Jednou z technicky nejnáročnějších částí stavby je druhý nejdelší mostní objekt 214-00, který převádí dálnici D1 ve výšce až téměř 35 m nad údolím tvořeným loukami a pastvinami se sítí polních cest, jímž v nejnižším místě protéká Chočský potok.
Návrh konstrukce mostu
Soutěž na výběr zhotovitele stavby byla vypsána v režimu „žlutý Fidic“, což mj. zhotoviteli skýtalo možnost upravit nebo dokonce zásadně změnit koncepci a konstrukční uspořádání mostů navržené v soutěžní projektové dokumentaci. Této možnosti zhotovitel mostu, firma OHL ŽS, v případě mostu 214-00 beze zbytku využil. Jako zpracovatel realizační dokumentace stavby jsme tak ve spolupráci se zhotovitelem začali hledat vhodnou alternativu k navržené komorové konstrukci proměnné výšky, budované metodou letmé betonáže, s typickým rozpětím polí 80 m.
Přitom bylo nutné splnit několik podmínek. V první řadě návrh mostu nesměl vést ke vzniku nových stavebních objektů nad rámec vydaného stavebního povolení. Tento požadavek znamenal zachování stávající polohy všech překážek, s jejichž přeložením se v soutěžní projektové dokumentaci neuvažovalo. To se týkalo polních cest, koryta Chočského potoka i několika podzemních inženýrských sítí. Druhým kritériem pro návrh mostu bylo zachování délky nosné konstrukce definované v soutěžní nabídce. Třetím aspektem pak bylo dostupné technologické vybavení, které by umožnilo vybudování nosné konstrukce poměrně komplikované geometrie, která bude popsána v následujícím textu, s ohledem na předpokládaný harmonogram výstavby.
Po několikatýdenní práci byla na základě debat mezi zpracovatelem projektové dokumentace a zhotovitelem mostu k realizaci vybrána z mnoha zpracovaných variant komorová konstrukce konstantní výšky o dvanácti polích, s typickým rozpětím vnitřních polí 57 m, budovaná metodou postupné betonáže po jednotlivých polích na posuvné skruži. Každý jízdní pás dálnice je přitom převáděný po samostatné konstrukci.
Geometrické parametry nosné konstrukce mostu
Řídicí hrany mostovkové desky jsou odvozeny z prostorového trasování převáděné dálnice kategorie D 26,5/100. Příčný sklon vozovky na mostě je proměnný. Střechovitý spád 2,5 % na začátku mostu se mění na jednostranný levý spád 3,0 %. Směrově je dálnice na začátku mostu umístěná v přímé, na kterou navazuje přechodnice, která v posledních polích přechází do levostranného oblouku s poloměrem 1 200 m. Volná šířka každého jízdního pásu dálnice činí 11,75 m. Na začátku mostu je niveleta dálnice v konkávním zakružovacím oblouku s poloměrem oskulační kružnice 28 000 m a prakticky v celé délce nosné konstrukce mostu pokračuje klesáním v konstantním spádu 3,83 %, na který na konci mostu navazuje konvexní zakružovací oblouk s poloměrem oskulační kružnice 20 000 m.
Výška nosné konstrukce, jejíž průřez tvoří komora s vyloženými konzolami, je 3,2 m. Šířka levé nosné konstrukce je 13,55 m, šířka pravé nosné konstrukce pak 13,65 m.
Vliv typu posuvné skruže na uspořádání nosné konstrukce
V průběhu prací na projektové dokumentaci rozhodnul zhotovitel mostu s ohledem na logistické problémy a minimalizování nároků na montážní prostředky o změně dodavatele, a tedy i typu, posuvné skruže pro betonáž nosné konstrukce. Dále bude popsáno, jak se tato změna promítnula do geometrie průřezu a parametrů podélného předpětí nosné konstrukce.
Konstrukce původně určené posuvné skruže umožňovala výstavbu prostorově zakřivené konstrukce, tzn. především vytvoření půdorysného i výškového zakřivení a naklápění celého průřezu nosné konstrukce. Tomu odpovídal jeho tvar. Vnější obrys průřezu byl konstantní po celé délce mostu, dno komory bylo rovnoběžné s příčným sklonem mostovkové desky. Všechny hrany nosné konstrukce byly rovnoběžné s osou dálnice. Z hlediska spotřeby materiálů, především betonu a předpínací výztuže, byl navržen optimální průřez nosné konstrukce.
Konstrukce posuvné skruže určená pro výstavbu bohužel postrádala přednosti skruže původně vybrané. Veškeré změny prostorové polohy nosné konstrukce bylo nutné realizovat v rámci bednění, nikoliv samotné skruže. Uspořádání průřezu nosné konstrukce muselo být upraveno tak, aby odpovídalo možnostem skruže a pro zhotovitele byl minimalizován rozsah činností spojených s nutnými úpravami bednění během výstavby. Dno komory je tak vodorovné po celé délce mostu, sklon stěn komory je konstantní po celé délce mostu a mění se pouze příčný sklon mostovkové desky. Komorový trám musí být v půdorysu přímý, což vede k tomu, že v oblasti půdorysného zakřivení má komora tvar polygonu s lomy v místě pracovních spár mezi jednotlivými etapami betonáže a vyložení konzol dosahuje v příčném směru mostu proměnných hodnot.
Uvedené úpravy uspořádání průřezu nosné konstrukce měly jeden nepříjemný efekt, totiž zvětšení plochy průřezu a tedy nárůst vlastní tíhy. Ten nebyl z hlediska namáhání nosné konstrukce zanedbatelný a zapříčinil, že oproti původnímu návrhu bylo nutné zvýšit množství předpínací výztuže.
Vybrané detaily návrhu a realizace související se způsobem výstavby nosné konstrukce
Konstrukce posuvné skruže s dolním nosným systémem, který tvoří ocelové nosníky situované po stranách komory budované konstrukce, má v podélném směru dvě místa podepření a funguje jako prostý nosník s převislými konci, viz obr. 1. Na jednom konci je skruž zavěšena na již vybetonovanou nosnou konstrukci, na druhém konci je uložena na pilíř. V oblasti pracovních spár nosné konstrukce bylo proto nutné zřídit svislé prostupy mostovkovou deskou a dolní deskou komory pro instalaci závěsů skruže, viz obr. 2. V dříku každého pilíře pak bylo potřeba vytvořit dvojici podélných otvorů, do kterých byla uložena ocelová konstrukce tvořící podporu skruže, viz obr. 3.
Posuvná skruž byla nasazena i pro výstavbu nosné konstrukce v krajních polích. Tvar krajních opěr byl proto upraven tak, aby umožnil uložení nosníků skruže, které přesahovaly až za rub opěry, viz obr. 4. Ve střední části pod ložisky je vytvořen pilíř, tvarově odpovídající vnitřním podpěrám mostu, na jehož rub navazuje v celé šířce mostu opěrná zeď, která zajišťuje svah dálnice za opěrou. Tato opěrná zeď je budována až po odjetí posuvné skruže.
S ohledem na použitý systém bednění probíhá betonáž průřezu nosné konstrukce ve dvou fázích. V první fázi je vybetonováno koryto, tzn. dolní deska a stěny komory. Následně v druhé fázi je betonována mostovková deska v celé šířce nosné konstrukce, tedy horní deska komory mezi stěnami a vnější konzoly. V provedené analýze konstrukce byla věnována velká pozornost mj. také vlivu postupné betonáže průřezu na namáhání nosné konstrukce. Bylo modelováno spolupůsobení podpůrné skruže s betonovým korytem během betonáže mostovkové desky. Množství podélné předpínací výztuže a postup její aktivace jsou navrženy tak, aby při betonáži mostovkové desky nevznikala v korytě nepřípustná tahová napětí, a nedocházelo tak ke vzniku a nadměrnému rozvoji trhlin.
Aby bylo dosaženo plného účinku předpětí v celém průřezu nosné konstrukce v co nejmenší vzdálenosti za pracovními spárami, jsou kabely podélného předpětí umístěny kromě stěn komory také do mostovkové desky. V horní desce jsou uloženy přímé kabely, ve stěnách jsou kabely trasované ve svislé rovině.
Příčné pracovní spáry nosné konstrukce jsou navrženy v místě minimálního ohybového namáhání od stálých zatížení, ve vzdálenosti 10 m za pilířem. Platné normové předpisy nepřipouštějí možnost spojkování všech předpínacích kabelů v jednom příčném řezu nosné konstrukce. Uspořádání posuvné skruže ovšem neumožňuje instalaci předpínacích lan, v místě pracovní spáry nezakotvených, zároveň ve dvou po sobě následujících etapách (tedy mostních polích) betonáže. V prostoru mezi čelem betonážní etapy a nadpodporovým příčníkem je proto vytvořeno lokální zesílení stěn komory, v němž dochází ke stykování některých předpínacích kabelů přesahem, viz obr. 5 a obr. 6. Lana přesahující do následující betonážní etapy se přitom osazují až po dokončení etapy předcházející. V místě pracovní spáry jsou kotveny a spojkovány všechny přímé kabely v horní desce a polovina kabelů ve stěnách.
V současné době je dokončena pravá nosná konstrukce, viz obr. 7 a obr. 8, a levá nosná konstrukce je ve výstavbě. I díky výborné spolupráci projektanta a zhotovitele probíhá stavba bez výrazných problémů a směřuje ke zdárnému dokončení mostu v roce 2018.
Link projekt s. r. o.
Makovského nám. 2, 616 00 Brno
tel.: 539 090 010
e-mail: linkprojekt@linkprojekt.cz
www.linkprojekt.cz
