Praha 5 tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798 e-mail: svcement@iol.cz www.svcement.cz C O NAJDETE V TOMTO Č Í S L E 8/ S P O D N Í STAVBA MOSTU P Ř E S R YBNÝ P O T O K J EAN M ULLER I N M E M O R I A M /58 SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel./ fax: 261 215 769 e-mail: svb@svb.cz www.svb.cz O PRAVA KARLOVA MOSTU - OCHRANA ZÁKLADŮ PILÍŘŮ Č. 8 A 9 /30 O PRAVA Ž E L E Z N I Č N Í H O MOSTU V OSTROVĚ NAD O H Ř Í 17/ /34 O MOSTOCH NA S LOVENSKU 22/ M OSTY NA M I M O Ú R O V Ň O V É KŘIŽOVATCE DÁLNICE D5 A S I L N I C E I/20 NA OBCHVATU P LZNĚ SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ Sirotkova 54a, 616 00 Brno tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180 mobil: 602 737 657 e-mail: ssbk@sky.cz www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz 26/ P R E F A B R I K O V A N É MOSTY VE V E L K É B R I T Á N I I O C E N Ě N É B E T O N Á Ř S K O U SPOLEČNOSTÍ V R O C E 2004 V Ý S T A V B A MOSTNÍCH K O N S T R U K C Í V P ORTUGALSKU /56 ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČSSI Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 222 316 173 fax: 222 311 261 e-mail: cbz@cbz.cz www.cbz.cz
O BSAH Ú VODNÍK S VAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR PODPORUJE BETONOVÉ STAVITELSTVÍ Jan Gemrich /2 P ROFILY S TAVEBNÍ SOFTWARE RIB PARTNERSTVÍ PRO STABILNÍ ROZVOJ /4 C HLÁDEK & TINTĚRA, A. S. /6 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE S PODNÍ STAVBA MOSTU PŘES RYBNÝ POTOK Jiří Stráský, Robert Brož, Jan L. Vítek, Alexander Tvrz /8 M OSTNÍ OBJEKTY NA PŘELOŽCE SILNICE I/14 V LIBERCI Roman Lenner, František Hanuš, Jiří Ehrenberger, Josef Kubíček /14 O MOSTOCH NA SLOVENSKU Miroslav Maťaščík /17 M OSTY NA MIMOÚROVŇOVÉ KŘIŽOVATCE DÁLNICE D5 A SILNICE I/20 NA OBCHVATU PLZNĚ Miroslav Teuchner, Jiří Mikula /22 P REFABRIKACE P REFABRIKOVANÉ MOSTY VE VELKÉ BRITÁNII OCENĚNÉ BETONÁŘSKOU SPOLEČNOSTÍ V ROCE 2004 /26 S ANACE O PRAVA KARLOVA MOSTU - OCHRANA ZÁKLADŮ PILÍŘŮ Č. 8 A 9 Michael Remeš, Lucie Švermová, Jan Zemánek /30 O PRAVA ŽELEZNIČNÍHO MOSTU V OSTROVĚ NAD OHŘÍ Jiří Kuruc, Blanka Hejlová, Roman Šafář, Zdeněk Vokál /34 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE P RVNÍ PROVOZNÍ VYUŽITÍ VYSOKOPEVNOSTNÍHO BETONU C 80/95 Z TBG METROSTAV Robert Coufal /38 V ĚDA A VÝZKUM K OTÁZCE ŘÍZENÍ PRŮHYBŮ MOSTŮ Z PŘEDPJATÉHO BETONU Vladimír Křístek, Lukáš Vráblík /42 O DEŠEL PROF. LUBOR JANDA /46 S OFTWARE FEM PRO SPŘAŽENÉ OCELOBETONOVÉ MOSTY KOMFORTNÍ ŘEŠENÍ STANDARDNÍCH TYPŮ KONSTRUKCÍ S. Kimmich, E. Held, Libor Švejda, J. Kina /47 N ORMY JAKOST CERTIFIKACE E UROKÓD 1 ČSN EN 1991-2 Z ATÍŽENÍ KONSTRUKCÍ ČÁST 2: Z ATÍŽENÍ MOSTŮ DOPRAVOU (1. ČÁST MOSTY POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ A LÁVKY PRO CHODCE) Marie Studničková /50 S PEKTRUM V ÝSTAVBA MOSTNÍCH KONSTRUKCÍ V PORTUGALSKU /56 J EAN MULLER IN MEMORIAM Karel Dahinter /58 A KTUALITY S EMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA /64 Ročník: pátý Číslo: 4/2005 (vyšlo dne 17. 8. 2005) Vychází dvouměsíčně Vydává BETON TKS, s. r. o., pro: Svaz výrobců cementu ČR Svaz výrobců betonu ČR Českou betonářskou společnost ČSSI Sdružení pro sanace betonových konstrukcí Vydavatelství řídí: Ing. Vlastimil Šrůma, CSc. Šéfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc. Redaktorky: Kateřina Jakobcová, Petra Johová Redakční rada: Doc. Ing. Vladimír Benko, PhD., Luděk Bogdan, Doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc., Ing. Jan Gemrich, Doc. Ing. Petr Hájek, CSc. (předseda), Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místopředseda), Ing. Jan Hutečka, Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc., Ing. arch. Patrik Kotas, Ing. Jan Kupeček, Ing. Petr Laube, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada Mazurová, Ing. Martin Moravčík, Ph.D., Ing. Hana Némethová, Ing. Milena Paříková, Petr Škoda, Ing. Ervin Severa, Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., Prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek, CSc., Ing. Michal Števula, PhD, Ing. Vladimír Veselý, Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc. Grafický návrh: DEGAS, grafický ateliér, Heřmanova 25, 170 00 Praha 7 Ilustrace na této straně a na zadní straně obálky: Mgr. A. Marcel Turic Sazba: 3P, s. r. o., Staropramenná 21, 150 00 Praha 5 Tisk: Libertas, a. s., Drtinova 10, 150 00 Praha 5 Adresa vydavatelství a redakce: Beton TKS, s. r. o. Samcova 1, 110 00 Praha 1 www.betontks.cz Vedení vydavatelství: tel.: 222 316 173, fax: 222 311 261 e-mail: betontks@betontks.cz Redakce, objednávky předplatného a inzerce: tel./fax: 224 812 906 e-mail: redakce@betontks.cz predplatne@betontks.cz Roční předplatné: 540 Kč (+ poštovné a balné 6 x 30 = 180 Kč), cena bez DPH Vydávání povoleno Ministerstvem kultury ČR pod číslem MK ČR E-11157 ISSN 1213-3116 Podávání novinových zásilek povoleno Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy, Praha 1 čj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000 Za původnost příspěvků odpovídají autoři. Označené příspěvky byly lektorovány. Foto na titulní straně: Pílíře mostu přes Rybný potok, autor: Josef Husák, Metrostav, a. s. Beton TKS je přímým nástupcem časopisů Beton a zdivo a Sanace. B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005 1
PÚ ROFILY VOD EDITORIAL S VAZ V Ý R O B C Ů C E M E N T U ČR P O D P O R U J E B E T O N O V É STAVITELSTVÍ Svaz výrobců cementu České republiky byl založen v roce 2002 jako samostatný svaz po desetileté spolupráci s vápenickou obcí v rámci dřívějšího svazu výrobců cementu a vápna. Od roku 1993 jsou čeští cementáři rovněž členy evropské asociace výrobců cementu Cembureau, odkud čerpají zkušenosti cementářských výrobců z celé Evropy. Rychlá privatizace českých cementáren, která byla založena na vstupu zahraničního kapitálu s přenosem vysokého know-how moderní výroby cementu, zajistila nezbytné finanční prostředky k rychlé modernizaci výrobní základny. Modernizace, rekonstrukce a nové investiční akce přímo či nepřímo směřovaly i do ochrany životního prostředí. Důsledky cílevědomě orientovaných aktivit se intenzivně projevily v dramatickém snížení prašných i plynných emisí. Cementárny v posledním desetiletí snížily své prašné emise o 95 %, emise oxidů síry o 75 % a oxidů dusíku o 50 %. Málokterý výrobní obor se může prokázat takovými ekologickými výsledky. Trvale udržitelný rozvoj je rozvoj uspokojující potřeby současné doby, aniž by byla ohrožena schopnost budoucích generací uspokojovat jejich vlastní potřeby. Motto environmentálních organizací si výrobci cementu vzali za své jako jedni z prvních a zahájili přípravu na nejožehavější problém budoucnosti, tj. snižování emisí oxidu uhličitého. Navázali tak na aktivity Světové rady pro trvale udržitelný rozvoj a Prohlášení světových cementářských uspolečností z července 2002 v rámci přípravy na světové setkání v Johannesburgu. Vlastní ekologický program vycházející z mezinárodního programu integrované prevence a omezování znečištění (IPPC) přijatého v roce 2002 je průběžně realizován. Řada spotřebitelů cementu si vůbec neuvědomuje, že výroba cementu je výsostně chemickou vysokoteplotní výrobou. Technologické principy výroby cementářského slínku umožňují zpracovat značná množství druhotných paliv a dalších alternativních materiálů při dodržování veškerých přísných kriterií ochrany přírody. Spoluspalování alternativních paliv, veškerých upotřebených a použitých olejů, které jinde dosloužily a nelze je obvykle recyklovat, využijí vícecestné cementářské hořáky, konstruované na vysoké teploty, pro výrobu slínku. V poslední době tímto způsobem využívají i tuhá alternativní paliva na bázi vytříděného průmyslového odpadu a z něj složeného paliva. Přesná receptura, kontrola složení, dokonalé řízení procesu výpalu při teplotách cca 1 500 C a nezpochybnitelný emisní monitoring dovolují využívat výrobek palivo s dvojí certifikací, tj. výrobkovou i emisní, a tím naprosto odstraňují pochybnosti o spalování odpadů. Stejně tak lze využít jako paliva i masokostní moučky. Neméně významnou oblastí vlivu výrobního procesu na životní prostředí je vliv těžby. Moderní postupy umožňují snížit obtěžování okolí např. otřesy a vytvářejí podmínky proto, aby po skončení těžby mohlo být příslušné území vráceno zemědělské produkci nebo přírodě a rekreačním účelům. Pečlivě dodržované zásady komplexní těžby zároveň zabezpečují, aby všechny čisté frakce vysokoprocentních vápenců, pokud se vůbec na cementářských ložiscích vyskytují, byly použity pro náročné účely průmyslu, potravinářství a ekologie a naopak méně čisté frakce a nebo méně čisté partie ložisek byly jednoznačně využity pro výrobu cementu. Pozitivní úloha výrobků z cementu pro život a životní prostředí je základním důvodem, proč od nepaměti dochází k výrobě tohoto druhu. Cementový beton je základem všech staveb vodohospodářských, ekologických, dopravních, vytváří infrastrukturu ochranných konstrukcí proti škodám a nebezpečím všeho druhu. Sebevíce zostouzené betonové panelové domy jsou zejména po renovacích kvalitním bydlením pro významné procento našeho obyvatelstva, rodinné domy s betonovými základy odolávají povodňovým živlům, bezpečné betonové přehradní nádrže již několik desetiletí zadržují srážky jako zásobu budoucí pitné vody opět pro lidi, voda je do čističek vedena na velkou vzdálenost opět potrubím z betonových skruží. Betonové mosty jsou v nadsázce společenským pojítkem mezi lidmi. Význam bezpečné kvality cementu a betonu jen podtrhuje skutečnost, že pro tyto dva stavební materiály byly v České republice jako vůbec první přijaty moderní evropské normy, tj. ČSN EN 197 Cement pro obecná použití a ČSN EN 206 Beton. Ve stavebnictví v příštím desetiletí začne platit moder- Moderní cementářský závod 2 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005
Ú VOD EDITORIAL ní normový systém Eurokódů, který jen zvýrazní význam, efektivnost, bezpečnost a environmentální pozitiva betonových staveb. Beton sám není zase tak jednoduchým materiálem. Vždyť jako studijní předmět na vysokých školách stavebního typu bývá jedním z nejobávanějších. Proto cementářští odborníci spolupracují s vysokoškolskou i středoškolskou obcí a vysvětlují moderní trendy a možnosti cementu a betonu. Samozřejmostí je i finanční podpora v tomto směru. Beton sám však za svou konečnou estetickou podobu, a tedy i to, jak se budou stavby z betonu lidem líbit, vděčí architektům a projektantům. Moderní vzdušné obytné soustavy, plné balkonů a lodžií, pohledové zdi, navíc zlidštěné obarveným betonem s pigmentovými barvami, náměstí plná květinových zákoutí a vodních fontán mohou být z betonu. Mnoho betonových staveb však zůstává v běžném každodenním životě utajeno. Plochy vojenských letišť jsou nedílnou součástí našeho vojenského vybavení a členství ve světových bezpečnostních a vojenských systémech, sem patří (i nikdy v minulosti a doufejme, že i v budoucnosti) nepoužité kryty civilní ochrany, které však dávají jistotu pro dnešní klidný život. A nezapomeňme zejména na systémy betonových přehrad, které zachránily statisíce životů při nedávných záplavách. V letech 2002 a 2003 byl Svaz výrobců cementu spolupořadatelem architektonické soutěže Betonový dům, která měla vynikající ohlas mezi architekty a projektanty a v letošním roce je organizátorem sochařského sympozia Sochy v betonu. Beton slouží však i tam, kde bychom jej nečekali. Když v ekologii selžou jiné stabilizační materiály, pro moderní prvky solidifikace nastoupí opět cement v betonu. Solidifikace znamená vytvoření speciální betonové směsi z cementu, škodlivých odpadů a inertních materiálů tak, aby výsledkem po zatuhnutí byla pevná hmota, jejíž složení, vodonepropustnost a vyluhovatelnost jsou pečlivě kontrolovány. Takto připravené stabilizáty mají životnost několik stovek let. Není proto divu, že beton našel své místo i při meziukládání vyhořelého jaderného paliva. Nakonec nezapomeňme, že jsme celou dobu hovořili o téměř přírodním materiálu, který po doběhu svého životního poslání a cyklu, jenž je odhadován na více než sto let, se opět bezpečně vrací do přírody. Jeho estetické použití, krása a podoba je vždy v lidských rukou. Proto se Svaz výrobců cementu ČR oprávněně domnívá, že výroba cementu a uplatnění v betonu je navýsost ekologický proces výroby materiálu, který je k dispozici všem stavbařům, projektantům a architektům. Ing. Jan Gemrich tajemník Svazu výrobců cementu ČR B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005 3
P ROFILY PROFILES S TAVEBNÍ S O F T W A R E RIB PARTNERSTVÍ PRO STABILNÍ ROZVOJ Společnost RIB (původní německý název Recheninstitut im Bauwesen), založená v roce 1961 ve Stuttgartu trojicí profesorů V. Hahn, F. Leonhardt a F. W. Bornscheuer, patří vůbec k nejstarším oborově specializovaným softwarovým domům. První programové aplikace a služby poskytované RIB (obr. 2) byly statické výpočty na tehdejších high-tech počítačích IBM 1620 (s kapacitou 12,5 kb!). Od té doby prošla značka RIB stabilním a úspěšným vývojem až do dnešní podoby holdingu RIB Software AG s více než 250 zaměstnanci (tab. 1). Z ÁKLADNÍ PŘEHLED PRODUKTŮ RIB Původní nabídku softwaru na statickou analýzu a posuzování stavebních konstrukcí společnost RIB postupně rozšířila na další obory stavební činnosti. Dnešní hlavní pilíře palety produktů RIB tvoří zejména následující aplikační obory uvedené přibližně v pořadí jejich vzniku: RIBTEC statika stavebních konstrukcí STRATIS silniční CAD, DMT, kanalizace, voda, infrastruktura ARRIBA CA3D stavařský 3D CAD ARRIBA planen management stavebních projektů ARRIBA bauen management stavební výroby ARRIBA finanzen ekonomika stavební firmy ARRIBA openfm facility management S TATIKA STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ RIBTEC Tento historicky nejstarší obor softwaru RIB je zaměřen na navrhování zejména betonových konstrukcí a geotechnických staveb. Vnitřní členění produktů RIBTEC je následující: RIBtec statika konstrukčních dílců RIBfem metoda konečných prvků, mosty RIBcad betonářský CAD na výkresy tvaru a výztuže RIBgeo geotechnika a zakládání staveb Charakteristickým rysem produktů RIBTEC je jejich výrazná orientace na inženýrskou praxi s důrazem na nejnovějších poznatky v oboru navrhování staveb (aktuální normy, předpisy, metody apod.), přehledné a použitelné výsledky, moderní počítačové technologie a rostoucí stupeň efektivního datového provázání jednotlivých programů. 1961 založení společnosti Recheninstitut im Bauwesen 1966 počátky inovativního vývoje silničního softwaru STRATIS 1969 statika každého druhého mostu v SRN se analyzuje softwarem RIBTEC 1982 RIBCON první stavařský, plně 3D CAD na německém trhu 1986 poptávkový a nabídkový software IDEALOG (předchůdce ARRIBA ) 1997 vznik pražské pobočky RIB pro Českou a Slovenskou republiku 1998 nová generace softwaru ARRIBA na stavební management 1999 založení a transformace na holding RIB Software AG 2000 další rozvoj skupiny RIB, více než 10 000 zákazníků spoléhá na software RIB 2001 založení britské pobočky RIB a expanze do USA 2003 založení RIB ASIA, založení RIB Software Americas a čínské pobočky Luban Software Tab. 1 Některé významné milníky v historii RIB RIBTEC, STATIKA KONSTRUKČNÍCH DÍLCŮ Skupina produktů RIBtec zahrnuje paletu výpočetních statických a posudkových programů konstrukčních železobetonových, předpjatých, zděných, ocelových a dřevěných dílců. Jejich přehledné grafické zadání a výpočet kombinovaný s technikou šablon vedou na maximální časové úspory. Z mnohých programů RIBtec lze na základě zadání a provedeného výpočtu přímo generovat parametrizované výkresy konstrukčního provedení a tyto automaticky přenášet do libovolných systémů CAD. U mnohých projektantů prefabrikovaných, monolitických a skeletových konstrukcí se osvědčují např. následující produkty RIBtec: BALKEN, BEST, FUNDA, FERMO, ZWAX, RTec kompakt, RTslab aj. RIBFEM, METODA KONEČNÝCH PRVKŮ, MOSTY Technologie FEM společnosti RIB představují výkonem a aplikačním rozsahem již několik desetiletí technologickou špičku v oboru statiky stavebních konstrukcí. Základním prostorovým, nelineárním řešičem RIBfem vyvinutým pro aktuální hardware a operační systémy Windows je systém TRIMAS s celou řadou volitelných licenčních modulů jako např. libovolné prostorové předpínání, technologie stavebních stádií, geometrická a materiálová nelinearita, stabilitní výpočty, vrstevnatý pružný poloprostor aj. Již tradiční aplikací technologií RIBfem je mostařský balík výpočetních a posudkových programů PONTI. Původní řeše- Obr. 1 F. Leonhardt: první železobetonová televizní věž s předpjatou základovou deskou, výška 217 m, Stuttgart, rok 1954 Obr. 2 Kochertalbrücke (délka 1 128 m, výška 185 m), časová analýza chování betonu v tehdejším softwaru RIB PRAXI, SRN 1968 4 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005
P ROFILY PROFILES Obr. 3 Správní budova firmy Pfeiderer Obr. 4 Vysouvaný most Hlubočepy Barrandov, statický model v PONTI, IK Novák & Partner, s. r. o., Praha ní RIB pro monolitické železobetonové a předpjaté mosty bylo navíc aktuálně rozšířeno o komplexní výpočty a posuzování spřažených ocelobetonových mostů PONTI verbund. Tvorbu, vyhodnocování a dimenzování výpočetních modelů aktivně podporuje komfortní grafické prostředí, které umožňuje řešení standardních případů i realizaci náročných inženýrských projektů (obr. 4). Se systémy RIBfem lze řešit a posuzovat nejen rovinné a prostorové prutové, deskové a stěnové systémy, ale i velmi komplexní kombinované prutové a skořepinové výpočetní modely. Obr. 5 Stavební jáma Galileo, Frankfurt/M, přepočet deformací ve FEWALLS, IK Krebs a Kiefer, Darmstadt, SRN RIBCAD, BETONÁŘSKÝ CAD NA VÝKRESY TVARU A VÝZTUŽE Software ZEICON je profesní betonářský 2,5D CAD pro kresliče, konstruktéry, inženýry a statiky na rychlé a spolehlivé kreslení výkresů tvaru a výztuže včetně souvisejících automaticky generovaných soupisek a výkazů. Díky snadné a optimalizované obsluze umožňuje rychlé zapracování a konstantně vysokou produktivitu práce. Řešení RIBcad navíc otevírá svým inteligentním propojením s výpočetními a posudkovými aplikacemi RIB další možnosti racionalizace. Obojí je výsledkem dlouhodobého a důsledně prakticky zaměřeného vývoje. ZEICON je rovněž otevřený pro přenos dat mezi jinými systémy CAD: vedle standardních rozhraní typu DXF, DWG nebo HPGL je možný samostatný výstup výkazů výztuže aj. Zajímavým licenčním rozšířením RIBcad ZEICON je podpora automatické tvorby výkresové a výrobní dokumentace filigránových stropních desek včetně výstupu CAM na řízení výrobních automatů. RIBGEO, GEOTECHNIKA A ZAKLÁDÁNÍ STAVEB Aplikace RIBgeo optimálně spojují dlouholeté zkušenosti RIB s moderní počítačovou technologií. Integrované, prakticky orientované zohlednění stavebních stádií a historie zatěžování geotechnických staveb umožňují přehledný a bezpečný výpočet a posouzení konkrétního stavebního objektu (obr. 5). V oblasti zakládání staveb umožňují produkty RIBgeo RTwalls, FEwalls, PINWALLS, LIMES, PFAHL, GLEITK, výpočty a dimenzování stavebních jam, podchycení základů budov, opěrných stěn, prostorových soustav pilot, vyšetřování stability svahů a hrází aj. Rovněž v oblasti zakládání staveb se již prosadila při posuzování mezních stavů použitelnosti metoda konečných prvků, která umožňuje např. přesnější predikci deformací a napětí v oblastech ovlivněných stavbou. RIB nabízí i pro tyto náročné nelineární geotechnické výpočty kvalitní řešení, se kterými lze rozhodně počítat. B UDOUCNOST A VIZE Společnost RIB je renomovaným a stabilním poskytovatelem inovativních softwarových řešení pro navrhování, realizaci a provoz stavebních objektů. Vedle nabídky kvalitního stavebního softwaru klade RIB tradičně velký důraz na kompetentní podporu zákazníků svými odborníky se zkušenostmi v daném aplikačním odboru. Tato denní, aktivní spolupráce s RIB významně přispívá k vyšší efektivitě investice do softwarového vybavení u zákazníka a současně zajišťuje pro RIB důležitou zpětnou vazbu a přenos požadavků stavební praxe do vývoje nových softwarových řešení. Ing. Libor Švejda RIB stavební software, s. r. o. Antala Staška 1565/30 140 00 Praha 4 tel.: 241 442 078, 241 442 079, fax: 241 442 085 email: sv@rib.cz, http: www.rib.cz B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005 5
P ROFILY PROFILES C H L Á D E K & TI N T Ě R A, A. S. NAŠE MOŽNOSTI JSOU LIMITOVÁNY POUZE VAŠIMI PŘEDSTAVAMI Pánové Jaroslav Tintěra a Ing. Ondřej Chládek založili v Litoměřicích v roce 1990 stavební firmu, jednu z prvních ryze soukromých firem v tehdejším Československu. Firma patří v rámci polistopadového podnikání k těm, které již mají svojí tradici i s ohledem na zkušenosti pracovníků. Od založení se firma postupně po jednotlivých krocích rozvíjela a rozšiřovala, a to nejen počtem zaměstnanců (v současnosti 307) a zvyšujícím se objemem výkonů, ale i rozsahem působnosti a především rozsahem prováděných výkonů v jednotlivých odbornostech. Nyní firma aktivně působí a realizuje své zakázky na celém území České republiky. V letech 1990 až 1995 se tak, jak to vyžadoval její zpočátku i překotný rozvoj, několikrát změnila právní forma, aby nakonec v roce 1995 vznikla a v roce 1997 i plnohodnotně zahájila činnost samostatná společnost Chládek & Tintěra, a. s., se sídlem v Litoměřicích. Předsedou představenstva společnosti je pan Jaroslav Tintěra a generálním ředitelem pan Ing. Pavel Juračka. V současné době realizuje společnost širokou škálu výkonů téměř ve všech oborech stavební činnosti. Akciová společnost Chládek & Tintěra je stále se rozvíjející stavební společností. Zvyšující se objem prováděných výkonů je dosahován nejen profesionálním a vstřícným jednáním se zákazníky a seriózní cenovou politikou včetně nezbytného dodržování lhůt realizace zakázek, ale i nadstandardními zárukami umožněnými trvalým výrazným tlakem vedení společnosti na kvalitu prováděných prací. Sanace betonových konstrukcí patří mezi nejmladší obory firmy, avšak svým dynamickým krokem v celé stavební společnosti nezůstávají na chvostu ve svém oboru. Společnost Chládek & Tintěra, a. s., Litoměřice je aktivním členem Sdružení pro sanace betonových konstrukcí (SSBK) v sekci technologické. Ekonomika firmy je stabilní, což dokládají každoroční kladné hospodářské výsledky a v posledním desetiletí verdikt nezávislého auditora vždy zněl Bez výhrad. Současně, vzhledem ke stálému zvyšování technicko-technologické a kulturní úrovně firmy, trvale roste i její vnitřní tržní hodnota. I přes dosud stále pozitivní vývoj ve výsledcích hospodaření si společnost dostatečně včas uvědomila, že v současném náročném podnikatelském prostředí je třeba pro udržení a případné zvýšení konkurenceschopnosti a obhájení a rozšíření pozic na trhu práce i nadále investovat nejen do modernizace strojního a mechanizačního vybavení a odborného růstu zaměstnanců, ale i do zvýšení kvality a zlepšení organizace práce. Proto bylo v roce 1998 rozhodnuto zavést a udržovat systém řízení jakosti. V roce 1999 se společnost certifikovala dle normy ČSN EN ISO 9002 a následně, v roce 2001, se certifikovala dle novelizované normy ČSN EN ISO 9001:2001. Cílem náročných certifikačních řízení byla deklarace vysoké úrovně kvality a organizace práce společnosti nejen současným, ale i potencionálním budoucím obchodním partnerům. Jako velmi důležitou vnímá společnost i otázku ochrany životního prostředí, a proto přijala rovněž rozhodnutí získat certifikaci v této oblasti. Certifikát dle ČSN EN ISO 14001:1997 firma získala v posledním čtvrtletí roku 2004. Tímto dává společnost svým zákazníkům na vědomí, že uvedená problematika jí není opomíjena, ba naopak je této otázce průběžně věnována významná pozornost. Z bezpečnostní politiky CHT, a. s. Ochrana utajovaných skutečností: Společnost Chládek & Tintěra, a. s., si je vědoma významu ochrany utajovaných skutečností a vnímá bezpečnost jako důležitý aspekt své činnosti a chrání důvěrnost informací, které získala v průběhu vykonávání profesionálních služeb. K naplnění těchto cílů získala na základě prověření Národním bezpečnostním úřadem v roce 2005 Potvrzení podle 62 odst. 1 Zák. č. 148/1998 Sb. do a včetně stupně utajení důvěrné. Stejně tak oblast BOZP prochází v poslední době rychlým vývojem ve snaze přiblížit se evropským standardům. Tyto kroky kladou zvýšené nároky na pracovníky všech stupňů řízení a vyžadují proto systémové řízení této oblasti. Z tohoto důvodu se společnost CHT, a. s., na konci roku 2004 rozhodla zavést systém managementu BOZP podle OHSAS 18 001:1999, který v březnu 2005 úspěšně certifikovala a po zavedení systémů řízení jakosti a enviromentu tak završila řídící systém průřezových činností. Závěrem našeho krátkého představení nám dovolte uvést trvalý cíl naší akciové společnosti, kterým je budovat a nadále rozvíjet firmu, jejíž jméno bude pro vás naše obchodní partnery zárukou spolehlivosti, serióznosti a vysoké kvality odvedené práce. V ÝROBNÍ PROGRAM JEDNOTLIVÝCH ZÁVODŮ FIRMY Silniční stavby výstavba a rekonstrukce silnic a ploch pro parkování rekonstrukce městských komunikací a pěších zón Rekonstrukce SO 2506 žel. most v km 535,437 Malšovice Rekonstrukce komunikace a odvodnění Hrdly 6 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005
P ROFILES PROFILES Výstavba bytových jednotek Meruňková ul. Litoměřice Sanace vnějšího beton. pláště chladící věže Škoda Auto Mladá Boleslav Rekonstrukce mostu v km 47,617 trati Žel. Ruda Plzeň Sanace devíti kleneb mostu Děčín stavba zpevněných ploch a chodníků výstavba a rekonstrukce inženýrských sítí sportovní areály pro volný čas Mostní stavby opravy a novostavby mostů, propustků a podchodů opravy a stavby opěrných zdí, i z gabionů veškeré izolace metodami francouzské společnosti SIPLAST jádrové vrtání diamantovou technikou injektáže, spárování a sanace zdiva spodní stavby kolejových a silničních vah otryskávání a omývání povrchů konstrukcí opracovávání a montáž mostnic na mostech včetně výroby Pozemní stavby výstavba rodinných domů tzv. na klíč, bytové stavby bez omezení velikosti stavby občanské vybavenosti, tj. nákupní střediska, hotely, školy, zdravotní střediska průmyslové stavby, tovární haly, výrobní haly apod. stavby technické vybavenosti, např. inženýrské sítě, komunikace, oplocení rekonstrukce fasád památkových objektů zateplování objektů, opravy vad panelové výstavby a půdní vestavby Sanace betonových konstrukcí sanace a rekonstrukce železobetonových objektů a dopravních staveb sanace betonových konstrukcí průmyslového charakteru a podlah sanace panelových domů a inženýrských staveb návrh výstavby a sanace konstrukcí, kompletní diagnostika železobetonových objektů otryskávání povrchů konstrukcí a speciální konečné úpravy ochrana betonových konstrukcí proti chemickým vlivům speciálními nátěrovými hmotami injektážní práce a sanace trhlin, sanace památek, hradeb stříkané betony, zesilování železobetonových konstrukcí Železniční stavby opravy a udržování kolejí a výhybek zřizování kolejového lože, kolejí, kolejového rozvětvení strojní podbíjení kolejí, výhybek rozebírání a odstranění konstrukcí železničního svršku stavba úrovňových přejezdů svařování kolejnic el. obloukem technol. ESAB, INNERSHIELD montáž ambulantních lepených izolovaných styků vypracování dokumentace bezstykové koleje dle předpisu S3 Elektro drážní doprava elektroinstalace bytové i průmyslové elektrorozvody do 1000 V, venkovní i vnitřní, kabelové rozvody do 35 kv trakční vedení na kolejových drahách ČD, vlečkách a tramvajových tratích veřejné osvětlení u všech činností provádíme projektování., výstavbu, údržbu a revize pronájem lokotraktorů se strojvedoucím zajištění přeprav substrátů v ucelených vlacích v pronajatých vozech David Jedinák vedoucí střediska 07 Sanace Chládek & Tintěra, a. s. Nerudova 16, 412 01 Litoměřice tel.: 416 741 668, fax: 416 741 669 e-mail: cht-ltm@cht.cz, www.cht.cz B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005 7
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES S P O D N Í STAVBA MOSTU P Ř E S R YBNÝ P O T O K S U B S T R U C T U R E OF THE B R I D G E OVER RYBNY C R E E K J IŘÍ STRÁSKÝ, ROBERT BROŽ, J AN L. VÍTEK, ALEXANDER TVRZ Most přes Rybný potok je jednokomorový spojitý nosník o sedmi polích z předpjatého betonu. Délka polí se mění od 34 do 58 m. Jediná nosná konstrukce, která nese dálnici o čtyřech jízdních pruzích má šířku 31,1 m. Most je stavěn metodou vysouvání. Pilíře mají jednoduchý příčný řez tvaru I a jejich výška se mění od 13 do 47 m. Pilíře byly betonovány do posuvného bednění. Rychlost betonáže cca 5 m za 24 hod. umožnila postavit všechny pilíře během dvou měsíců. Technologie betonáže a vyztužování byla ověřena během rozsáhlých přípravných prací dříve než byla použita pro výstavbu pilířů. The bridge over the Rybny creek is formed by a continuous single box girder of seven spans made of prestressed concrete. The span length varies from 34 to 58 m. One superstructure carrying the motorway with four lanes is 31.1 m wide. The bridge is erected by an incremental launching method. Piers have a simple I shape cross-section and their height varies from 13 to 47 m. The piers were cast into the sliding formwork. The speed of casting about 5 m within 24 hours made it possible to complete all piers in two months. However, an extensive preparation works were necessary in order to verify the casting and reinforcing technology before its application for piers erection. Začátkem června byl vysunut první segment 356 m dlouhého dálničního mostu přes Rybný potok, který se staví na úseku 0807/II, část H dálnice D8. Most, který je veden ve výšce až 52 m nad terénem, je tvořen spojitým nosníkem o sedmi polích s rozpětími od 34 do 58 m. Most staví Metrostav, a. s., jako podzhotovitel Sdružení 0807/II H, které tvoří STRABAG, a. s., Beroun a SKANSKA DS, a. s., Prostějov. V nabídkovém projektu bylo přemostění tvořeno dvěma mosty samostatně převádějícími oba směry dálnice. Konstrukci každého mostu tvořil jednokomorový nosník podepíraný pilíři komorového průřezu výšky až 47 m. Projekt předpokládal, že komorový nosník bude postupně betonován za opěrou a následně vysouván do projektované polohy. Statické účinky ve vysouvané konzole byly redukovány ocelovým nosem. S ohledem na technologii vysouvání měl komorový nosník poměrně velkou výšku 4,2 m. Protože most je nutno postavit ve dvou stavebních sezónách, bylo by třeba stavět oba mosty současně, tudíž vybudovat dvě výrobní formy, zajistit dvoje výsuvné zařízení a dva výsuvné nosy. Proto Metrostav, a. s, objednal v červnu 2004 u Ústavu betonových konstrukcí a mostů FAST VUT v Brně architektonickou a konstrukční studii mostu, který převádí oba směry dálnice po jediné konstrukci. Studie byla vypracována ve dvou alternativách. V první alternativě (obr. 1) měl most stejná rozpětí a konstrukční výšku jako v nabídkovém projektu, ve druhé bylo rozpětí dvojnásobné, konstrukční výška byla zvětšena na 5,2 m Obr. 1 Most přes Rybný potok zákres do fotografie Fig. 1 Bridge over Rybny creek rendering in the photograph a vysouvání bylo prováděno za pomocí montážních podpěr situovaných v místě vynechaných podpěr. V obou alternativách byla nosná konstrukce tvořena jednokomorovým nosníkem s velmi vyloženými konzolami podepíranými osamělými vzpěrami (obr. 2). Po ekonomickém zhodnocení obou alternativ předložil Metrostav, a. s., první alternativu jak Sdružení 0807/II H, tak investorovi Ředitelství silnic a dálnic ČR, Praha ke schválení. Po přijetí navrhovaného řešení byla firmou Stráský, Hustý a partneři, s. r. o., vypracována realizační dokumentace mostu. P OPIS MOSTU V místě přemostění je osa dálnice ve směrovém oblouku s poloměrem 1 750 m, na který navazuje přechodnice s parametrem A = 1 387 a v údolnicovém oblouku s poloměrem R = 24 500 m. Dálnice byla navržena v jednostranném příčném sklonu 2,5 %. Pro účely vysouvání je prostorová křivka nivelety nahrazena kružnicí s poloměrem R = 2 021,93 m, jejíž rovina je 8,7 % nakloněna k vodorovné. Kružnice výsunu je navržena tak, aby co možná nejvíce sledovala niveletu dálnice maximá lní odchylka je +/- 3 mm. Odchylka od směrového řešení (maximálně +/- 140 mm) je vyrovnávána proměnným vyložením konzol. Nakloněním kružnice výsunu dochází při výsunu k plynulému příčnému zkroucení konstrukce od 2,5 do 3,04 %. Proto byl příčný sklon dálnice upraven. Most tvoří spojitý nosník o sedmi polích s rozpětími 34 + 48 + 54 + 58 + 58 Obr. 2 Nosná konstrukce vizualizace Fig. 2 Bridge superstructure visualization 8 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES + 58 + 44 m (obr. 3). Šířka mostu je 31,1 m, šířka nosné konstrukce 30,5 m. Nosnou konstrukci tvoří poměrně úzký komorový nosník s velmi vyloženými příčně předepnutými konzolami po 4 m podepíranými prefabrikovanými vzpěrami o rozměrech 0,4 x 0,5 m (obr. 4). Nosník je podepřen štíhlými pilíři otevřeného průřezu tvaru písmene I. Na vnitřních podpěrách 30, 40, 50 a 60 je nosník uložen na dvojici vrubových kloubů, na pilířích 20 a 70 je nosník uložen na dvojici podélně jednosměrných ložisek. Protože kroutící moment, který vzniká od zatížení situovaného na jedné podélné polovině mostu, je přenášen až do krajních opěr, je komorový nosník nepřímo podepřen širokým koncovým příčníkem. Příčník je uložen na dvojici všesměrných ložisek situovaných na jeho okrajích. Příčná vodorovná síla je zachycena vodícím ložiskem umístěným v podélné ose mostu. Při vysouvání je komorový nosník předepnut centrickými, postupně spojkovanými kabely situovanými jak v horní a spodní desce, tak i ve stěnách. Po vysunutí je nosník předepnut spojitými vnějšími kabely vedenými přes celý most v dutině konstrukce. Vnější kabely, jejichž průběh odpovídá průběhu momentů spojitého nosníku, jsou ohýbány v dodatečně betonovaných deviátorech. Podporové deviátory jsou ztuženy příčníky přenášejícími radiální síly přímo do ložisek. Radiální síly z deviátorů v polích jsou přenášeny do stěn nosníku ztužujícími žebry. Konstrukce je postupně vysouvána od opěry 80 po úsecích 30 m. Komorový nosník je vytvářen postupně ve formě dlouhé 2 x 30 m; nejdříve je betonován 30 m dlouhý úsek tvořený spodní deskou a stěnami, po jeho vysunutí jsou osazeny vzpěry a vybetonována horní deska. Po dosažení 80 % krychelné pevnosti betonu je konstrukce příčně a podélně předepnuta. Předpínání a vysouvání provádí VSL Systémy (CZ), s. r. o. Posun konstrukce je zajišťován tahem čtyř předpínacích kabelů kotvených do ocelových konzol vsunutých do otvorů v dolní a horní desce. Kabely táhnou hydraulické válce opřené o ocelové konzoly přikotvené k opěře. Konstrukční řešení a postup stavby byly navrženy na základě detailní statické analýzy. Prostorová analýza konstrukce sestavené z deskostěnových prvků sloužila pro návrh mostovkové desky a příčníků. Na základě této analýzy bylo určeno rozdělení normálových a smykových napětí po Obr. 3 Podélný řez mostem Fig. 3 Longitudinal section of the bridge Obr. 4 Podpěra 40: a) příčný řez mostem, b) pohled na pilíř Fig. 4 Pier No. 40: a) cross section od the bridge, b) view of the pier průřezu a vymezena omezující kritéria pro použití prutové náhrady. S ohledem na poměrně velký poměr šířky konstrukce k rozpětí polí vznikají nad stěnami komorového nosníku velké koncentrace normálových napětí. Tlaková napětí jsou menší než povoluje norma; špičky tahových napětí jsou zachyceny betonářskou výztuží průřezy jsou posouzeny jako částečně předpjaté prvky. Detail připojení výsuvného ocelového nosu ke komorovému nosníku, analýza smykových sil od možného zkroucení konstrukce vyvolané nepřesností výsuvných bloků, podporové příčníky a žebra deviátorů byly ověřeny pomocí metody příhradové analogie metodou strut and tie. Vnější předpínací kabely byly navrženy nejen s ohledem na namáhání konstrukce v provozním a mezním stavu, ale také s ohledem na omezení dlouhodobých deformací. Časově závislá analýza sledující postupnou výstavbu mostu byla provedena s uvážením funkce dotvarování podle doporučení CEB-FIP z roku 1990. Z ALOŽENÍ MOSTU Most překlenuje hluboce zaříznuté údolí Rybného potoka. Předkvartérní skalní podklad je tvořen jemnozrnnými stébelnatými rulami, které jsou při povrchu silně zvětralé. Stupeň zvětrání s hloubkou rychle klesá, místy byla mírně zvětralá hornina zjištěna již v hloubce 0,9 až 1,5 m pod terénem. Pouze poblíž pilíře 50 je skalní podklad překryt až 9m mocnou vrstvou hlinitokamenitých sutí až kamenitých hlín. Založení mostu odpovídá geologickým podmínkám. Krajní opěry a všechny pilíře mimo pilíř 50 jsou založeny plošně v úrovni mírně zvětralé ruly (obr. 5), pilíř 50 je založen na vrtaných pilotách průměru 1,18 m délky 9 m. Výztuž základu je vidět na obr. 6. Základy pilířů 20 a 70 mají velikost 11 x 11 m, jejich výška v ose mostu je 2 m; základy pilířů 30, 40 a 60 mají velikost 12 x 12 m a výšku 2,5 m; základ pilíře 50 má půdorys 14 x 17 m a výšku 3 m. Základy pilířů byly betonovány po vrstvách 1 a 1,25 m tlustých. V ÝSTAVBA PILÍŘŮ Návrh tvaru pilířů a jejich vyztužení Pilíře výšky až 47 m mají jednoduchý otevřený průřez. Jejich tvar vyplynul ze statických a technologických požadavků. V definitivní konstrukci i při výsuvu jsou pilíře B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005 9
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 5 Základová spára opěry č. 80 založené plošně Fig. 5 Rock basement of the abutment 80 (flat foundation) Obr. 6 Výztuž základu pilíře č. 50 Fig. 6 Reinforcement of the foundation of the pier No. 50 namáhány svislou, ale i vodorovnou silou. Tomuto namáhání by odpovídal tvar pilíře, který by se v podélném směru mostu od ložiska k základům lineárně rozšiřoval. Na druhou stranu bylo nutné navrhnout hlavu pilíře tak, aby zde bylo možno umístit hydraulické lisy jak při případné výměně ložisek, tak i v průběhu stavby při náhradě výsuvných ložisek vrubovými klouby nebo ložisky. Protože při vysouvání není komorový nosník ztužen příčníky, je nutné umožnit podepření konstrukce pod stěnami komorového mostu tedy v podélném směru mostu. Proto mají pilíře konstantní průřez. Jsou tvořeny dvěma podélnými osmiúhelníky vzájemně spojenými příčnou stěnou (obr. 4). Podélná tuhost pilířů byla volena tak, aby pilíře byly dostatečně tuhé pro přenesení všech normových zatížení a aby jejich deformace byla při výsuvu v rozumných mezích, současně však, aby byly dostatečně poddajné, aby bylo možno navrhnout vrubové klouby u převážné většiny podpěr. Pilíře mají velkou příčnou tuhost, která zajišťuje minimální zkroucení nosné konstrukce od nahodilého zatížení situovaného na podélné polovině mostu. Při návrhu pilířů byly uváženy možné nepřesnosti jejich výstavby i výstavby nosné konstrukce (směrově +/- 50 mm). Výškové nepřesnosti jsou eliminovány úpravou výšky úložných bloků. Při výsuvu jsou pilíře ztuženy předpínacími kabely kotvenými v jejich hlavicích a v krajní opěře. Tahová tuhost kabelů je v porovnání s ohybovou tuhostí pilířů malá. Kabely zatěžují pilíře opačnou silou, než síla, která je zatěžuje při výsuvu funkcí kabelů je zvýšit ohybovou únosnost podpěr. Pilíře jsou vyztuženy podélnými vložkami rovnoměrně rozmístěnými u povrchu pilířů (obr. 7). Podélné vložky délky 7 m byly postupně stykovány přesahem. Podélné vložky jsou svázány třmínky zajišťujícími jejich ovinutí (confinement). S ohledem na technologii výstavby byl tvar třmínků upraven tak, aby je při zajištění jejich statické funkce bylo možné rychle a jednoduše osadit. Uzavřené třmínky byly nahrazeny dvěma U profily (obr. 7b), u kterých je přenos tahu zajištěn dostatečně dlouhým přesahem. Protože pilíře nejsou dynamicky namáhány, lze tuto úpravu připustit. Volba posuvného bednění Pro výstavbu mostních pilířů bývá používáno překládané bednění. Výška jednoho záběru se pohybuje obvykle od 3 do 5 m, což umožňuje kvalitní probetonování a přiměřeně rychlý postup výstavby. Pro most přes Rybný potok se též předpokládal takový postup. Po vyhodnocení časových možností a nákladů se však ukázalo, že by použití posuvného bednění mohlo přinést zrychlení postupu výstavby. U nás se dosud od roku 1990 posuvné bednění pro mostní pilíře nepoužívalo. Důvodem Obr. 7 a) Základní výztuž pilíře, b) postup vkládání třmínků Fig. 7 a) Reinforcement of the pier, b) stirrups assembly 10 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 8 Betonáž modelu pro měření hydratačního tepla Fig. 8 Casting of the model used for the measurement of hydration heat development Obr. 9 Betonáž experimentální stěny v posuvném bednění Fig. 9 Casting of the experimental wall in sliding formwork byly nepříliš dobré zkušenosti s jeho aplikací, např. na mostě Vysočina, a též vysoké požadavky na kvalitu betonu, které se objevují v TKP a ZTKP investora. Dosud nebyly zkušenosti, zda povrch betonu vytvořený posuvným bedněním je schopen splnit požadavky na množství povrchových nerovností a požadavky na odolnost proti účinkům prostředí (mráz, CHRL). Před vlastní betonáží pilířů posuvným bedněním bylo proto nutné ověřit řadu skutečností. Beton musí splňovat podmínky pro rychlé tuhnutí a tvrdnutí, aby po posunutí bednění byl schopen přenášet zatížení; bylo nutné vytvořit referenční povrchovou plochu, aby investor mohl posoudit, zda jsou splněny jeho požadavky, a též zda odolnosti zjištěné na vývrtech jsou v souladu se zadávacími podmínkami. Posuvné bednění bylo u nás užíváno pro stavbu komínů nebo nádrží. Ty se liší od mostních pilířů zejména tím, že mají relativně méně výztuže. Proto bylo nutné navrhnout vyztužení tak, aby stykování podélných prutů mohlo být plynulé a ověřit, zda při standardní rychlosti posuvu bednění je možné hustou výztuž sestavit a spolehlivě uložit na místo v daném krátkém časovém úseku. Zejména dlouhé příčné pruty se do bednění z úzké plošiny obtížně instalují. Po zvážení uvedených okolností se přistoupilo k sérii ověřovacích pokusů, které podmiňovaly možnost použití posuvného bednění. Beton pilířů a návrh receptury Beton pilířů třídy C30/37 byl požadován projektem mostu. Dále byla specifikována odolnost proti účinkům prostředí klasifikací XF3 ve smyslu ČSN EN 206-1. Byl používán provzdušněný beton z betonárny Nakléřov. Pro náběh pevnosti pro použití posuvného bednění byl požadován beton pevnosti po šesti hodinách cca 5 MPa. Tvar pilířů má dvě části masivní (cca 4 x 2 m pod ložisky) propojené poměrně tenkou stěnou tloušťky 0,8 m. V masivních částech dochází ke značnému vývoji hydratačního tepla, zatímco v tenké části může teplo lépe unikat do okolí. Dalším požadavkem byl co možná nejnižší vývoj hydratačního tepla. Všechny požadavky byly konzultovány s technology a na základě zkušeností byla zvolena receptura. Měření a experimenty První experiment byl zaměřen na měření hydratačního tepla. Přímo na staveništi byl vytvořen model poloviny pilíře mostu o výšce 1,2 m, kde byla instalována čidla pro měření teplot v různých částech pilíře. Měření provedl Doc. Šťastník z VUT Brno, který již v minulých letech prováděl podobná měření. Experiment bylo nutné realizovat rychle, aby bylo možné Obr. 10 Hotová experimentální stěna Fig. 10 Completed experimental wall Obr. 11 Tři betonové vzorky betonované posuvným bedněním pro odladění složení betonu Fig. 11 Three concrete elements cast in sliding formwork to fix the concrete composition B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005 11
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 12 Betonáž pilíře 40 posuvným bedněním Fig. 12 Casting of the pier No. 40 using sliding formwork pokračovat v přípravě stavby a případných úpravách složení betonu. Betonáž padla do nepříznivého zimního období, kdy po poměrně teplém lednu nastaly první velké mrazy. Bednění bylo vyhříváno na teplotu cca 5 C a izolováno vrstvou pěnového polystyrenu (obr. 8), avšak beton dovážený z betonárny Nakléřov dosahoval teplot jen 11 až 13 C. Tuhnutí bez použití urychlovačů se posunulo na dobu cca 11 hod. po uložení betonu, což bylo pro reálnou výstavbu nemožné. Měření teplot ukázalo, že max. hodnoty dosáhly kolem 50 C, což by při betonáži za normálních teplot odpovídalo asi 65 C. Výsledkem experimentu a numerických analýz vývoje hydratačního tepla bylo zjištění, že betonáž lze provést i za normálních teplot bez nutnosti speciálních opatření (jako např. chlazení betonu) a že při použití urychlovačů lze dosáhnout i požadovaného náběhu pevnosti, a tak umožnit posun bednění standardní rychlostí. Druhým experimentem byla ověřována vlastní funkce bednění. Opět byl celý vývoj ovlivněn časovým tlakem, neboť betonáž pilířů měla začít již během března. Protože klimatické podmínky v únoru byly velmi nepříznivé a množství sněhu na staveništi neumožňovalo příjezd automíchačů, byl experiment proveden v zatepleném stanu v prostorách přístavu v Ústí nad Labem. Pomocí posuvného bednění v reálné velikosti byla betonována stěna o půdorysných rozměrech 4 x 0,9 m a výšce 4 m (obr. 9). Experiment měl ověřit průběh betonáže, tj. práce při vyztužování stěny, vlastní betonáž, dodržení krycích vrstev betonu a geometrie průřezu a v neposlední řadě kvalitu povrchu a odolnost povrchových vrstev proti účinkům prostředí. Experiment odhalil některé drobné nedostatky v konstrukci bednění, zejména jeho tuhost, a pomohl ověřit citlivost kvality díla na pravidelnost dodávek betonu do bednění. Povrch betonu po výjezdu z bednění byl v části opatřen nástřikem zamezujícím odpařování vody, který se stal jedním ze způsobů ošetřování betonu při výstavbě pilířů. Do tělesa stěny byly zabudovány i další přípravky (průchodky, kotvení), aby se ověřilo, jak bude vypadat kvalita betonu při prvcích zabudovaných do tělesa pilířů. Po zatvrdnutí betonu byl hodnocen povrch betonu a odebrány vzorky (vývrty) pro měření mechanických vlastností a odolností, a to vše za přítomnosti technických pracovníků investora (obr. 10). Hodnocení povrchu dopadlo dobře. I přes některé nedostatky se dalo konstatovat, že povrch vycházející z posuvného bednění bez dalších úprav (např. hlazení) může splňovat požadavky investora. Podmínkou je přísné dodržování technologického postupu při betonáži a vhodný návrh betonové směsi. Po vyhodnocení všech získaných zkušeností se přistoupilo k poslednímu z experimentů betonáži tří malých vzorků (obr. 11), které měly napomoci doladění složení betonu tak, aby bylo spolehlivě dosaženo požadované kvality povrchu. Vzorky byly betonovány již opět na staveništi a podle vyhodnocení byla vybrána jedna ze tří variant receptury. Povrch byl hodnocen zjištěním množství pórů o různých velikostech na povrchu betonu v čtvercové síti o rozměrech 100 x 100 mm. Kromě pokusů zjišťujících kvalitativní poměry betonu, bylo nutné zjistit, zda je technicky možné instalovat hustou výztuž do bednění. Podélné pruty měly zpočátku délku 9 pak 7 m a bylo nutné garantovat jejich stabilitu během instalace. K tomu účelu bylo posuvné bednění opatřeno nad obslužnou lávkou další plošinou, která stabilizovala nahoru přesahující podélnou výztuž a zároveň umožňovala pohyb železářů. Jako závažný problém se ukázala montáž příčné výztuže. Po intenzívní spolupráci projektanta a dodavatele výztuže se podařilo příčnou výztuž upravit tak, aby splňovala požadavky na nosnou funkci, konstrukční zásady a zároveň, aby ji bylo možno instalovat v krátké době, dané rychlostí posuvu bednění. Příčná výztuž byla osazována mezi závěsný rám bednění a horní hranou bednění, které jsou vzdáleny pouze cca 600 mm. Během posunu o 600 mm bylo nutné instalovat veškerou příčnou výztuž. Protože se tato operace jevila od začátku jako kritická, bylo osazení výztuže zkoušeno na dvoře armozávodu Metrostavu sestavením její jedné vrstvy v měřítku 1 : 1. Činnost, která v podmínkách zkoušky byla zvládnuta v krátkém čase, trvala na stavbě dvakrát déle. Po zapracování železářů se však dostala do termínů předpokládaných během přípravy stavby. Po konečném zhodnocení výsledků všech druhů experimentů byl učiněn závěr, že betonáž pomocí posuvného bednění je možná a že ji lze použít pro výstavbu pilířů tak exponované konstrukce, jako je most přes Rybný potok. Posuvné bednění a postup výstavby Posuvné bednění má několik základních částí. Vlastní bednění konstrukce má výšku cca 1,2 m a je ztuženo vodorovnými dřevěnými rámy. Bednění je zavěšeno na ocelových svislých polorámech, které jsou podporovány trubkami zakotvenými v zabetonované části konstrukce. Na trubkách jsou umístěny hydraulické jednotky, které 12 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES po malých krocích bednění vysunují nahoru. Délka kroku byla v popisovaném případě 25 mm. V základní formě je bednění dále v úrovni horního okraje opatřeno obslužnou lávkou. Pod úrovní spodního okraje bednění je zavěšena druhá lávka, kterou lze použít k případným opravám povrchu, nebo k dalším úpravám povrchů. Ty mohou zahrnovat hlazení použité např. v Rakousku. U nás se hlazení po dohodě s investorem nepoužívalo. Ze spodní lávky byl však povrch betonu opatřován nástřikem pro zamezení odpařování vody. Nad horní obslužnou lávkou byla osazena ještě třetí lávka pro montáž podélné výztuže. Prostor mezi horní a spodní lávkou byl zakryt geotextilií, aby byl vytvořen uzavřený prostor omezující nadměrné ochlazování betonu nebo oslunění povrchu, a aby tak byly vytvořeny příznivé podmínky pro zrání betonu (obr. 12). Pod spodní lávkou byla zavěšena další zábrana z geotextilie a PE fólie, ochraňující beton při jeho zrání. Délka ochrany byla stanovena na základě analýzy vývoje hydratačního tepla, aby nevznikaly nepřípustné teplotní gradienty v betonu pilířů. Přístup na hlavní pracovní plošinu byl zajištěn pomocí výtahu. Beton byl do bednění dopravován jeřábem pomocí bádií. Rychlost posuvu po zaběhnutí všech prací dosahovala 5 m za 24 hod. Nejvyšší pilíř má výšku 47 m, další jsou nižší, avšak celý objem betonu na všech pilířích činil 3 100 m 3. Pilíře byly postaveny v období dubna až začátku června, tj. za méně než dva měsíce. Technologie výstavby se ukázala jako velmi efektivní a dosažená kvalita je srovnatelná, či spíše lepší než u běžných typů překládaných bednění (obr. 13). Klade však mimořádné nároky na disciplínu zúčastněných stran. Přesná a kontinuální práce všech pracovníků (betonářů, železářů, obsluhy bednění), ale i pravidelnost a vysoká kvalita všech dodávek jsou nutnými podmínkami kvalitního výsledku. Zúčastněné subjekty Výstavbu pilířů zajišťoval Metrostav pro vyššího dodavatele (Skanska). Nabídku na použití posuvného bednění předložila firma Teplotechna Omega, a. s. Metrostav i investor z výše uvedených důvodů přistupovaly k nabídce nejprve s jistými obavami, neboť šlo o významnou mostní stavbu, navíc jak bylo zmíněno v úvodu, šlo o výstavbu podle změněného projektu proti původnímu záměru při zadání stavby. Proto jednání s Teplotechnou nebyla jednoduchá. Brzy se ukázalo, že pro řešení řady technických otázek je třeba přizvat firmu, která posuvné bednění měla skutečně dodávat (Teplotechna Omega byla do jisté míry prostředník), a to Gleitbau Salzburg GmbH. Rakouští odborníci se postupně začali jednání zúčastňovat a byli přítomni i při popsaných experimentech převážně prováděných a hrazených Metrostavem. Nutno podotknout, že na vývoji receptury a na uspořádání výztuže se podíleli výhradně pracovníci Metrostavu, projektanta (SHP) a technologové betonárny (Sdružení D8 Skanska TBG) s pomocí externích konzultantů. Na vývoji receptury spolupracoval a na kvalitu betonáže dohlížel nezávislý specialista firmy Betotech. Je možné konstatovat, že Teplotechna Omega v konečné fázi zajišťovala svými pracovníky betonáž a posun bednění za účasti zástupce firmy Gleitbau Salzburg. Výztuž, dodávky betonu a další práce (např. instalace výtahů, obslužných lávek, realizace kontrolních měření) byly zajišťovány Metrostavem. Z ÁVĚR Architektonické a konstrukční řešení mostu navazuje na úspěšné konstrukce postavené v Německu. Při šířce mostu 31,1 m je konstrukční výška nosníku 4,2 m logická a dává příčnému řezu proporci. Konstrukce má čistý jednoduchý tvar a minimálně zasahuje do krajiny. Velmi vyložené konzoly opticky odlehčují konstrukci, otevřený průřez podpěr dává konstrukci lehkost a vytváří hru stínů. Jediný komorový nosník umožní zrychlit výstavbu, a tak přináší ekonomii stavbě. Výstavba mostu přes Rybný potok je v časové tísni. Změnou koncepce mostu v polovině roku 2004 byly vytvořeny předpoklady pro splnění plánovaného termínu otevření mostu. Jednou z kritických činností byla výstavba pilířů mostu, která se zdála omezující pro zahájení výsuvu mostní konstrukce. Použití technologie posuvného bednění se projevilo jako krok umožňující zrychlení výstavby při dosažení všech kvalitativních požadavků investora. Vlastní použití posuvného bednění nebylo rutinní záležitostí. Předcházela mu řada zkoušek a ověření jednotlivých složek systému, po stránce technické, technologické i organizační. Bez součinnosti mnoha subjektů by úspěšné použití nové technologie posuvného bednění v mostních stavbách nebylo vůbec možné. Obr. 13 Hotový nejvyšší pilíř detail hrany Fig. 13 The highest pier detail of the contour V současné době (červen 2005) se zabíhá výsuv nosné konstrukce. Přestože je již téměř polovina roku, realizační tým věří, že se mu podaří nosnou konstrukci dokončit do začátku zimního období. Další informace o výstavbě budou publikovány v některém z příštích čísel časopisu. Prof. Ing. Jiří Stráský, CSc., P. E. e-mail: j.strasky@usa.net VUT-FAST, Veveří 95, 662 37 Brno a SHP, s. r. o., Bohunická 50, P.B. 641, 639 41 Brno Ing. Robert Brož, Ph.D. e-mail: r.broz@shpbrno.cz SHP, s. r. o., Bohunická 50, P.B. 641, 639 41 Brno tel./fax: 547 101 811 Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc. e-mail: vitek@metrostav.cz Metrostav, a. s., Koželužská 12, 180 00 Praha 8 tel.: 266 709 317, fax: 266 709 193 Alexander Tvrz e-mail: tvrz@metrostav.cz Metrostav, a. s., Divize 5 Na Zatlance 1350/13, 150 00 Praha 5 tel.: 602 345 646, fax: 241 776 787 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005 13
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES M O S T N Í OBJEKTY NA PŘELOŽCE S I L N I C E I/14 V L I B E R C I B R I D G E S OF THE DIVERSION OF THE ROAD I /14 I N LIBEREC R OMAN LENNER, FRANTIŠEK HANUŠ, J IŘÍ EHRENBERGER, JOSEF KUBÍČEK Důvodem stavby bylo odstranění nevyhovujícího silničního spojení mezi Libercem a Jabloncem nad Nisou. Dokončením přeložky I/14 dojde ke zlepšení příjezdu do oblasti Jizerských hor a Krkonoš a ke snížení hlukové zátěže v oblasti Liberce, zejména městských částí Rochlice, Vesec a Vratislavice. Z ÁKLADNÍ ÚDAJE CHARAKTERIZUJÍCÍ Obr. 2 Pohled na most přes Mosteckou ulici od Nisy Fig. 2 View of the bridge over Mostecká street from the river Nisa STAVBU Přeložka silnice I/14 se odpojuje mimoúrovňovou křižovatkou tvaru trubky od silnice I/35 v prostoru Klatovské ulice. Trasa pokračuje mostním objektem přes železniční vlečku a Mosteckou ulici, násypem a odřezem je vedena souběžně s řekou Lužická Nisa směrem k Poštovnímu náměstí, které přechází nejdelším mostem v trase. Dále přechází dvěma jednopolovými mosty přes Vesecký potok a přes Lužickou Nisu. V prostoru Poštovního náměstí v městské části Rochlice je komunikace vedena souběžně s kolejí ČD, tratí Liberec Tanvald Harrachov. V tomto úseku je trasa lemována vysokými opěrnými zdmi. I. etapa končí mimoúrovňovou křižovatkou Rochlická v Zeleném údolí, kde bude napojena na stávající silnici I/14. Přeložka silnice I/14 je navržena v kategorii S22,5/80 v délce 1 835 m. V trase jsou dokončeny čtyři mostní objekty o celkové délce 215 + 335 + 9 + 35 = 594 m. Na konci úseku, v mimoúrovňovém křížení, je vybudován podchod pro pěší. Podél silnice je navrženo celkem sedm opěrných zdí (obr. 1) a pět protihlukových stěn. P OPIS KONSTRUKCE MOSTŮ Most přes Mosteckou ulici Vrchní stavba mostu (obr. 2 a 3) je navržena jako jednotrámová spojitá deska o osmi polích ve dvou samostatných mostech levý most směr Liberec a pravý most směr Jablonec nad Nisou. Rozpětí levého mostu v ose jsou 20 + 26,5 Obr. 1 Odbočující větev z I/35 na I/14 opěrná zeď podél přeložky Doubské ulice Fig. 1 The roadway junction from I/35 to I/14 retaining wall along relaying of Doubská street + 22 + 4 x 30 + 24,24 = 212,74 m. Rozpětí pravého mostu v ose jsou 23 + 2 x 30 + 26 + 27 + 2 x 24 +21 = 205 m. Postup výstavby obou mostů byl rozdělen na sedm etap. Nosná konstrukce celkové šířky 11,2 m je z předpjatého betonu C30/37-XF2. Trám má lichoběžníkový tvar o šířce ve spodní ploše 3,6 m a horní ploše 5,2 m se šikmými hranami na výšku 0,9 m k vetknutí desky. Výška trámu je 1,4 m. Obr. 3 Pohledové betony nosné konstrukce a spodní stavby z Mostecké ulice Fig. 3 Visual concretes of the bearing structure and the substructure a view from Mostecká street 14 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 4 Most přes Poštovní náměstí Fig. 4 The bridge over Poštovní square Po stranách trámu navazují deskové konzoly tloušťky 0,25 m na volném konci a 0,5 m ve vetknutí. Před opěrami 00 levého i pravého mostu se nosná konstrukce rozšiřuje s napojením na mimoúrovňovou křižovatku Klatovská. Rozšíření nosné konstrukce se odehrává ve dně trámů, délka konzol se nemění. Pro předpětí vrchní stavby je použito kabelů z lan o průměru 15,3 mm (0,6 ) z oceli St 1570/1770 a kotevní systém Dywidag. Veškeré viditelné plochy byly bedněny nehoblovanými prkny spojenými na polodrážku kladenými rovnoběžně s podélnou osou mostu. Pilíře jsou obdélníkového tvaru z betonu C30/37 o základních rozměrech 1,2 x 3 m s proměnnou výškou. Na pilířích jsou zhotoveny hlavice s náběhem na šířku 3,6 m, výšky 2 m v ose pilířů. Založení mostu je na atypických základech s rozdílnými délkami a roztečemi vrtaných pilot 1,22 m. Rozdílné založení mostu a atypická rozpětí jednotlivých polí byla navržena s ohledem na křížení podcházejících komunikací a inženýrských sítí, parovodů, odpadních stok ad. Most přes Poštovní náměstí Nosná konstrukce mostu (obr. 4 a 5) je navržena jako spojitá monolitická předpjatá jednotrámová deska, levý most o patnácti polích, respektive pravý most o jedenácti polích. Rozpětí jednotlivých polí v ose mostu jsou 15,1 + 9 x 20 + 4 x 25 + 21,6 = 316,7 m, respektive 15,1 + 4 x 20 + 20,5 + 24,5 + 2 x 20,5 + 24,5 + 18,6 = 224,2 m. Nosná konstrukce byla budována postupně na prostorové stacionární skruži po patnácti, respektive po jedenácti etapách. Nosná konstrukce je navržena z betonu C30/37 XF2. Pro předpětí nosné konstrukce byla použita předpínací lana Ls 15,5 1620/1800 a kotevní systém SOLO, pro vyztužení betonářskou výztuží byla použita ocel třídy 10 505(R). Konstrukční výška trámu je 1,1 m, šířka ve spodní ploše je 3,5 m. Konzoly mají při vyložení 3 m, tloušťku 0,5 m ve vetknutí a 0,25 m na volném konci. Změna tloušťky konzoly je realizována lineárním náběhem. Celková šířka nosné konstrukce pro jeden dopravní směr je 11,2 m. Horní plocha nosné konstrukce je ve sklonu 6 %, jako povrch vozovky, s úžlabím 0,25 m od obrubníku a s protispádem 4 %. Bednění nosné konstrukce bylo provedeno z řezaných hoblovaných prken spojených na polodrážku kladených rovnoběžně s podélnou osou Obr. 5 Pohledové betony nosné konstrukce a spodní stavby z Poštovního náměstí Fig. 5 Visual concretes of the bearing structure and the substructure a view from Poštovní square mostu. Uložení nosné konstrukce je provedeno na hrncových ložiscích. Spodní stavba mostu je tvořena dvěma krajními opěrami a čtrnácti, respektive deseti mezilehlými železobetonovými štíhlými pilíři. Krajní opěry byly navrženy masivní monolitické ze železového betonu C25/30-XF2. Součástí opěr jsou úložné prahy se závěrnými zídkami z betonu Obr. 7 Pohled na sil. I/14, most přes Poštovní náměstí a přeložku Nisy Fig. 7 View of the road I/14, bridge over Poštovní square and the relaying of Nisa Obr. 6 Spodní stavba mostu podél přeložky Nisy, detaily odvodnění Fig. 6 Substructure of the bridge along relaying of the river Nisa, details of draining B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005 15
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 8 Most přes Vesecký potok Fig. 8 The bridge over Vesecký brook Obr. 10 Podchod pro pěší v MÚK Zelené údolí Fig. 10 The pedestrian subway in the grade-separated crossing Green valley (Zelené údolí) Podchod pro pěší MÚK Rochlická Podchod je tvořen prefabrikovanou klenbovou konstrukcí TOM2 S1 s atypickými prefabrikáty na vstupu a monolitickou částí na výstupu objektu (obr. 10). Přesypaný objekt je délky 29,4 m s šířkou podchodu 3 m. Obr. 9 Most přes Nisu s pohledem na Ještěd Fig. 9 The bridge over the river Nisa with a view of Ještěd C30/37-XF4 a rovnoběžná křídla. Mezilehlé pilíře mají jednotný tvar, se základním obdélníkovým průřezem o rozměrech 2,4 x 1,2 m. Pilíře byly navrženy ze železového betonu C30/37-XF3, respektive XF4. V horní části pilířů je navržena hlavice s lineárním náběhem na šířku 3,5 m a na výšku 2,5 m v ose pilíře. Horní plocha hlavice sleduje příčný sklon nosné konstrukce. Vzhledem k proměnnému stupni zvětrání skalního podloží a jeho proměnné hloubce jsou u mostního objektu kombinovány oba způsoby založení, plošné i hlubinné. Některé pilíře byly založeny plošně přímo na skalním podloží, některé na plombách z podkladního betonu a některé na štěrkopískových polštářích. Další pilíře byly založeny na vrtaných pilotách 1,02 m a dvojice pilířů byla založena na roštech z mikropilot. Proměnnost základových poměrů byla patrná zejména u Liberecké opěry pravého mostu, která je založena hlubinně, na plovoucích pilotách délky 6,5 m, přičemž sousední pilíř levého mostu je založen plošně, přímo na skalním podloží. Most přes Vesecký potok Nosnou konstrukci mostu v km 1,135 tvoří uzavřený monolitický obloukový železobetonový rám se světlostí 7,2 m. Líc konstrukce na výtokové straně je tvořen obloukem (obr. 8). Líc konstrukce na vtoku je tvořen plentou, která je plynule napojena na opěrnou zeď. Tloušťka nosné konstrukce je 0,4 m. Beton nosné konstrukce je C30/37-XF3. Most přes Nisu Vrchní stavba mostu v km 1,311 je navržena jako rozpěrák tvořený předem předpjatými prefabrikovanými nosníky T délky 21,75 m a výšky 0,95 m (obr. 9). Nosníky jsou z betonu C35/45-XF2, předepnuty předpínací výztuží St 1570/1770 a spřaženy železobetonovou deskou tloušťky 0,22 m. Obě opěry jsou masivní monolitické, železobetonové, založené na vrtaných pilotách 1,02 m. Z ÁVĚR Umělé stavby přeložky silnice I/14 jsou navrženy převážně z pohledových betonů. Náročné křížení komunikací a inženýrských sítí si vyžádalo navržení atypických založení mostů a zdí. Pohledový prvek nosných konstrukcí a spodní stavby mostů zvýrazňuje členění a ztvárnění monolitického betonu. Stavba přeložky silnice I/14 v Liberci byla zahájena v listopadu 2002, dokončení stavby je plánováno na říjen 2005. Celkové náklady stavby činí 1 126 mil. Kč. Název stavby Místo stavby Investor stavby Zhotovitel stavby Projektant stavby Ing. Roman Lenner, Ing. František Hanuš Ing. Jiří Ehrenberger všichni: VALBEK, spol. s r. o., Vaňurova 505/17, 460 01 Liberec tel.: 485 103 336, fax: 485 106 447 e-mail: www.valbek.cz Ing. Josef Kubíček CSc. KC Liberec tel./fax: 485 123 088, 485 106 447 Přeložka silnice I/14 Liberec Kunratická, I. etapa Liberec Ředitelství silnic a dálnic ČR, Správa Liberec Sdružení Liberec Kunratická, Stavby silnic a železnic, a. s., Skanska DS, a. s. VALBEK, spol. s r. o. 16 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES O MOSTOCH NA S LOVENSKU ON B R I D G E S I N SLOVAKIA M IROSLAV MAŤAŠČÍK Článok dokumentuje na niekoĺkých ukázkach mostné staviteĺstvo v Slovenskej republike za posledné obdobie. This paper documents bridge building in the Slovak Republic in recent years using examples. Pre slovenských stavbárov a predovšetkým staviteľov diaľnic sa od roku 1989 striedali suché a úrodné obdobia v rytme volebných cyklov. V takom istom rytme sa striedal aj režim prác projektantov. To spôsobilo, že najmä v období pretlaku prác a pod tlakom termínov projektanti mostov radi siahali po osvedčených a vyskúšaných riešeniach. Nič proti tomu, veď zdravá rutina patrí k našej profesii, ale predsa len nevstúpiš dvakrát do tej istej rieky. A tak môžeme vidieť po Slovensku dobré ale aj nepodarené ukážky štandardných riešení. Našťastie stále sa vyskytujú aj premostenia, ktoré sú výzvou pre projektanta a ktoré sú zárukou, že naša profesia neskĺzne iba do remesla. Že sa to tak na Slovensku nestalo, by som rád dokumentoval na niekoľkých ukážkach mostov z posledného obdobia. M OSTY NA DIAĽNICI D1 HYBE VAŽEC Mosty na tomto úseku diaľnice sú ukážkou poctivého štandardu v štádiu projektovania aj realizácie (obr. 1). Dva najväčšie objekty stavby boli budované technológiou letmá betonáž a výsuvná skruž (skruž vyvinutá a vyrobená zhotoviteľom). Zhotoviteľ stavby firma Hydrostav, mala relatívne malé skúsenosti s výstavbou mostných objektov. Napriek tomu zásluhou pokorného prístupu zhotoviteľa a operatívnej spolupráce projektanta počas celej výstavby bolo realizované dielo k plnej spokojnosti investora stavby. M OST PUSTÝ HRAD VO ZVOLENE Komunikácia I/50 patrí k vybraným cestným ťahom na Slovensku a je zaradená do medzinárodnej siete E571. Most Pustý hrad je súčasťou prieťahu tejto komunikácie mestom Zvolen (obr. 2). Názory na koncepciu mosta prešli zaujímavým vývojom. Objekt premosťuje rieku Hron, sústavu koľají pri železnič nej stanici Zvolen, miestnu komunikáciu, rieku Slatinu a lávku ponad rieku Slatinu. Most zároveň umožňuje viesť trasu v úzkom koridore medzi riekou Slatina a strmým svahom vrchu Pustý hrad. Náročné je najmä jeho kríženie s veľmi frekventovanou železničnou traťou, ktorá musela byť počas celej výstavby mosta v prevádzke. Hlavne táto prekážka spôsobila, že v prvej etape projektových prác projektant navrhol nosnú konštrukciu z prefabrikovaných segmentov, ktoré sa mali montovať pomocou montážneho mosta zhora. Obr. 2 Most Pustý hrad vo Zvolene Fig. 2 The bridge Pustý hrad in Zvolen Komunikácia je zhodou okolností vedená tak, že most okrem už uvedených prekážok premosťuje aj stavebný dvor firmy Doprastav. Na tejto ploche bola už v tom čase vybudovaná betonárka a hala na ohýbanie betonárskej výstuže. A keďže sa Doprastav na základe súťažného konkurzu stal zhotoviteľom objektu, je prirodzené, že pôvodná koncepcia objektu bola prehodnotená tak, aby boli využité zariadenia Doprastavu priamo pod mostom. Preto bola nosná konštrukcia definitívne navrhnutá z monolitického dodatočne predpätého betónu. Stiesnené priestorové pomery nad železničnou traťou neumožnili použiť niektorú progresívnejšiu technológiu výstavby monolitických mostov. Most bol vybudovaný na podpernej skruži PEINER. Napriek použitiu tejto, dnes už nie najmodernejšej technológie, výsledné ekonomické parametre monolitického variantu zásluhou už spomínaných skutočností boli priaznivejšie, ako boli ekonomické parametre pôvodného prefabrikovaného variantu. Najproblémovejší úsek mosta bol však ten, kde je vedený v strmom svahu kopca Pustý hrad a po nábreží rieky Slatina. Pôvodné dve výškovo súbežné Obr. 1 Mosty na diaľnici D1 Hybe Važec Fig. 1 Bridges on the highway D1 Hybe Važec B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005 17
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES komunikácie s veľmi agresívnym zásahom do strmého svahu kopca Pustý hrad, s veľkým objemom oporných múrov na jednej strane a s podperami estakády v toku Hrona na druhej strane boli nahradené výškovým vedením komunikácie v dvoch úrovniach, ktoré kopírujú terén. Sú vedené na estakádach, kde ľavá nižšia estakáda je podsunutá pod mostovku pravej vyššej. To umožnilo umiestniť komunikáciu do úzkeho koridoru medzi Hronom a svahom Pustého hradu bez toho, aby boli nutné necitlivé zásahy do prírodného prostredia. V roku 1998 získal most 1. cenu Národného komitétu FIP. M OST CEZ SÚČANKU PRI OBCI S KALKA Úsek diaľnice medzi obcami Chocholná a Nemšová je časťou diaľničného ťahu D1 severo-južnej transeurópskej magistrály E75, ktorá v blízkej budúcnosti prepojí diaľničnú sieť Maďarska a Poľska. Medzi najväčšie objekty tohto úseku diaľnice patrí diaľničný objekt cez rieku Súčanka pri obci Skalka, ktorý tvorí diaľničná 2-estakáda celkovej dĺžky 354 m (obr. 3). Najnáročnejším úsekom premostenia nebola však rieka Súčanka, ale strmý svah brala nad obcou Skalka, ktorý má pod mostom sklon vyše 45. Navyše svah je zložený z latentne zosuvných suťových materiálov a každý stavebný zásah do terénu hrozil narušením krehkej stability. Umiestnenie podpier, rozpätia polí, spôsob zakladania aj technológia výstavby nosnej konštrukcie boli prispôsobené uvedenému najobtiažnejšiemu úseku premostenia. Výsledkom je návrh konštrukcie s excentricky umiestnenou rámovou podperou a dlhým krajným poľom dĺžky 69 m budovaným letmou betonážou, čo umožnilo premostiť zosuvné suťové územie bez výrazného zásahu do terénu a vhodne zakomponovať most do prírodnej scenérie. Parametre objektu nie sú nijako výnimočné (rozpätia polí 69 + 92 + 58 + 53 + 48 + 32 m), avšak vynútená dĺžková neproporčnosť krajného poľa a tri nesymetrické lamely v tomto poli vyvolali niekoľko zaujímavých problémov v návrhu predpínacej výstuže. Neštandardné na objekte tiež boli konštrukčné úpravy pre budúce potenciálne zosilnenie objektu voľnými káblami. Obr. 4 Most Pružinka Fig. 4 The bridge Pružinka Obr. 3 Most cez Súčanku pri obci Skalka Fig. 3 The bridge over the Súčanka river by the village Skalka Most obdržal 2. cenu Národného komitétu FIP za rok 1998. M OSTY NA DIAĽNICI D1 L ADCE-SVEREPEC Predmetný úsek diaľnice je súčasťou európskej cesty E50 v smere západ-východ a tiež súčasťou európskej cesty E75 v smere sever-juh. Diaľnica tu prechádza veľmi členitým terénom, čo si vyžiadalo na tomto 10km úseku postaviť tridsať dva mostov. Príspevok informuje o najvýznamnejších objektoch stavby. Most Pružinka Most dĺžky 902 m tvorí jeden dilatačný celok (obr. 4). Nosná konštrukcia objektu bola vybudovaná technológiou výsuvná skruž. Zakladanie objektu bolo veľmi náročné vzhľadom na geologickú skladbu podložia, vysokú hladinu spodnej vody a tendenciu podložia k zosúvaniu. Vzhľadom na pôdorysné zakrivenie a veľkú dilatačnú dĺžku museli ložiská mosta v jednotlivých štádiách výstavby meniť svoju funkciu. Mosty na križovatke Beluša Mosty sú súčasťou mimoúrovňovej diaľničnej križovatky. Vzhľadom na značnú koncentráciu mostov na relatívne malej ploche štandardný dvojložiskový podperný systém (napr. steny alebo dvojice stĺpov) by vytváral hustý zhluk betónovej hmoty. Vzhľadom k tomu, že v tesnej blízkosti križovatky sa nachádza obec Belu ša a tiež často navštevovaný motorest, takéto riešenie by bolo rušivé a disharmonické. Preto bol pre všetky uvedené mosty zvolený úsporný podperný systém tvorený prevažne centricky umiestnenými stĺpami. Nosné konštrukcie, ktoré sú podopierané prevažne jedním stĺpom s jedním ložiskom, sú po troch poliach stabilizované dvojicou stĺpov. Takýto podperný systém je hmotovo veľmi úsporný. Stĺpy kruhového priečneho rezu majú navyše rovnaký vzhľad v každom zornom uhle, čo aj pri relatívne veľkom počte podpier (spolu 34 podpier) nepôsobí disharmonicky (obr. 6). 18 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 4/2005