Modernizácia železničného uzla Žilina: rekonštrukcia železničných mostov cez Váh

Rekonštrukcia dvojice železničných mostov prevádzajúcich trať ŽSR cez rieku Váh je súčasťou projektu modernizácie železničného uzla Žilina. Spoločnosť STRABAG, s. r. o., je vedúcim členom Združenia pod Dubňom, teda zhotoviteľa stavebných prác v rámci projektu Uzol Žilina, a zároveň zhotoviteľom predmetného mostného objektu.

Dvojica železničných mostov je v projekte Uzol Žilina zaradená v rámci ucelenej časti stavby (UČS) 53 ako stavebný objekt SO 53-33-07. Pôvodné plnostenné mosty s prvkovou mostovkou budú nahradené novými oceľovými celozváranými mostmi s dolnou ortotropnou mostovkou so žľabom pre priebežné koľajové lôžko. Nové riešenie počíta s dvomi trojpoľovými spojitými mostmi s osovou vzdialenosťou 8,2 m. Rozpätie nových mostov je navrhované 31,5 + 46,2 + 31,5 m.

Existujúca spodná stavba sa po etapách vybúra a nahradí novými oporami spojenými s krídlami a dvomi medziľahlými piliermi v koryte rieky Váh. Spodná stavba mostov, riešená v rámci objektu SO 53-33-07.1, obsahuje tiež spodnú stavbu spoločnú aj pre lávku pre chodcov a cyklistov riešenú v rámci SO 53-33-07.2 (správcom lávky bude mesto Žilina).

Pôvodný stav

V súčasnosti sa v mieste kríženia trate s riekou Váh nachádzajú dva oceľové zvárané plnostenné mosty s dolnou prvkovou mostovkou. Pod každou koľajou sú tri za sebou nasledujúce jednopoľové mosty. Nosné konštrukcie mostov sú tvorené plnostennými nosníkmi s rozpätiami 36 m.

Obidva mosty sú kolmé a šírkovo vyhovujú MPP 2,5. Nosné konštrukcie sú uložené na oceľových pevných a valčekových ložiskách. Spodnú stavbu tvoria dve gravitačné opory na oboch brehoch toku a dva medziľahlé piliere v koryte Váhu. Na moste sú upevnené aj vedenia inžinierskych káblových sietí a existujúci plynovod a na nosnej konštrukcii pod koľajou č. 2 aj potrubie. Pôvodná mostná konštrukcia sa asanuje a nahradí novými nosnými konštrukciami.

Navrhovaný stav

Mosty sa rekonštruujú z dôvodu nevyhovujúceho stavu existujúcich oceľových mostov z hľadiska požiadaviek na priestorové usporiadanie modernizovaných tratí, nevyhovujúcej únosnosti mostov a požiadavky na zriadenie plavebného gabaritu so šírkou 36 m v strednom poli. Rekonštrukcia mostov je realizovaná výmenou existujúcich mostov za nové mostné konštrukcie osadené na novú spodnú stavbu.

Nové premostenie je navrhované pomocou dvoch samostatných nosných konštrukcií pod každou koľajou. Priestorové usporiadanie na oboch mostoch vyhovuje MPP 3,0 s rezervou min. 125 mm. Z požadovaného gabaritu vychádza osová vzdialenosť hlavných nosníkov 6,9 m. Vzájomná osová vzdialenosť oboch mostov je navrhnutá na hodnotu 8,2 m, z čoho medzi mostami vychádza revízny priestor 0,7 m. Návrh premostenia koryta rieky rešpektuje maximálny prietok Qkap s dostatočnou rezervou nad úrovňou tejto hladiny.

Zo statického hľadiska je konštrukcia oboch mostných konštrukcií navrhnutá ako spojitý 3-poľový celozváraný oceľový trámový most s nábehmi hornej pásnice nad piliermi a s rozpätiami polí 31,5 + 46,2 + 31,5 m. Dĺžka oceľovej konštrukcie oboch mostov je 110,8 m.

Pre priebežné koľajové lôžko je navrhovaná dolná ortotropná mostovka s plechovým žľabom s vyspádovaním dna plechu. Existujúce mosty budú zdemontované po častiach v rámci dvoch etáp spolu s vybúraním existujúcej spodnej stavby.

Spodnú stavbu tvoria dve nové opory O1 a O2 spojené s krídlami budované v dvoch etapách a dva medziľahlé piliere P1 a P2 vybudované v koryte Váhu vedľa existujúcich pilierov z vonkajšej strany. Oceľové konštrukcie mostov sú budované mimo projektovanej polohy na dočasných montážnych plošinách a na finálnu pozíciu boli, resp. budú premiestnené najskôr priečnym výsunom a potom pozdĺžnym zásunom v dvoch fázach.

Spodná stavba

Nosné konštrukcie mostov sú na oboch brehoch rieky osadené na gravitačné opory O1 + O2 a v koryte Váhu na dva medziľahlé piliere P1 + P2. Opora O1 sa nachádza na ľavom brehu v smere toku rieky, zatiaľ čo opora O2 sa nachádza na pravom brehu, teda v mestskej časti Budatín. Bližšie k opore O1 sa nachádza pilier P1, bližšie k opore O2 je umiestnený pilier P2.

Obe opory sú riešené ako gravitačné monolitické a budú spojené s rovnobežnými, sčasti zavesenými krídlami. Keďže je vzhľadom na plán organizácie výstavby potrebné budovať najskôr konštrukciu pod koľajou č. 2 pri súčasnej prevádzke na existujúcej koľaji č. 1, bude sa aj konštrukcia oboch opôr realizovať v rámci oboch fáz.

Opory sú založené na mikropilótach 108/16 s dĺžkou 8 m v rastri 1,0 m × 1,0 m. Po zhotovení mikropilót sa na oboch stranách zriadi podkladový betón v hrúbke 200 mm z betónu C 12/15. Podkladový betón sa zriadi aj v časti pod krídlami. Na podkladovom betóne sa vybudoval základový pás pod oporou aj krídlami.

Základové pásy sú z betónu C 30/37 a majú výšku 2 600 mm. Na základoch budú zriadené drieky a do driekov bude votknutý úložný prah, z ktorého bude vybudovaná záverná stienka, v hornej časti rozšírená na osadenie záverov a prechodových dosiek. Drieky aj úložné prahy spolu so závernými stienkami sú zhotovené z betónu C 30/37 a vystužené prútmi z betonárskej ocele B500B.

Piliere sú vybudované v priestore z vonkajšej strany pôvodnej dvojice pilierov. Zakladanie pilierov bolo navrhnuté ako plošné na zlepšenej vrstve vytvorenej prúdovou injektážou. Zlepšená vrstva zároveň slúži ako tesnenie priesakov vody z dna stavebnej jamy. Drieky pilierov sú votknuté do základových pätiek. Úložné prahy sú po šírke v strednej časti pod obomi mostmi prerušené na výšku pre prejazd revízneho vozíka popod oceľovú konštrukciu mosta. Z oboch strán je tvar drieku prispôsobený miernym plynulým „zahrotením“ so zaoblením pre lepšie prúdenie vody.

Do úložných prahov sú votknuté podložiskové bloky na osadenie ložísk pod nosné konštrukcie mostov. Bloky sú z betónu C 35/45 s rozmermi 1 200 × 1 200 mm v osovej vzdialenosti 6,9 m. Celkovo sú na každej z opôr 4 kusy podložiskových blokov, 4 kusy sú aj na každom pilieri. Betónové plochy mosta sú zhotovené v pohľadovej kvalite a sú v plnom rozsahu chránené náterom s hydrofóbnymi a protikarbonatačnými účinkami. Náter betón zároveň farebne zjednocuje.

Ložiská

Oceľová konštrukcia mosta bude uložená na oceľových hrncových ložiskách. Tie sú osadené na vrstvu plastmalty na úložné podložiskové bloky na každej z opôr a pilierov. S pevnými ložiskami sa počíta na opore O2 (nižšie položená) a s pohyblivými ložiskami na opore O1 a pilieroch P1 a P2. Ložiská sa k spodnej pásnici prichytia pomocou platne skrutkami.

Oceľová nosná konštrukcia

Zo statického hľadiska je konštrukcia oboch mostných konštrukcií navrhnutá ako trojpoľový, spojitý celozváraný oceľový trámový most s nábehmi hornej pásnice nad piliermi. Pre priebežné koľajové lôžko je navrhovaná dolná ortotropná mostovka s plechovým žľabom s vyspádovaním dna plechu k odvodňovačom umiestneným v dvoch líniách. V stene priečnikov sú otvory pre vedenie pozdĺžnych výstuh.

Celá konštrukcia je zváraná. Osová vzdialenosť hlavných nosníkov je 6,9 m. Hlavné nosníky sú tvorené zváranými I-nosníkmi s výškou 3,0 m s pásnicami šírky 600 mm z plechov hrúbky 40 mm. Stenu tvorí plech hrúbky 16 mm. Stena je vystužená z vnútornej strany stenou priečnika, ktorá sa k nej pripája každé 2,1 m.

Nosníky sú vystužené zvislými výstuhami v mieste priečnikov a tiež pozdĺžnou výstuhou z vnútornej strany nosníkov. Z vonkajšej strany sú na nosníkoch v mieste výstuhy zriadené konzoly na dodatočné osadenie stĺpikov PHS. Na plech vane sa nanesie vrstva striekanej izolácie na báze pružných polyuretánov hrúbky 10 – 20 mm bez ochrany. Na tejto vrstve bude položená antivibračná rohož v hrúbke 20 mm.

Montáž konštrukcie oboch mostov prebieha mimo ich navrhovanej polohy na montážnych plošinách pozváraním montážnych dielov dovezených z mostárne. Montážne plošiny sa nachádzajú na žilinskom brehu Váhu v priestore vedľa koľaje č. 2 pre I. fázu výstavby a vedľa koľaje č. 1 pre II. fázu výstavby. Zmontované mosty sú, resp. budú na projektovanú polohu umiestnené najskôr priečnym výsunom do osi koľaje a potom pozdĺžnym zásunom v osi budúcej polohy na finálne miesto.

Železničný zvršok

Na nosnej konštrukcii je priebežné koľajové lôžko z drveného kameniva frakcie 32/64 mm so železničným zvrškom sústavy UIC 60 na betónových podvaloch B 91. Výška koľajového lôžka je navrhnutá tak, že pri výške podvalov 220 mm zabezpečuje požadovanú hrúbku koľajového lôžka 350 mm pod spodnou hranou podvalov.

Aktuálny stav

Stavebné práce začal tím dopravného staviteľstva spoločnosti STRABAG, s. r. o., realizovať na prelome rokov 2022 a 2023. Po začatí výluky na koľaji č. 2 sa začalo s vytrhaním a odstraňovaním pôvodnej oceľovej mostnej konštrukcie, prácami na opore O1 a na dočasnom násype potrebnom pre výstavbu piliera P1. Nasledoval pomerne štandardný postup: zhotovenie stavebnej jamy, zakladanie a výstavba spodnej stavby mostného objektu (opora O1 a pilier P1). Rovnaký postup sa opakoval na druhom brehu rieky pri výstavbe opory O2 a piliera P2.

Výsledkom je dnes takmer dokončená spodná stavba s oceľovou nosnou konštrukciou prvého mostu vysunutou na jej finálnom mieste. Splnenie ambiciózneho termínu pre realizáciu spodnej stavby umožňuje postupne začať s realizáciou železničného zvršku a trakčnej sústavy tak, aby bola v stanovenom termíne možná zmena výluky z koľaje
č. 2 na koľaj č. 1 a mohlo sa začať s výstavbou druhého z dvojice mostov.

TEXT: REMING CONSULT, a. s., STRABAG, s. r. o.
FOTO: STRABAG, s. r. o.