Mostný objekt SO 201-00 budovaný technológiou výsuvnej skruže v rámci I. etapy R4 Severného obchvatu Prešova
Časopis Inžinierske stavby Hlavnú trasu úseku R4 Severný obchvat Prešova, I. etapa, tvorí štvorpruhová, smerovo rozdelená komunikácia kategórie R 24,5/100 s celkovou dĺžkou 4,3 km. Obsahuje 3 mosty, oporné a zárubné múry, mimoúrovňovú križovatku Prešov – sever a dvojrúrový tunel Bikoš s dĺžkou 1,15 km. Súčasťou hlavnej trasy je aj mostný objekt SO 201-00 Most na R4 v km 1,350 nad údolím a poľnou cestou. Zhotoviteľom mosta SO 201-00 bola spoločnosť VÁHOSTAV, a. s., Bratislava.
Koncom septembra 2023 bol širokej motoristickej verejnosti odovzdaný do užívania úsek rýchlostnej cesty R4 Severný obchvat Prešova, I. etapa, ktorý vytvoril priamu spojnicu diaľnice D1 s cestou I. triedy I/68 v smere na Sabinov (obr. 1). Rýchlostná cesta R4 je súčasťou dopravnej siete Európskej únie TEN – T v smere sever – juh.
Objednávateľom stavby bola Národná diaľničná spoločnosť, a. s., a zhotoviteľom Združenie VÁHOSTAV – SK – TuCon R4 Severný obchvat Prešova pod vedením spoločnosti VÁHOSTAV, a. s., Bratislava (ďalej VÁHOSTAV), a s členom združenia spoločnosťou MARTI, a. s., Žilina. Stavba bola financovaná zo zdrojov Európskej únie a zo štátneho rozpočtu Slovenskej republiky.
Úsek I. etapy má celkovú dĺžku 4,3 km a bolo na ňom vybudovaných spolu 9 mostov, z toho tri na hlavnej trase. V príspevku bližšie opíšeme technické riešenie a realizáciu mostného objektu SO 201-00 Most na R4 v km 1,350 nad údolím a poľnou cestou v hlavnej trase, ktorý zrealizovala spoločnosť VÁHOSTAV.
Opis a technické riešenie mostného objektu so 201-00
Most sa nachádza v Prešovskom kraji, okrese Prešov, v katastrálnom území Veľký Šariš. Ide o 7-poľový most v extraviláne obce, ktorý premosťuje hlboké údolie a poľnú cestu SO 121-03. Prevádzanou komunikáciou na moste je rýchlostná cesta R4 v základnom šírkovom usporiadaní R 24,5/100. Nosná konštrukcia (NK) je z monolitického, dodatočne predpätého betónového komorového prierezu s výškou 2,6 m, budovaná na výsuvnej skruži.
Most je založený hĺbkovo – na železobetónových (ŽB) veľkopriemerových pilótach Ø 900 mm. Krajné opory tvoria základy podopreté ŽB pilótami Ø 900 mm, na ktoré nadväzujú čiastočne vyľahčené drieky a úložné prahy so závernými múrikmi a s krídlami. Vnútorné podpery sú tvorené základom podopretým ŽB pilótami – tiež Ø 900 mm – a pilierom s prierezom približne v tvare kosti. Rozpätie polí je 34,0 + 5 × 45,00 + 34,0 m, spolu 293,0 m (obr. 2).
Dĺžka NK je 295,0 m. Šírka NK ľavého (ĽM) aj pravého mosta (PM) je 13,23 m. Šírka ľavého mosta je 13,73 m a pravého 13,88 m. Šírka vozovky medzi zvodidlami je na ľavom aj pravom moste 11,25 m. Celková dĺžka mosta je 306,10 m. Výška mosta nad dnom údolia je pri LM max. 19,0 m a pri PM max. 18,2 m. Plocha mosta je pri LM aj PM rovnaká, a to 3 681,15 m2. Priečny sklon nosnej konštrukcie oboch mostov je jednostranný, 2,5 %. Horné dosky sú zalomené v osi odvodnenia, na konzole je vytvorený protispád v sklone 4,0 % (obr. 3).
Rýchlostná cesta vedie v mieste mosta vo výškovom konvexnom zakružovacom oblúku v km 1,231 005 s polomerom R = 20 000 m, so sklonmi dotyčníc 3,0 % a 1,49 %, a ďalej v pozdĺžnom konštantnom sklone 1,49 %. Pozdĺžny sklon NK je teda spočiatku pri oporách 1L/2P premenný, približne 2,40 %, a cca od podpery 9L/10P konštantný – klesanie -1,49 % v smere staničenia.
Opory tvorí základ, čiastočne vyľahčený driek, úložný prah, dvojica podložiskových blokov (pre každú nosnú konštrukciu dvojica ložísk), záverný múr s konzolkou pre mostný záver a vybratím pre prechodovú dosku a dvojica rovnobežných zavesených krídel. Časť opory pre pravý most je od časti opory pre ľavý most oddilatovaná škárou s hrúbkou 20 mm. Pri hornom povrchu základu boli zriadené dva úložné bloky, slúžiace na podopretie výsuvnej skruže. Opora bola šírkovo navrhnutá na celú šírku nosnej konštrukcie – 27,30 m (spolu pre pravý aj ľavý most pri 1L/2P), resp. 27,555 m pri 15L/16P. Celé opory (základ, driek, úložný prah, podložiskové bloky, záverný múr, plentovacie múriky aj zavesené krídla) sú monolitické železobetónové.
Základy sú z monolitického železobetónu, obdĺžnikového pôdorysu 8,0 × 6,0 m s výškou 1,8 m, podopreté veľkopriemerovými pilótami Ø 900 mm. Pre každý most tvorí vnútornú podperu jeden monolitický ŽB pilier s prierezom v tvare širokého „H“ na samostatnom základe. Rozmery piliera v priereze sú 2,25 × 5,00 m, stredná stena má rozmery 2,30 × 0,55 m (obr. 3). Z boku každého piliera boli zriadené kapsy š × v × h = 0,950 × 0,930 × 0,625 m na uloženie skruže počas betonáže danej etapy nosnej konštrukcie.
NK je na krajných oporách a na všetkých pilieroch uložená na spodnú stavbu prostredníctvom dvojice hrncových ložísk – spolu 32 ks ložísk (2 mosty ×
8 podpier × 2 ložiská na podperu). NK pravého aj ľavého mosta tvorí 7-poľový spojitý nosník komorového prierezu s konštantnou výškou 2,6 m (obr. 3).
PM je zrkadlovým obrazom ĽM. Ide o konštrukciu z monolitického, dodatočne predpätého betónu komorového prierezu s vyloženými obojstrannými konzolami. Rozpätia polí v osi komunikácie sú 34,0 + 5 × 45,0 + 34,0 m. Dĺžka NK oboch mostov je rovnaká, 295,0 m. V koncoch NK sú nad oporami vytvorené koncové priečniky s dĺžkou 2,0 m. Koncové priečniky sú masívne plnostenné so vstupným otvorom do komory so šírkou 1,0 m a s výškou 1,55 m, ktorý je zabezpečený uzamykateľnými dverami.
Komorový prierez nosnej konštrukcie je predopnutý systémom pozdĺžneho dodatočného súdržného predpätia z lán Ls 15,7/1860 zo systému Projstar, ktorý vyrába, montuje a predpína zhotoviteľ mosta VÁHOSTAV. Použité boli 19-lanové káble.
Konštrukcia vozovky na moste v hrúbke 90 mm je živičná dvojvrstvová, zložená z modifikovaných zmesí. Ochranu hydroizolácie (NAIP s hrúbkou 5 mm) tvorí liaty asfalt. Na oboch koncoch nosnej konštrukcie sú osadené hrebeňové mostné závery v elektroizolačnom vyhotovení v úprave so zníženou hlučnosťou.
Na okrajoch nosnej konštrukcie sa nachádzajú celomonolitické železobetónové rímsy. Do vnútorných ríms sú zakotvené oceľové zábradelné zvodidlá ZSNH4/H3 s vodorovnou výplňou. Do vonkajších ríms sú pri obrubníku zakotvené oceľové zábradelné zvodidlá ZSNH4/H2 bez výplne a pri okraji oceľové mostné zábradlie so zvislou výplňou s výškou 1,1 m nad priľahlým povrchom rímsy. Zrkadlo v strednom deliacom páse nad oporami je na dĺžke 1,5 m prekryté plnou doskou z kompozitného materiálu.
Povrch vozovky a ríms je odvodnený pozdĺž obruby do odvodňovačov, ktoré sú zaústené do pozdĺžneho potrubia zaveseného pod konzolou NK. Prístup pre revíziu priestoru pod mostom je zaistený revíznymi schodiskami po pravej strane diaľnice pri opore 2P a po ľavej pravej strane diaľnice pri opore 15L. Terén pod mostom bol upravený dodatočným prísypom vrstvy drveného valcovaného štrku. Svahy pod mostom pred oporami sú spevnené lomovým kameňom. Na svahové kužele mimo pôdorysu mosta sa rozprestrel humus a osiala sa tráva s predpísaným zložením.
Podľa spracovaného korózneho prieskumu sa zrealizovali základné ochranné opatrenia na obmedzenie vplyvu bludných prúdov, t. j. primárna a sekundárna ochrana s prepojením výstuže a jej vyvedenie na povrch konštrukcie. Na všetkých 252 ks veľkopriemerových pilót boli zrealizované skúšky integrity pilót metódou PIT. Na mostnom objekte sa vykonalo spolu 5 zaťažovacích skúšok veľkopriemerových pilót. V priebehu výstavby mosta bolo nutné merať v daných intervaloch sadanie pri konsolidačnom násype opory 1L/2P a geodeticky sledovať v čase spodnú stavbu (piliere a opory).
Výstavba mosta
V dôsledku petície občanov mesta Prešov, ktorá dočasne zamedzila prístup na úsek od križovatky Prešov, západ, Vydumanec až po budúci tunel Bikoš, odovzdal objednávateľ stavby Národná diaľničná spoločnosť, a. s., zmienenú časť stavby do realizácie zhotoviteľskému združeniu 10 mesiacov po začiatku stavby. Na elimináciu tohto sklzu ponúklo združenie v dotknutom úseku akceleráciu výstavby na moste SO 201-00, a to použitím technológie výsuvnej skruže, ktorú vlastnil zhotoviteľ mosta, spoločnosť VÁHOSTAV.
Projektovú dokumentáciu zohľadňujúcu postup výstavby mosta predmetnou technológiou vypracovala spoločnosť Stráský, Hustý a partneři, s. r. o., Brno. Po spoločnom prerokovaní zmluvnými stranami bol tento návrh združenia na riešenie vzniknutej situácie prijatý vydaním pokynu Stavebného dozoru a začala sa neodkladne samotná príprava a realizácia mostného objektu. Docielila sa tak časová úspora 6 mesiacov, dôležitá na skrátenie času realizácie stavebných objektov na kritickej ceste, a to predmetného mosta SO 201-00 a SO 401-00 Tunel Bikoš.
Už v časovom predstihu sa vykonal v dotknutom území pyrotechnický a archeologický prieskum. Zriadila sa panelová prístupová cesta v smere od križovatky Vydumanec. Po odhumusovaní sa pri opore 1L/2P v rámci cestného násypu 101-00 zrealizovala sanácia podložia tvorená štrkovými pilótami, vybudoval sa dočasný konsolidačný násyp, ktorý bol po ukončení jeho pôsobenia zhora odťažený, a zrealizovali sa pilóty krajnej opory a následne samotná opora.
Pri opore 15L/16P bol na návrh zhotoviteľa z dôvodu urýchlenia stavebných prác konsolidačný násyp zrušený, takže sa po navŕtaní pilót zrealizovala iba sanácia podložia. V mieste základov sa zriadili pilotážne plošiny. Zrealizovali sa nesystémové pilóty, ktoré boli úspešne odskúšané na požadované parametre. Následne sa zhotovili systémové veľkopriemerové pilóty, vykopali sa základové amy a zabetónovali monolitické základy a v rámci spodnej stavby aj piliere alebo opory. Začiatok prác na hlbinnom zakladaní mosta SO 201-00 predstavoval zmluvný míľnik č. 3, ktorý zhotoviteľ mosta VÁHOSTAV úspešne splnil.
Výstavba NK bola rozdelená do 14 etáp. Na pravej NK išlo o etapy 1 až 7, a na ľavej NK to boli etapy 8 až 14. Každá etapa predstavovala jedno mostné pole. Etapy 1 až 13 boli budované na výsuvnej skruži systému STRUKTURAS so spodným uložením hlavných nosníkov (obr. 4).
Etapa 14 (posledné budované pole ľavého mosta) bola zrealizovaná na pevnej skruži z dôvodu urýchlenia výstavby opôr. Ako prvá sa betónovala NK pravého mosta. Postup výstavby bol na pravej NK proti smeru staničenia – od opory 16P k opore 2P, a na ľavej NK v smere staničenia – od opory 1L k opore 15L (obr. 5).
Na oporách 16P, 2P a 1L bola skruž uložená na ich základoch, pričom na každom bola zrealizovaná dvojica ŽB blokov (16P a 1L centricky, 2P excentricky) na uloženie lisov podopierajúcich hlavné nosníky výsuvnej skruže. V každej etape bola najskôr presunutá skruž s vonkajším debnením do potrebnej betonážnej polohy. Po osadení betonárskej a predpínacej výstuže stien bolo vysunuté vnútorné debnenie komory, vyarmovaná horná doska NK a prierez bol zabetónovaný od priečnika smerom k voľnému koncu už existujúcej NK a ďalej smerom k pracovnej škáre medzi etapami.
Prierez bol betónovaný v jednom pracovnom takte bez pracovných škár medzi stenami a hornou doskou (okrem etapy 7 a etapy 14). Pri zhotovení 7. etapy sa v hornej doske nad komorou vynechal otvor s rozmermi 8,4 × 6 m, aby bolo možné v maximálnej miere využiť vnútorné debnenie komory používané pri realizácii typických polí NK a následne ho cez vzniknutý otvor odstrániť. Po vybratí vnútorného debnenia komory bol otvor dodatočne zabetónovaný.
Záver
Úsek rýchlostnej cesty R4 Severný obchvat Prešova,I. etapa, úspešne a bezpečne využíva široká motoristická verejnosť už tretí rok. Do užívania bol odovzdaný 25. septembra 2023, viac ako mesiac pred zmluvným termínom ukončenia stavby, ktorý bol zmluvnými stranami dohodnutý na 31. 10. 2023. Aby sa tak stalo, musel byť stavebný objekt SO 201-00 Most na R4 v km 1,350 nad údolím a poľnou cestou zrealizovaný riadne a včas, čo sa podarilo.
Zhotoviteľ mosta VÁHOSTAV so svojím vlastným odborným a technologickým zázemím, v súčinnosti s projektantom daného mostného objektu, ponúkol riešenie, ktoré si po vzájomnej odbornej a konštruktívnej diskusii všetky zúčastnené strany (združenie, stavebný dozor a objednávateľ Národná diaľničná spoločnosť, a. s.) osvojili. Tento zodpovedný postoj všetkých účastníkov výstavby znamenal skrátenie času výstavby nielen tohto mostného objektu o šesť mesiacov, ale v konečnom dôsledku aj celej stavby.
Literatúra
1. Projektová dokumentácia stavby v stupni DVP pre 201-00 Most na R4 V km 1,350 nad údolím a poľnou cestou, ktorú vypracovala spoločnosť Stráský, Hustý a partneři, s. r. o., Brno.
2. TECHNOLOGICKÝ POSTUP Realizácia nosnej konštrukcie na výsuvnej skruži MSS, ktorý vypracoval Ing. Martin Mazák, VÁHOSTAV.
3. VÁHOSTAV, a. s., Bratislava (vrátane fotografií).
4. www.ndsas.sk (obr. 6).
