Technologické řešení cementobetonového povrchu modernizované dálnice D1

V letošním roce pokračuje opravou několika úseků ambiciózní projekt modernizace naší nejstarší dálnice D1. Práce byly zahájeny již v minulém roce, a to na úsecích 5, 9, 14 a 21. O rekonstrukci těchto čtyř dálničních úseků se podělily čtyři stavební firmy, které si na pokládku cementobetonového krytu objednaly služby společností STRABAG a. s. a Dálniční stavby Praha a. s.

Technologické řešení  cementobetonového povrchu  modernizované dálnice D1

Oba tito subdodavatelé při pokládce nového cementobetonového povrchu dálnice použili technologii betonu s povrchem z obnaženého kameniva, tzv. „vymetaného“ betonu.

Volba na tuto technologii padla především z důvodu základního požadavku na 10letou záruční dobu. V tomto smyslu se v současné době jedná o jedinou technologii úpravy povrchu, která umožňuje takto náročný závazek splnit, protože záruka na cementobetonový kryt znamená i záruku na jeho protismykové vlastnosti. Technologie cementobetonových krytů s povrchem z obnaženého kameniva je velmi progresivní, klade však na zhotovitele, pokud jde o dokonalé zvládnutí celého procesu pokládky, vysoké nároky. Jakákoliv závada podélné i příčné rovnosti krytu nebo existence jakékoliv vady povrchu je v naprosté většině případů opravitelná pouze vybouráním vadného úseku. Velká část úspěchu zde více než kde jinde závisí na zkušenosti pracovníků, kteří zajišťují „vymetání“, tedy práci rotačním koštětem. Vymetením se do určité hloubky odstraní povrchová malta a obnaží kamenivo na povrchu krytu, přičemž hloubka vymetení má značný vliv na vlastnosti cementobetonového krytu.

Technologie betonu s obnaženým kamenivem byla v České republice použita již v minulých letech na několika kratších úsecích dálnic, při probíhající rekonstrukci dálnice D1 jde však o zdaleka největší rozsah jejího využití. Hlavní předností této technologie jsou především její protismykové vlastnosti, ale zkušenosti s tímto povrchem potvrzují, že je také tišší než standardní cementobetonový kryt. Staré cementobetonové kryty na dálnici D1 s makrotexturou provedenou příčně taženými kartáči vykazují dlouhodobě příznivé protismykové vlastnosti, avšak vysokou hlučnost, ke které přispívají i nerovnosti na hranách příčných spár. Proto bylo při zavádění dvouvrstvové technologie stavby cementobetonových krytů zvoleno vytváření makrotextury povrchu vlečenou jutou. V průběhu užívání betonových vozovek se však ukázalo, že dosud používaná úprava vlečenou jutou není schopna vzhledem ke stále se zvyšující intenzitě dopravy zajistit dlouhodobou trvanlivost protismykových vlastností.

Podle výzkumů provedených v SRN povrch upravený vlečenou jutou i povrch s obnaženým kamenivem vykazuje hladinu hluku nižší o 2 dB(A) než povrch referenční. To znamená, že v současné době je vzhledem ke splnění dvou protichůdných požadavků, tj. na protismykové vlastnosti a emise valivého hluku z dopravy, jediným řešením pro betonové vozovky dvouvrstvá technologie stavby s povrchem z obnaženého kameniva a ocelovými prvky ve spárách, které eliminují „schůdky“ na spárách.
Celková tloušťka cementobetonového krytu na modernizované dálnici D1 je 27 cm, z toho horní vrstva činí nejméně 5 cm. Obnažení kameniva se provádí za sucha vymetením povrchové vrstvy malty ocelovými rotačními kartáči. Čas provedení je závislý hlavně na klimatických podmínkách při provádění, teplotě vzduchu i betonové směsi, oslunění apod., obvykle se však pohybuje od cca 6 do 24 hodin od pokládky.

Prvotním předpokladem pro úspěšné provedení betonového krytu jsou optimálně sestavené receptury betonové směsi pro spodní a zejména horní beton včetně volby typu a druhu vhodného kameniva, protože výsledné vlastnosti povrchu vozovky jsou důsledkem fyzikálně mechanických vlastností vytipovaného kameniva. Správný poměr cementu a kameniva a ostatních složek betonové směsi jsou určující pro vlastnosti celého cementobetonového ­krytu včetně protismykové vlastností povrchu.
K pokládce cementobetonového krytu byla využita osvědčená dvouvrstvá technologie dvou za sebou jedoucích finišerů, které pokládají vrchní beton do čerstvě zhutněné vrstvy spodního betonu. Tyto finišery jsou prověřenou konstrukcí společnosti HEILIT + WOERNER z koncernu STRABAG, jejichž vývoj a výroba započaly již před 30 lety a stále pokračují. Jedná se o jednoduchou a lehkou konstrukci, jejíž největší předností oproti konkurenčním výrobkům je velká variabilita a zhruba poloviční hmotnost jednotlivých strojů, což představuje značnou výhodu při nutném přemisťování finišerů v průběhu stavby např. u mostních objektů. Soustavu tvoří dva za sebou jedoucí finišery, které obsáhnou celou projektovanou šířku vozovky 11,5 m. Přední finišer rozhrnuje a hutní spodní vrstvu betonu s kamenivem o max. zrnu 32 mm a ukládá do míst budoucích příčných spár kluzné trny. Do podélných spár se vkládají kotvy. Následně je na čerstvý spodní beton položena finální směs horního betonu s kamenivem o max. zrnu 8 mm. Na tomto finišeru je instalován podélný hladič, který povrch betonu uhladí a tím eliminuje drobné nerovnosti povrchu. Poté následuje speciální ošetření povrchu a obnažení kameniva vymetením.
V modernizovaném úseku dálnice jsou provedeny po cca 500 - 700 m dilatační spáry o šířce 2 cm s vložkou ze Styroporu, buď v pracovní spáře, nebo častěji, vzhledem ke kontinuální betonáži, přímo vkládané do čerstvého betonu a přejížděné finišery. Tento detail vychází z platného znění revidované ČSN 73 6123-1 a umožňuje reakci na teplotní změny i v souvislosti s měnícím se klimatem.

Při základní a minimální údržbě je předpokládaná životnost tohoto typu vozovky minimálně 30 let, u asfaltových vozovek je životní cyklus mnohem kratší. U starých úseků po 25 letech provozu na D1 u Brna bylo prokázáno, že celkové finanční náklady na cementobetonový kryt dosáhly pouhých 57 % nákladů vynaložených na asfaltovou vozovku, tzn., že náklady pro betonové vozovky na těžce zatížených úsecích jsou v dlouhodobém horizontu podstatně nižší, než pro vozovky asfaltové. Nepochybnou předností je i skutečnost, že cement a kamenivo jsou u vozovek s cementobetonovým krytem tuzemského původu, zatímco výroba asfaltu je závislá na dovozových surovinách.

STRABAG a.s.
Na Bělidle 198/21, 150 00 Praha 5
tel.: 222 868 111, fax: 222 868 211
www.strabag.cz

Dálniční stavby Praha, a.s.
Na Bělidle 198/21, 150 00 Praha 5
tel.: 222 868 267, fax: 224 266 946
www.dsp.cz

Vyhledávač stavebních pojmů

Nechte si zasílat měsíční newsletter

Na facebooku

NAŠI PARTNEŘI Další partneři